车辆发动机的旋转方向的检测制造技术

本发明专利技术的主题是一种用于检测机动车辆的发动机的曲轴的旋转方向的方法。该检测方法特别地包括：当曲轴处于曲轴的低角度位置（Ө

Detection of rotation direction of vehicle engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆发动机的旋转方向的检测
本专利技术涉及燃烧发动机的旋转领域，并且更确切地涉及一种用于检测燃烧发动机的旋转方向的方法和系统，以便当发动机沿反向方向转动时限制向发动机的气缸中的燃料喷射。本专利技术特别地旨在检测车辆的燃烧发动机的旋转方向，这是通过在曲轴未配备双向位置传感器且凸轮轴的位置传感器有缺陷或不存在的情况下检测所述发动机的这种曲轴的旋转方向而实现的。本专利技术尤其旨在限制损坏发动机飞轮的风险。
技术介绍
已知，机动车辆的燃烧发动机具有空心气缸，每个气缸界定燃烧室，空气和燃料的混合物被喷射到该燃烧室中。该混合物在气缸中被活塞压缩并且被点燃，从而引起活塞在气缸内的平移移位。活塞在发动机的每个气缸中的移位驱动称为“曲轴”的驱动轴旋转，使得可以经由传动系统驱动车辆的车轮旋转。具体地，这样的曲轴连接到一个或多个飞轮，该飞轮配置成存储和释放由于其旋转而产生的动能。更具体地，四冲程发动机对于每个气缸依次包括四个运行阶段：空气和燃料进入气缸的燃烧室中的进气阶段、所获得的混合物的压缩阶段（在该阶段结束时混合物将进行其燃烧）、由混合物燃烧产生的气体的膨胀阶段（其产生活塞的推力）、以及气体排出到燃烧室外的排出阶段。混合物的空气通过一个或多个进气阀喷射到燃烧室中，该进气阀规则地打开（在进气阶段期间）和关闭（在其他阶段期间）。类似地，由空气和燃料的混合物产生的气体在排气阶段通过一个或多个排气阀排出。已知，这些阀的打开和关闭是借助于一个或多个凸轮轴实现的。更具体地，阀连接到一个或多个凸轮轴，其允许使阀的移位同步，以便相继进行它们的打开和关闭。每个凸轮在凸轮轴上的角度位置是预先确定的，从而允许燃烧室以同步的方式运行。更具体地，由于凸轮轴的每个凸轮包括预先确定数量的凸角，这使得可以通过旋转而依次地致动每个进气阀的打开和关闭。为了使它们同时地开始旋转，曲轴和凸轮轴例如通过皮带连接。当车辆正在行驶时，也就是说，当发动机正在运行时，曲轴和凸轮轴自身转动，以驱动气缸中每个活塞的连续推力以及进气阀和排气阀的打开或关闭。当发动机运行时，因此一般地称为发动机转动。发动机的这种旋转并且因此发动机的每个元件（曲轴、凸轮轴）的这种旋转由标称旋转方向和反向旋转方向限定。当发动机运行时，发动机的每个元件都沿标称方向转动，从而允许发动机良好运行和车辆向前行驶。但是，当发动机转速低（称为“怠速”），例如小于1200rpm时，在某些情况下可以暂时使发动机的旋转反向。实际上，举例来说，当车辆正在起动时，发动机首先经由起动器运行，因此发动机转速约为300rpm（每分钟转数）。如果由燃料燃烧产生的扭矩不足以起动发动机，发动机熄火，导致发动机反弹。实际上，由于旋转的飞轮已经存储了动能，因此发动机的突然停止不允许它们耗散所存储的能量，从而引起反弹的现象。根据图1所示的另一个示例，如果车辆接近停止并且发动机没有熄火，则发动机转速（rpm）会随着时间（t）逐渐降低，直到发动机各元件的旋转完全停止为止（曲线A）。相反，如果发动机熄火，则它经受反弹，这由其旋转的暂时反向（曲线B）表示。发动机元件的旋转方向的这种反向会导致对连接至曲轴的飞轮的损坏，且从而导致发动机故障。因此，通过确定发动机的元件的位置来检测所述元件的旋转方向是适当的，以便防止反向旋转。已知，曲轴的位置由传感器确定，该传感器允许在0°至360°的范围内测量曲轴的角度位置。为此，曲轴包括齿轮，尺寸具有预先确定的数量的、规则间隔开的齿，以及与对应于被称为曲轴的“参考”位置的无齿空隙。