凸轮轴曲轴传感器在发动机控制策略里具体的作用.那个更重要一点。遇到一辆玉柴四缸...

dahai9257

凸轮轴曲轴传感器在发动机控制策略里具体的作用.那个更重要一点。遇到一辆玉柴四缸博世共轨柴油机没大修以前显示故障曲轴传感器信号错误丢失，仅采用凸轮信号，凸轮信号传感器错误丢失，清了再发动低速没事，加油显示仅采用凸轮信号，偶尔显示上边三个故障，拆掉曲轴传感器一个角有磨损，因机油压力低大修，修完以后发动显示凸轮信号故障错误丢失，空气滤芯处有气波出现，拔掉凸轮传感故障依旧，两个车调换凸轮曲轴传感故障依旧，调换后别的车没事，求指教！

haiming1523

曲轴传感器用于测量曲轴转速和确定喷油提前角，凸轮轴用于判断哪个气缸处于做功状态

dahai9257

haiming1523  31-12-2012 17:04
ж

dahai9257

dahai9257 发表于 31-12-2012 17:53

车好了，正时错了三个齿，不知道这位大哥天然气车懂多少，有没有相关资料，可以交流下

naclchen

肯定是曲轴传感器更重要一些，但是在大部分系统中，这两个信号是缺一不可的

为什么这么说呢
在发动机控制过程中，喷油点火都是基于发动机相位的
而发动机的相位则是完全根据曲轴和凸轮轴的电信号计算出来的
曲轴传感器和凸轮传感器就是将曲轴靶盘和凸轮靶盘上的齿形式转变为电信号，传给ECU处理

目前主流发动机的曲轴靶盘一般是60-2齿的，凸轮形式有很多种，两长两短，4+1， 4-1， 还有单齿类型的
由于曲轴齿数多，产生的信号角度精度比凸轮高很多
所以在计算发动机相位时，主要依靠曲轴信号计算发动机的相位
而凸轮则是协助完成发动机相位的确立

为什么说是协助呢
举个例子，以4缸机为例
在发动机启动阶段，曲轴转到缺齿附近时对应1缸TDC
但是此时ECU仅仅可以计算出来现在的位置是1缸TDC
但是不知道是压缩TDC还是排气TDC
这时候就需要凸轮信号进行协助
ECU综合处理曲轴和凸轮信号，就会得出精确的发动机相位，比如此时为1缸压缩TDC

一旦确定了发动机相位
ECU就可以仅根据曲轴信号就可以计算发动机的实时相位

在有的系统中是没有凸轮传感器的
而是使用进气压力传感器进行协助判缸

另外，由于曲轴齿数多，精度高
所以发动机转速、加速度等信息也都是基于曲轴信号计算得来
等发动机正常同步之后，发动机相位也仅仅由曲轴信号就可以计算得来

凸轮传感器除了在发动机启动阶段协助建立发动机相位之外
在有的高端发动机发动机中还能支持凸轮跛行
就是当曲轴信号丢失之后
仅仅使用凸轮信号进行发动机相位的建立
但是由于凸轮齿数少，建立的精度低
导致ECU对发动机相位计算不准，控制喷油点火时刻也不精准
使发动机抖动严重
而发动机的抖动反过来还会影响发动机相位的计算
所以一般发生凸轮跛行时
ECU都会对发动机的最高转速进行限制

凸轮跛行策略是使发动机在曲轴信号故障时仍然可以低速运转
使用户可以开到就近的维修店

naclchen

dahai9257 发表于 3-1-2013 18:43
车好了，正时错了三个齿，不知道这位大哥天然气车懂多少，有没有相关资料，可以交流下

ECU在进行实际曲轴信号计算时
会返回相应的诊断信息 告知用户此时曲轴信号的状态

对于正常的曲轴信号来说应该是 60-2 类型的
所以只要ECU检测到的曲轴信号不是 60-2 类型
ECU就会上报相应的错误

你提到的 曲轴传感器信号丢失 故障可能由很多原因引起
比如曲轴传感器坏掉、曲轴传感器安装误差大、信号中存在干扰毛刺
曲轴豁口检测参数设置过大过小等
但是你说的 正时错了三个齿
一般来说不会引起曲轴传感器信号丢失 故障
顶多是TDC位置计算偏移了3个齿，间接影响喷油点火的控制精度而已

