曲轴位置学习的目的

请教一下，发动机曲轴位置学习的目的是什么？学习的是什么？谢谢

jiaoyulibo

学习的目的，是确定每个齿的信号，这个在以后点火或者喷油时刻确定上起作用

bigwp

曲轴位置学习主要是OBD才有的。在失火判断中，要排除齿轮加工的误差。

naclchen

不太清楚你说的 曲轴位置学习 的概念

第一种情况：
比方发动机在设计正时关系的时候
想让曲轴豁口后第10个齿下降沿对应1缸TDC
但是在发动机实际安装的过程中是有可能出现误差（可能是正负1°）
当装配曲轴靶盘的时候
10台发动机中有8台是满足上述的正时关系
但是有2台出现了曲轴靶盘的安装误差
为了保证发动机中控制程序的一致性
是需要对10台发动机进行正时关系的校准
这种校准过程可能依赖于特殊的发动机下线检测设备
据目前了解，貌似有些大的发动机厂具有这种检测设备
设备检测到实际安装的和设计的一致的时候
会通过标定接口修改ECU中的数据
通知ECU安装存在误差，并告知误差值
这样ECU程序就会根据这个误差值做相应的调整来适应这台发动机

第二种情况：
假设条件和第一种情况一致
但是曲轴靶盘的安装的正时关系是否满足设计要求
不是通过发动机下线设备检测
而是通过ECU中的程序自己检测的

不知道你说的是上述的哪一种情况
还是有其他的情况？

另外，针对第二种情况，使用ECU程序自己检测曲轴位置
可能是存在问题的
就目前掌握的情况
ECU中程序在计算发动机相位时是严重依赖曲轴信号的
曲轴信号来源于曲轴靶盘和曲轴传感器
也就是说ECU程序无法判断曲轴靶盘是否安装的和设计的一致
即使曲轴靶盘安装出现了误差
ECU也只能根据误差的曲轴信号计算发动机相位

这个问题的根源在于ECU没有办法知道实际发动机中1缸TDC和曲轴齿的对应关系

不知道论坛里有没有整过这方面研究的兄弟
有没有什么技术能让ECU获得发动机TDC和曲轴靶盘齿的对应关系？？

jamesdodo

这个曲轴位置的学习，实际上就是58齿的学习，在进行58齿的学习时，电喷ECU对于发动机的运行工况以及车的状态是有严格定义的，比如水温、系统电压、是否有故障码，油门到底等，实际上就有个问题，为什么在进行齿讯学习时要有这些要求的定义？为什么必须给发动机ECU一个进行齿讯学习的指令？在给了指令后发动机转速1500-4500r/m的波动，最后稳定在4500r/m，如果没有给进行齿讯学习指令，将油门到底，发动机将会一直停留在非常高的转速下。齿讯学习时，在油门到底的情况下，这个发动机的转速波动是受那些控制来实现?转速的波动目的是什么？波动过程中输出了什么控制信号，采集了什么信号？在4500r/m的时候输出了什么控制信号？采集了什么信号？我认为如果理解了齿讯学习的过程，这些参数控制点，就能够理解曲轴学习的目的了，这确实是一个我非常感兴趣的话题，有一些思路，但是目前还没有一些数据支撑我的理解，另外对于楼上兄弟的说法，说说我对于发动机运行的理解，包括制造的理解，1、各个时刻点，或者相位点，TDC，齿的下沿点等等，这个点首先从数学上讲是不存在的，没必要拘泥于这个点，这个点的对应关系是永远找不到的；2、发动机运行始终是一个动态波动过程。

naclchen

jamesdodo 发表于 6-3-2013 09:21
这个曲轴位置的学习，实际上就是58齿的学习，在进行58齿的学习时，电喷ECU对于发动机的运行工况以及车的状态 ...

看了楼上兄弟的留言，有点疑惑了

首先说说正题，就是楼主提出的 曲轴学习的目的
从楼上兄弟的描述来看，貌似可以有以下几点理解：
1.曲轴位置学习是在58齿进行的，而且曲轴学习和转速波动存在着某种联系
首先，转速波动的概念，正常发动机转速的确存在波动的
但是如果控制的好的话，误差不会太大。
比如我们做的转速控制，在3000RPM时，波动仅仅在上下3RPM左右，可以说很稳定
不知道楼上的兄弟所说的1500RPM~4500RPM的波动是什么意思
为何会有这么大的波动
其次，发动机的转速由专门的转速模块来进行控制，有相应的转速环控制
通过转速环控制，发动机转速可以在任何稳定工况下达到稳定的状态
和曲轴位置学习有什么关系？为何楼上兄弟所说的转速的波动要放在曲轴位置学习中控制？

