一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统的制作方法

本发明涉及柴油机配气，更具体地说，它涉及一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统。

背景技术：

1、柴油机配气机构在运行中依靠曲轴、凸轮轴、摇臂、气门、回位弹簧以及液压挺柱协同完成进排气过程。电控柴油机通常通过曲轴位置传感器、发动机控制单元和可变配气相位执行机构管理配气正时；在带有液压挺柱的机型上，还会结合油路调节来补偿摇臂位移或间隙变化。配气正时和摇臂位移状态会影响进排气充量、燃烧稳定性、排放和气门系安全余量。

2、现场诊断中，常用做法是依据开启阈值点和关闭阈值点对应的曲轴转角判断配气相位，再与标定转角比较后形成相位修正量。该做法依赖少量事件点，面对热变形、间隙变化、液压挺柱回程延迟、油膜状态变化或者信号噪声时，开启支路和关闭支路可能并不同向移动，直接合并两个转角偏差容易把曲线宽度变化作为整体相位平移处理，导致可变配气相位执行机构出现反复修正或方向不稳。

3、缸盖温度、发动机转速和发动机负荷会影响摇臂位移曲线的基准状态。如果参考曲线与当前热态和负荷水平不对应，即使配气相位未发生异常，也可能出现转角偏差读数；如果仅以最大位移或单个阈值点判断，又难以区分整体相位偏移、开启支路与关闭支路展开或收缩、以及液压挺柱导致的摇臂位移变化。

4、因此，车载控制器在利用现有传感器和原有执行单元进行配气补偿时，需要在曲轴角域内对摇臂位移曲线进行成对比对，并在补偿前确认数据有效、同步可靠和执行安全。这样才能使相位补偿角、挺柱补偿量与柴油机配气机构的实际运行状态保持对应，减少不必要的执行动作。

技术实现思路

1、本发明提供一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，解决了背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述的发明目的，本发明提供如下的技术方案。

3、一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，应用于柴油机配气机构，包括数据获取单元、同温参考匹配单元、位移层构建单元、双向等位移相位带提取单元、相位平移分离单元、补偿命令生成单元和执行控制单元；

4、所述数据获取单元用于获取曲轴转角、摇臂位移、缸盖温度、发动机转速和发动机负荷；

5、所述同温参考匹配单元用于选取与所述缸盖温度、所述发动机转速和所述发动机负荷对应的正常状态参考曲线，所述正常状态参考曲线为标准摇臂位移曲线；

6、所述位移层构建单元用于在最低摇臂位移与标准最大位移之间设置多个位移层；

7、所述双向等位移相位带提取单元用于在开启支路和关闭支路上提取与同一位移层对应的当前开启支路转角、当前关闭支路转角、标准开启支路转角和标准关闭支路转角，并形成标准双向等位移相位带和当前循环的双向等位移相位带；

8、所述相位平移分离单元用于以当前中线转角相对于标准中线转角的变化表征整体相位平移，以当前角宽相对于标准角宽的变化表征曲线宽度变化，并以所述整体相位平移对应的偏差确定综合相位偏差；

9、所述补偿命令生成单元用于依据所述综合相位偏差生成相位补偿角；

10、所述执行控制单元用于将所述相位补偿角发送至可变配气相位执行机构。

11、与现有技术相比，本发明具有如下实质性特点和显著进步：

12、本发明以柴油机配气机构的曲轴转角、摇臂位移和缸盖温度为现场输入，在同温参考匹配后构建多个位移层，并在开启支路和关闭支路形成双向等位移相位带，由此区分整体相位平移和曲线宽度变化，降低将开启支路与关闭支路的展开或收缩误作为相位漂移处理的概率；同时，系统依据综合相位偏差生成相位补偿角并驱动可变配气相位执行机构，依据最大位移差生成挺柱补偿量并驱动可控液压挺柱油路，配合补偿许可判断、闭环复测和安全配气标定，有助于提高配气正时补偿的对应性和柴油机运行控制的稳定性。

1.一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，应用于柴油机配气机构，其特征在于，包括数据获取单元、同温参考匹配单元、位移层构建单元、双向等位移相位带提取单元、相位平移分离单元、补偿命令生成单元和执行控制单元；

2.根据权利要求1所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述同温参考匹配单元用于根据所述缸盖温度与参考温度确定温度匹配差，并在所述温度匹配差不超过温度允许差时选取所述正常状态参考曲线；当所述缸盖温度位于两个温度标定点之间时，所述同温参考匹配单元用于通过线性插值获得所述正常状态参考曲线。

3.根据权利要求1所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，还包括同步采样单元，所述同步采样单元用于以曲轴位置传感器输出的齿脉冲作为统一采样时基，对所述摇臂位移和所述缸盖温度附加同一曲轴转角时间标记，使所述摇臂位移和所述缸盖温度与所述曲轴转角对齐，并按照工作循环建立数据缓冲区。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述位移层构建单元用于按照所述正常状态参考曲线自身的位移范围设置多个位移层，并将所述最低摇臂位移对应端点和所述标准最大位移对应端点排除在所述多个位移层之外。

5.根据权利要求1所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述双向等位移相位带提取单元用于将摇臂位移随曲轴转角增加而增大的区段定义为所述开启支路，将摇臂位移随曲轴转角增加而减小的区段定义为所述关闭支路，并在所述开启支路和所述关闭支路上分别查找所述摇臂位移达到同一位移层时的曲轴转角。

6.根据权利要求5所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述双向等位移相位带提取单元用于在当前循环的摇臂位移曲线上沿用所述多个位移层，采用相邻点线性插值取得所述当前开启支路转角和所述当前关闭支路转角，并将无法同时获得唯一当前开启支路转角和唯一当前关闭支路转角的位移层排除。

7.根据权利要求6所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述相位平移分离单元用于根据所述当前开启支路转角与所述当前关闭支路转角确定所述当前中线转角和所述当前角宽，根据所述标准开启支路转角与所述标准关闭支路转角确定所述标准中线转角和所述标准角宽，并根据所述当前中线转角相对于所述标准中线转角的变化确定单层中线偏差，根据所述当前角宽相对于所述标准角宽的变化确定单层角宽变化。

8.根据权利要求7所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述相位平移分离单元用于对未被排除的位移层对应的所述单层中线偏差进行用于降低单个位移层异常影响的统计处理以获得相位带偏差，并根据所述单层中线偏差相对于所述相位带偏差的分散程度确定中线离散量；当所述中线离散量不超过中线离散上限且所述单层角宽变化的幅度未超过角宽允许差时，将所述相位带偏差作为所述综合相位偏差。

9.根据权利要求8所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，所述统计处理包括取未被排除的位移层对应的所述单层中线偏差的中位数。

10.根据权利要求1所述的一种柴油机摇臂相位漂移补偿系统，其特征在于，还包括补偿许可判断单元和闭环复测与故障回退单元；