当曲轴被驱动旋转时，安装成面对这种齿轮的传感器被配置成将表示检测到齿的信号有规律地传输到车辆的计算机。当传感器位于无齿空隙的对面时，它不会将任何信号传输到计算机，当在预先确定的时间间隔期间未传输表示齿的存在的信号时，计算机将确定曲轴的参考位置。根据现有技术，一些曲轴配备有双向位置传感器，该双向位置传感器配置成允许确定曲轴的位置而不管其旋转方向如何。因此，这种传感器使得可以直接检测曲轴的反向旋转方向。然而，这种传感器是昂贵的并且需要特定的技术，这不适用于所有的车辆发动机。当曲轴不包括双向传感器时，曲轴的旋转方向可以以已知的方式借助于与凸轮轴关联的位置传感器来确定。实际上，凸轮轴的角度位置可以借助于安装在所述凸轮轴上的齿轮和布置成面对所述齿轮的凸轮轴传感器来确定。凸轮轴的这种齿轮以已知的方式包括一系列具有预先确定的宽度和间隔的齿。实际上，参考图2，凸轮轴的齿轮151包括具有不同的预先确定的宽度的多个齿，例如四个齿T、U、V、W，每个齿T、U、V、W之间的间隔同样为预先确定的。齿T、U、V、W的这种不同的宽度使得可以借助于凸轮轴传感器在任何时刻获知齿轮151的位置以及因此凸轮轴的位置。由于凸轮轴连接到曲轴13，因此通过检测凸轮轴的位置可以在任何时刻确定曲轴13的位置，以便检测曲轴13的反向旋转。然而，这种凸轮轴传感器价格昂贵，且因此未一贯地安装在发动机上。此外，当存在这种凸轮轴传感器时，它可能是有缺陷的。因此，在不存在凸轮轴传感器或凸轮轴传感器有缺陷、并且不存在双向曲轴传感器的情况下，则无法确定发动机元件的旋转方向，这就是一个缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过提出一种简单、可靠和有效的解决方案来克服这些缺点，该解决方案允许确定机动车辆的曲轴的旋转方向，尤其是在不存在双向曲轴传感器并且在不存在凸轮轴传感器或凸轮轴传感器有缺陷的情况下，而不将燃料喷射到气缸中。本专利技术的目的尤其是避免由于发动机的反向旋转而损坏飞轮，同时限制这种发动机的污染水平。为此，本专利技术首先涉及一种用于检测机动车辆的燃烧发动机的曲轴的旋转方向的方法，所述车辆包括燃烧发动机，其包括多个气缸，喷射模块和控制模块，所述喷射模块包括用于将燃料喷射到所述气缸中的高压轨道、能够将燃料泵送到所述高压轨道中的液压高压泵、由所述控制模块控制的用于将燃料引入所述高压泵的控制阀、用于测量所述高压轨道中的压力的测量传感器，所述高压泵包括用于泵送燃料的至少一个活塞，所述活塞配置成在所述高压泵中在上死点位置和下死点位置之间滑动，所述发动机还包括以其相对于参考位置所限定的角度位置为特征的曲轴和用于测量曲轴的所述角度位置的测量传感器，所述曲轴以以下各者为特征：标称旋转方向；反向旋转方向；称为“低”角度位置的角度位置，该角度位置对应于用于泵送的活塞的下死点位置；以及称为“高”角度位置的角度位置，该角度位置对应于用于泵送的活塞的上死点位置。所述方法的特征在于，其包括以下步骤：•检测曲轴的参考位置，•通过控制模块基于检测到的曲轴的参考位置而确定曲轴的低角度位置和高角度位置，•检测经确定的所述低角度位置，•当曲轴处于在低角度位置和高角度位置之间的预先确定的第一角度位置时，命令关闭高压泵的控制阀并且测量高压轨道中的第一压力值，•当曲轴处于在第一角度位置和高角度位置之间的预先确定的第二角度位置时，命令关闭高压泵的控制阀并测量高压轨道中的第二压力值，并且•如果测量的第二压力值大于或等于预先确定的期望压力值（取决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测机动车辆的燃烧发动机（10）的曲轴（13）的旋转方向的方法，所述车辆包括具有多个气缸（11）的燃烧发动机（10），喷射模块（20）和控制模块（30），所述喷射模块（20）包括用于将燃料喷射到所述气缸（11）中的高压轨道（22）、能够将燃料泵送到所述高压轨道（22）中的液压高压泵（21）、由所述控制模块（30）控制的用于将燃料引入所述高压泵（21）中的控制阀（24）、用于测量所述高压轨道（22）中的压力的测量传感器（25），所述高压泵（21）包括用于泵送燃料的至少一个活塞（210），所述活塞配置成在所述高压泵（21）中在上死点位置（Z