2.曲轴位置学习有很多的严格定义，并有很多的控制输出
正如楼上兄弟所说，在进行曲轴位置学习时，对水温、电压等有很高的要求
所以我的疑问又出来了：
仅仅简单的曲轴位置学习，为何要有这么多的条件限制
在发动机安装完毕之后，曲轴靶盘和传感器的位置都已经确定了
的确两个安装过程中都会出现误差，但是水温、电压等因素怎么会影响到曲轴的位置呢？
况且，发动机安装完毕之后，曲轴的位置已经是固定的了
没有办法进行调整了
那楼上兄弟所提到的 “转速波动会输出控制信号” 又是怎么回事
显然这个控制信号是没有办法控制曲轴位置的
那么这个信号输出对于曲轴位置的学习还有什么意义？

其次谈谈对于发动机的理解
我和楼上的兄弟见解不完全相同
首先是TDC.相位点等观点
从ECU中控制程序的角度来看，它是没有办法知道发动机的机械TDC的
所有的发动机相位信息都是通过输入的 曲轴信号 和 凸轮信号计算出来的
发动机的相位信息不是可有可无的，是必须得有的
只有ECU知道了发动机相位，才可以在正确的相位上做正确的事儿
比如，ECU想在1缸TDC前100°进行喷油
那么ECU首先得知道1缸的TDC在哪里，然后在提前120°的地方控制喷油器动作
120°则是通过曲轴齿沿获得的（在60-2类型的曲轴中，每一个曲轴齿对应6°）
ECU捕获到一个齿沿就认为发动机转过了6°，120°就是对应20个齿

所以，TDC信息、角度信息、齿沿对于ECU来说都是极为重要的信息
是必须要知道的，否则发动机无法运转

对于楼上兄弟所述的第二点
发动机运行是一个动态波动过程
这点我是认同的
但是对于这个帖子的主题来说
没有实际意义

jamesdodo

楼上兄弟：
第一、我不知道你做过58齿的齿讯学习过没有啊，如果没有我建议你带着疑问去做下58齿的齿讯学习，当然了，这个齿讯学习并不是每个电喷公司的电喷系统在下线检测的时候都必须做的；
第二、建议你仔细看下我说的，我没说这个相位信息没必要，可有可无，我指的是数学上的点，点你是找不到的，其实际上是一个范围值的相位对应，比如说1度左右曲轴摆动范围内我都认为曲轴处于TDC点，另外在进行飞轮58齿齿圈加工时，我不相信加工图纸上的尺寸标注没有公差了，也就是说这个点，再强调一下啊，数学上的点本身就不存在的，通过看你之前的留言，我感觉你是否拘泥于了偏差值为0的相位对应关系了；
第三、我认为在严格的条件限制下，通过不断的调整点火提前角，提前或者推迟，通过分析曲轴转速的加速度值，可以将TDC点逼近到一个很小的角度范围内的，实际上也就完成了曲轴位置的学习。

naclchen

jamesdodo 发表于 8-3-2013 08:01
楼上兄弟：
第一、我不知道你做过58齿的齿讯学习过没有啊，如果没有我建议你带着疑问去做下58齿的齿讯学习 ...

楼上兄弟：
1.58齿的齿讯学习我的确没有做过
概念也不是很清楚
请问你那里有没有相应的资料发我一份
我先学习学习，解除我的疑问
chentao2@rdc.faw.com.cn