dahai9257

高手，顿释心中疑云

moren109

太专业了，学到很多东西

mrstan

感觉是信号齿的问题！

todd_anderson

naclchen 发表于 4-1-2013 10:02
ECU在进行实际曲轴信号计算时
会返回相应的诊断信息 告知用户此时曲轴信号的状态

您好，CMP和CKP的配合问题一直不太明白，看了你的发言，有收获，谢谢！不过还有些不明白的地方，望高手赐教：
1，CMP为何要做成4+1或4-1的形状，只要标示出一缸排气凸轮的位置，ECU不就能知道了吗，因为压缩TDC，排气门关闭，而排气TDC排气门一定是开的，如果凸轮轴传感器的高低电压信号时间完全和排气凸轮的运动轨迹所吻合，这样传感器不是能更好地表达出凸轮轴的实际物理位置吗？特别奇怪的是，（我所看到的上海大众资料，一缸上止点是由凸轮轴的上升沿标示的，我无法理解，按理说曲轴传感器完全就能够定义一缸上止点了）难道说CMP做成4+1的样子就是为了失去CKP后的跛行功能？
2，CKP是60-2齿，每一个齿=6°，然后在实际控制中，这个精度是否过小？如果我要事先点火提前角为15°，ECU是否只能做到12°或18°？
3，你的文中说到只要ECU确认了一缸的处在哪个stoke，单靠CKP也能运转发动机了，我也是这样想的，可是我就是疑惑如此说来CMP仅仅是为启动而用（CKP无故障的话），但我在想，带有VVT功能的发动机，CMP应该还要不断报告凸轮轴的“实际位置”吧，这样才能保证正时无误并且VVT工作正常，所以等于又回到我第一个问题，请问4+1/4-1的CMP是如何定位气门的实际位置的？
4、最后就是当正时或VVT有问题时，ECU是如何通过CMP和CKP判断故障呢？是不是所谓的转速波动？

naclchen

todd_anderson 发表于 21-3-2013 15:48
您好，CMP和CKP的配合问题一直不太明白，看了你的发言，有收获，谢谢！不过还有些不明白的地方，望高手赐 ...

你好，关于你的问题，回复如下：
1 凸轮靶盘的设计是需要考虑很多因素的
   目前常见的有N-1 N+1 两长两短等类型的
   各种类型的凸轮信号对于系统的同步、跛行、VVT等功能是有影响的
   各有优劣
   
   对于发动机同步来说，的的确确是需要辅助信号的
   因为仅仅靠曲轴信号无法判定是压缩上止点还是排气上止点
   目前大多数的方案都是采用凸轮信号当做辅助信号
   还有采用进气压力传感器作为辅助信号的（貌似德尔福就是这么做的）
   凸轮既然作为辅助信号，必须要提供特征唯一的参考点供发动机同步使用
   比如4+1类型的凸轮，那个多出来的齿就是特征点
   ECU在检测到这个特征点时，就可以结合曲轴信号，确定发动机的当前相位
   另外，假设曲轴信号丢失了，这个多出来的齿还可以当做凸轮本身的参考点
   用来实现凸轮跛行功能
   
   就像你说的，如果凸轮轴传感器的高低电压信号时间完全和排气凸轮的运动轨迹所吻合
   只它能够提供特征点供ECU使用，对于发动机同步来说
   是可以接受的。但是还需要考虑VVT等功能
   假设发动机有排气VVT，你还要保证这个特征点在VVT移动之后仍然可以使用的
   
2 你说的那个6°的精度是机械加工的精度，并不是ECU内部软件角度的精度
   ECU内部可以将一个曲轴齿等分为很多小的tick
   我们的系统目前是等分为60份，使用eTPU实现
   那么软件的精度就是0.1°了
   软件还可以实现更高的精度，但并不是精度越高越好，需要根据自己的系统配置选取最合适的精度
   
3 VVT功能和气门是没有直接关系的
   因为VVT结构动作时仅仅是使凸轮轴相对曲轴进行了调整
   实际发动机中，曲轴在安装完毕之后是不能再旋转的
   而由于VVT结构的存在，凸轮轴是可以旋转的
   而VVT机构在安装时是有初始位置的，这个初始位置在发动机设计时就可以确定
   比如进气VVT的初始位置就在进气最早开位置，排气则在排气最晚关位置
   这两个位置可以通过变量初始化的时候告诉ECU
   在发动机运行过程中，曲轴在沿到来时会检测沿所对应的曲轴的实际位置
   有了这个实际位置和初始位置，就可以计算VVT的开度了

4 不知道你指的具体问题是什么
   这么说吧，对于正时和VVT来说
   ECU的输入就是曲轴信号和凸轮信号
   针对这两个信号的诊断是比较容易做的
   比方说曲轴信号丢失了
   那么ECU发现曲轴信号没有了，也仅仅只能得出一个结论：信号丢失了
   但是丢失的原因是没有办法获得的
   所以，对于正时来说，ECU只能获得和曲轴凸轮有关的诊断信息

   另外，在正常情况下，转速是通过曲轴信号计算的
   当曲轴信号丢失时，也可以采用凸轮信号进行计算
   如果状态切换比较及时的话
   可以保证发动机的转速比较稳定
   我们现在就可以在动态插拔凸轮、曲轴信号时保证发动机转速的稳定性
   

todd_anderson

naclchen 发表于 22-3-2013 12:09
你好，关于你的问题，回复如下：
1 凸轮靶盘的设计是需要考虑很多因素的
   目前常见的有N-1 N+1 两长两 ...