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171009 FR 17594301.一种用于检测机动车辆的燃烧发动机（10）的曲轴（13）的旋转方向的方法，所述车辆包括具有多个气缸（11）的燃烧发动机（10），喷射模块（20）和控制模块（30），所述喷射模块（20）包括用于将燃料喷射到所述气缸（11）中的高压轨道（22）、能够将燃料泵送到所述高压轨道（22）中的液压高压泵（21）、由所述控制模块（30）控制的用于将燃料引入所述高压泵（21）中的控制阀（24）、用于测量所述高压轨道（22）中的压力的测量传感器（25），所述高压泵（21）包括用于泵送燃料的至少一个活塞（210），所述活塞配置成在所述高压泵（21）中在上死点位置（ZH）和下死点位置（ZB）之间滑动，所述发动机（10）还包括以其相对于参考位置（D0）所限定的角度位置（Ө）为特征的曲轴（13）和用于测量曲轴（13）的所述角度位置（Ө）的测量传感器（16），所述曲轴（13）以以下各者为特征：标称旋转方向；反向旋转方向；称为“低”角度位置（ӨB）的角度位置，该低角度位置（ӨB）对应于用于泵送的活塞（210）的下死点位置（ZB）；以及称为“高”角度位置（ӨH）的角度位置，该高角度位置（ӨH）对应于用于泵送的活塞（210）的上死点位置（ZH），所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
•检测（E1）曲轴（13）的参考位置（D0），
•通过控制模块（30）基于检测到的曲轴（13）的参考位置（D0）确定（E2）曲轴（13）的低角度位置（ӨB）和高角度位置（ӨH），
•检测（E3）经确定的所述低角度位置（ӨB），
•当曲轴（13）处于在低角度位置（ӨB）和高角度位置（ӨH）之间的预先确定的第一角度位置（Ө1）时，命令（E6A）关闭高压泵（21）的控制阀（24）并且测量（E7A）高压轨道（22）中的第一压力值（P1），
•当曲轴（13）处于在第一角度位置（Ө1）和高角度位置（ӨH）之间的预先确定的第二角度位置（Ө2）时，命令（E6B）关闭高压泵（21）的控制阀（24）并测量（E7B）高压轨道（22）中的第二压力值（P2），并且
•如果测量的第二压力值（P2）大于或等于取决于第一压力值（P1）的预先确定的期望压力值（PA），则检测（E10）到曲轴（13）的标称旋转方向；或者如果测量的第二压力值（P2）小于预先确定的所述期望压力值（PA），则检测（E10）到曲轴（13）的反向旋转方向。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于第一压力值（P1）计算（E8）期望压力值（PA）的步骤。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述期望压力值（PA）对应于在曲轴（13）的第一角度位置（Ө1）处测量的第一压力值（P1）减去对应于从高压轨道（22）向所述多个气缸（11）中的气缸（11）中喷射燃料的预先确定的第一压力变化（ΔP11），增加对应于从高压泵（21）向高压轨道（22）中添加燃料的预先确定的第二压力变化（ΔP21）。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y阿尼斯，J莱费夫尔，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR