如何根据曲轴、凸轮轴缺齿判缸

hedy1268

        最近需要研究 根据曲轴、凸轮轴缺齿信号进行判缸的问题，有如图，哪位前辈能给解释一下图中凸轮轴相位角的含义？

       曲轴缺齿的意思根据论坛里各位大侠的解释基本明白，可是怎么根据凸轮轴信号判断是压缩上止点还是排气上止点还是不懂……


------------------------------------已经搜到的解释说明----------------------------------------------------------------------------------------------
    发动机一般都设有一个信号盘，此信号盘安装在曲轴上，其圆周上均匀间隔地制作有58个凸齿、57个小齿缺和一个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应发动机气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。当曲轴旋转一周，信号盘圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角就为360度，每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3度，大齿缺所占的曲轴转角为15度。

    由传感器工作原理可知，信号盘每转过一个凸齿，传感器就会输出一个周期性的交变电压信号。因为信号盘上设有一个产生基准信号的大齿缺，所以当大齿缺转过传感器的磁头时，信号电压所占的时间较长，即输出信号为一宽脉冲信号，该信号对应于气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。电子控制单元(ECU)接收到宽脉冲信号时，便可知道气缸1或气缸4上止点位置即将到来，至于即将到来的是气缸1还是气缸4，则需根据凸轮轴位置传感器输入的信号来确定。所以另外还需有一个与曲轴信号同步的凸轮信号。当ECU同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的电平(15度)信号和凸轮轴位置传感器对应的电平信号时，便可识别出此时为气缸1活塞处于压缩行程、气缸4活塞处于排气行程，并根据曲轴位置传感器小齿缺对应输出的信号控制点火提前角。电子控制单元识别出气缸1压缩上止点位置后，便可进行顺序喷油控制和各缸喷油时刻控制。

    对于四冲程发动机来说，一个工作循环内曲轴转两圈（720度），凸轮轴转一圈（360度），现在曲轴齿盘常用的是36+1 和60-2的，凸轮轴齿盘一般是4+1,但是现在博世的系统中为了减少成本一般采用单齿的。曲轴传感器是用来精确定位的，在凸轮轴信号缺失或者出现故障的时候，发动机会根据曲轴信号，通过利用试喷来进行跛行回家；在 曲轴信号缺失或者出现故障的时候，只有当凸轮轴齿盘是n+1型的时候才能进行跛行回家。
     比如某发动机 齿盘是60-2的（也就是60个正常齿缺两个），一般把缺齿后的第二个正常齿作为同步齿，把同步齿后108度（即18个齿）作为一缸活塞上止点，那么在转过90度即15个齿之后一缸活塞到达下止点，四缸发动机的点火顺序一般为1-3-4-2，以此类推便可判断出各缸的位置。

hedy1268

图上是  齿盘是60-2的（也就是60个正常齿缺两个），把缺齿后的第二个正常齿作为同步齿，把同步齿后138度（即23个齿）作为一缸活塞上止点。

那曲轮轴中1 2 3 4 个齿是真么意思？ 各齿角度是多少？

潇潇梦涵

图中没有标明1 2 3 4 齿啊、?

hedy1268

潇潇梦涵 发表于 31-3-2014 22:36
图中没有标明1 2 3 4 齿啊、?

写错别字了，就是进排气凸轮上的1234

naclchen

hedy1268 发表于 31-3-2014 23:03
写错别字了，就是进排气凸轮上的1234

图中的凸轮是联电、大陆经常使用的凸轮齿，我们简称2L2S（两长两短）
不论凸轮的形式如何，其主要作用只有三个：

1 协助曲轴完成发动机的同步
就如你所说，当发现曲轴GAP时，无法精确判断当前发动机处于压缩TDC还是排气TDC
这时就必须借助凸轮的形状信息来进行二选一，确定压缩TDC的具体位置
这个过程就叫做同步

2 在曲轴信号丢失的情况下，凸轮可以完成跛行功能
图中的凸轮属于快速启动轮
所谓快速启动，说白了就是凸轮的形状信息比较丰富
有长短信息，有电平信息，连续3个凸轮沿过后肯定就能断定凸轮的具体相位
最坏情况，经过两个大齿一个小齿就可以完成凸轮相位识别
如果是4+1类型的齿，最坏情况需要凸轮转一圈（720°）才能断定曲轴的具体相位
但是对于特征点极少的凸轮轴（比如单齿凸轮），就无法实现跛行功能

3 在有VVT的系统中，计算凸轮轴的偏移角度

hedy1268

naclchen 发表于 1-4-2014 08:30
图中的凸轮是联电、大陆经常使用的凸轮齿，我们简称2L2S（两长两短）
不论凸轮的形式如何，其主要作用 ...