谢谢牛人的回复，下面是我自己做一张图，是我对CMP,CKP的信号使用理解，作为汽油机ECU，最根本的就是确定喷油和点火两个参数，这两个动作又可分解为“触发时刻”和“触发时长”（点火时长是瞬间，可先不加考虑，当然实际ECU还是在控制），通过CMP,CKP，再加上MAP，我发现就构成了ECU控制的核心（我把所有辅助参数都去掉了，水温、氧传感器、爆震……），不知道在定性分析上对不对？具体到定量分析，这就让人苦恼了，譬如ECU能把角度分析到0.1°，这我找了一些资料看，什么差值计算、双timer计算，不管中文洋文，没有数学和计算机功底，看的眼泪流下来啊，悔恨年轻时都没好好学……

E:\CMP & CKP utilizing.jpeg

但是我仍不明白CMP用4±1的齿形是如何对应到凸轮轴的的气门的实际位置，以前有齿形是与凸轮轨迹完全匹配的，但现在4个齿形显然是为了更精确的来标示气缸的四个冲程甚至能够让ECU计算转角度数，但是我不知道如何来具体来对应这些上升沿、下降沿与凸轮的实际物理位置，这个物理位置是需要确认的，否则我认为没法控制VVT的，所以对您所述第三点“VVT与气门是没有关系的”，我有所疑惑，凸轮轴的变动由电磁阀来控制，ECU显然要对比CMP与CKP来确认VVT参数是否设置到位，如果发生正时链条跳齿或者VVT阀卡死，那就可以判定正时的正误了。

todd_anderson

如何上传图片啊，郁闷！

naclchen

todd_anderson 发表于 25-3-2013 10:29
谢谢牛人的回复，下面是我自己做一张图，是我对CMP,CKP的信号使用理解，作为汽油机ECU，最根本的就是确定 ...

你好，首先我对你文中提到的“齿形与凸轮轨迹完全匹配”不太了解
是一种特殊的齿形关系吗？可否传图上来
也可以发送我邮箱 ct395603@163.com

我之前所回复的所有内容都是从ECU的角度来看的
“VVT与气门是没有关系的”是这个意思：
对于ECU的正时来说，他的输入仅仅只有凸轮信号和曲轴信号
没有气门的任何信息

对于机械上的凸轮轴来说
气门是靠凸轮轴上的凸轮桃子顶开的
凸轮信号是靠凸轮轴末端的凸轮靶盘以及 凸轮传感器提供的

对于发动机装配来说，不关心桃子和靶盘之间的相位关系
但是对于控制来说，需要设计方便控制的凸轮桃子和凸轮靶盘的相位关系
比方说设计阶段想让让4+1凸轮信号的增齿下降沿和凸轮桃子顶端对应
那么在发动机装配时，就会考虑凸轮桃子顶端和靶盘的相位关系

同时，凸轮信号和曲轴信号还需要一定的相位关系
这个相位关系也是在设计阶段就要考虑好的
比方说豁口后第10个齿下降沿对应一缸TDC
那么在发动机装配时，就要考虑曲轴靶盘和TDC之间的关系

经过上述的设计，曲轴齿、凸轮沿、TDC和气门等相位关系就完全确定了
ECU就可以通过曲轴、凸轮信号进行相位的推算

对于VVT功能来说
凸轮的每一个沿（上升沿、下降沿）都会对应一个曲轴的角度
也就是初始的凸轮物理位置
在VVT动作时，凸轮轴发生相对旋转
那么凸轮的沿对应的曲轴角度也就发生了变化
在凸轮的沿到来时，可以触发ECU来记录当前的凸轮沿物理位置
和凸轮沿的初始凸轮物理位置做差就可以得到VVT的旋转角度

所以，仅仅通过曲轴、凸轮信号就可以完成VVT角度返回
也就是说，VVT和气门是没有关系的

todd_anderson

naclchen 发表于 25-3-2013 17:15
你好，首先我对你文中提到的“齿形与凸轮轨迹完全匹配”不太了解
是一种特殊的齿形关系吗？可否传图上 ...

兄弟，我自己做了一些测试，我将文件和一些参考文件都发你邮箱了，请查收

另外为了让这个问题讨论更惠及其他坛友，我又新开了一个发问贴，如果可以，你也可以在那里对该问题进行详细解释，谢谢！