好的，非常感谢！！

那这样类型的凸轮盘 两个大齿两个小齿的角度是固定的吗？

naclchen

hedy1268 发表于 1-4-2014 11:52
好的，非常感谢！！

那这样类型的凸轮盘 两个大齿两个小齿的角度是固定的吗？

大齿小齿的角度是不是固定不是最重要的

因为凸轮分大小齿的主要目的是为了程序方便判别
在没有曲轴信号协助的情况下
凸轮仅仅只能依靠大齿小齿的周期来进行长短的判断
最简单的办法就是把当前齿周期和上一个齿周期进行比较
如果比例系数在3附近，则说明当前齿是一个大齿，上一个齿为一个小齿
以此类推
一般在进行凸轮齿形设计时，比例系数都在3左右
因为启动阶段，发动机的加速度比较大
如果比例系数太小，很有可能造成齿形的误判
3这个值是经过大量实验得到的

联电和大陆在设计凸轮齿形时，一般选小齿为22°或者23°
对应大齿就是68°或者67°

hedy1268

naclchen 发表于 1-4-2014 13:16
大齿小齿的角度是不是固定不是最重要的

因为凸轮分大小齿的主要目的是为了程序方便判别

碰到专业人士了，科普了，嘿嘿

是这样的，我需要获得一组 曲轴和凸轮轴 齿盘的波形图，用来模拟两者的同步信号，也就是根据上图的几个角度生成方波 ，但是我不懂凸轮轴上的69 和84 代表的是什么意思。

曲轴的144度理解了，也就是齿盘是60-2的（也就是60个正常齿缺两个），把缺齿后的第二个正常齿作为同步齿，把同步齿后138度（即23个齿）作为一缸活塞上止点。

naclchen

hedy1268 发表于 1-4-2014 15:22
碰到专业人士了，科普了，嘿嘿

是这样的，我需要获得一组 曲轴和凸轮轴 齿盘的波形图，用来模拟两者的 ...

69°和84°用来标记安装阶段凸轮和凸轮传感器的相对位置关系
从图中可以看到，角度的一边是凸轮的中心线，用来表示凸轮的相位
角度的另一边是PG，也就是凸轮传感器
在发动机安装过程中，凸轮传感器的位置在缸体上是固定的
相当于角度的PG边固定了
在角度已知的情况下，凸轮的安装角度也就可以确定下来了

hedy1268

上面中心线的意思是 凸轮的中心线呀，就是通过对称凸轮最高点的中心线把？

非常感谢细致的解答！！

naclchen

hedy1268 发表于 2-4-2014 10:38
上面中心线的意思是 凸轮的中心线呀，就是通过对称凸轮最高点的中心线把？

非常感谢细致的解答！！

是的，从你给的图中可以看出
中心线定义为：紧挨着小凸齿的大凸齿的中点 和 圆心 的连线
理论上中心线进行任意定义
而图中的中心线定义在大凸齿中点处，可能是出于方便安装的角度考虑

zxxmmm321

原理很简单，曲轴凸轮轴的相位是确定的，也就是说，你找到曲轴缺齿后根据凸轮轴的相位就可以确定发动机的位置了
你这个图对应的是发动机的实际安装，所以看起来不是很明显

hedy1268

naclchen 发表于 2-4-2014 11:01
是的，从你给的图中可以看出
中心线定义为：紧挨着小凸齿的大凸齿的中点 和 圆心 的连线
理论上中心线进 ...

现在差不多都明白了

hedy1268

zxxmmm321 发表于 2-4-2014 20:18
原理很简单，曲轴凸轮轴的相位是确定的，也就是说，你找到曲轴缺齿后根据凸轮轴的相位就可以确定发动机的位 ...

谢谢解答，只看到凸轮齿盘，不知道凸轮型线是怎么布置的，所以不知道怎么根据上面的角度判断上止点

quickened

大家讨论的是磁电的吧，现在好多车都霍尔了。