2.你说的第二点的确很有道理
数学上的点，这个概念很有意思
同时也给我提供了一个新的思路

3.第三点中提到的曲轴位置学习策略可否再详细介绍一下
如果能有相应的资料更好了

松娃

58齿齿学习目的就是对OBD系统中，发动机失火故障判断提供参考量。即采集信号齿旋转时候的速率变化。

kozmers

学习是为了修正失火检测对缸模式的半圈。别无他用。指令只发一次，其他由系统控制读取计算保存。来自: Android客户端

宁波老李

naclchen 发表于 7-3-2013 09:19
看了楼上兄弟的留言，有点疑惑了

首先说说正题，就是楼主提出的 曲轴学习的目的

naclchen 你好，几乎拜读了你所有的帖子，很欣赏，最赞赏你的热心。
关于曲轴位置信息学习也就是齿讯学习，根据我的了解说一点看法：
      曲轴位置信息学习也就是齿讯学习的目的就是为了纠正因为制造、装配误差的影响，保证系统控制、故障检测精度。
         齿讯学习的操作（以德尔福为例）
         曲轴位置传感器目标齿轮误差学习”也就是TEC自学习。用检测仪在车上进行，将检测仪与诊断接口联接，选择“发动机系统”，选择“下线检测流程（DVT）” 选择“操作1”，会出现一个对话框，大致内容如下：“测试条件：怠速后，水温高于60度，车辆运行时间超过10秒，关闭车上其它负载，满足条件按确定”。此时须按照诊断仪的要求，启动车辆后待水温达到60度，车辆运行时间大于10秒，车上其它负载处于关闭状态，当达到这些要求后，点击“确定”，通过诊断仪发出“齿讯学习”的指令（指令“30 2C 07 FF”）。此时的应将油门迅速踩到底，ECM开始进行齿讯学习了，发动机转速从1300～4500往复2～5个循环，（进行齿讯学习时发动机转速的典型特征），最后会在4500rpm附近振荡（发动机超速断油保护），表示学习结束。 通过诊断仪发“停止齿讯学习”指令（“30 2C 00”）；熄火约15秒后Key-On，清除故障码，Key-off，15秒后启动发动机，通过诊断仪检查P1336是否通过，结束。
       我推测的齿讯学习机理：我们知道，缸内最大压力产生于ATDC10度时，同样的燃料量燃烧后产生的能量对转速增加的贡献最大，所以当其他条件已知或固定时（如固定的压缩比、燃料辛烷值、喷油量、已知的温度、负荷、电压等），以安装的靶轮指示的TDC为基点，变动点火提前角，根据转速的变化（这就是为什么齿讯学习时，节气门不变，而发动机转速会从1300～4500往复2～5个循环），就能找到最大压力产生于ATDC10度的点火提前角，查点火的脉谱图就可知道实际的TDC与靶轮指示的TDC之间的关系了。以上观点纯属推测，供参考，盼有依据的权威指正。
另外有问题请教：
      OBD-II的模式1中的PID$43 Absolute load value（绝对负荷值，或者称为实际负荷值）如果没有专门的物理传感器的话，只能是个计算值，我要了解的是这个计算值是依据哪些变量计算出来的？
     OBD-II的模式1中的PID$44 Command equivalence ratio（等效指令比或当量指令比）是什么意思？确切的解释是什么？我的理解是指令空燃比或目标空燃比，你怎么看？
     还有，如果你是发动机控制软件的开发人员，请关注一下"冻结帧“的问题，现状是捕捉到的是实际故障发生后的数据，因为故障实际发生瞬间到故障被OBD确认要有一定的时间，如果这个时间非常短，短于冻结帧采样时间间隔，则冻结帧可能捕捉到故障实际发生前的数据，这个对故障诊断具有很大的价值。请关注 http://www.cartech8.com/forum.ph ... &fromuid=640688  谢谢！

宁波老李

jamesdodo 发表于 8-3-2013 08:01
楼上兄弟：
第一、我不知道你做过58齿的齿讯学习过没有啊，如果没有我建议你带着疑问去做下58齿的齿讯学习 ...

同意你关于关于曲轴位置信息学习也就是齿讯学习的看法。
我推测的齿讯学习机理：已知缸内最大压力产生于ATDC10度时，同样的燃料量燃烧后产生的能量对转速增加的贡献最大，所以当其他条件已知或固定时（如固定的压缩比、燃料辛烷值、喷油量、已知的温度、负荷、电压等），以安装的靶轮指示的TDC为基点，变动点火提前角，根据转速的变化（这就是为什么齿讯学习时，节气门不变，而发动机转速会从1300～4500往复2～5个循环），就能找到最大压力产生于ATDC10度的点火提前角，查点火的脉谱图就可知道实际的TDC与靶轮指示的TDC之间的关系了。以上观点纯属推测，盼有依据的权威指正。

grifva

目前正好在学习正时系统，发表下观点：
任何系统ECU都不可能直接识别TDC，除非安装缸内压力传感器。发动机输出功大小跟缸内最高压力不一定就是单调关系。
水温只是限定的学习条件之一，实际上和正时学习关系不是很大。
四冲程内燃机的正时齿计算不是60齿，是120齿，所以正时学习包括2方面：1.通过凸轮轴信号区分0-60齿和60-120齿（当然刚起动时也可以利用进气管压力或交错点火进行无凸轮迅速辨别；2.学习凸轮轴信号在曲轴信号上的落点，判断是否在机械加工误差内，否则就可能是带轮跳齿。

naclchen

宁波老李 发表于 11-2-2014 20:21
naclchen 你好，几乎拜读了你所有的帖子，很欣赏，最赞赏你的热心。
关于曲轴位置信息学习也就是齿讯学 ...

谢谢你提供的齿讯学习机理的推测
给我提供了一种新的开发思路
但是我认为你所述的工作过程并不能让ECU得知实际TDC和设计TDC之间的精确关系

原因如下：
点火角和气缸最大压力的对应关系可能并不是线性的
首先发动机运行过程是一个极其复杂的过程
没有办法保证其他所有条件（水温、油温、喷油量、负荷等）都不变
即使达到最理想状态，其他条件在发动机从1300~4500往复过程中一直固定
仅仅靠点火角来寻找实际TDC位置也存在着较大误差

退一步讲，就如你所说，点火角和最大压力是线性对应关系
虽然ECU对于点火角的信息一直都很清楚
但是对于最大压力，ECU是没有办法直接获得的（没有缸压传感器）
只能通过转速的变化率间接的获得
而ECU计算转速和转速变化率时，最重要的依据就是CRANK信号（假设为60-2齿类型的CRANK靶盘）
先刨去不同转速下CRANK传感器带来的误差不说
光是转速和转速变化率的精度就带来了很大的问题
一个CRANK齿对应的角度为 360/60 = 6°
也就是说，通过转速变化率推测压力最大点的精度最大只能做到6°

在实际发动机加工安装完毕之后，引入的误差可能都没有6°这么大
（听做柴油的同事说，柴油机在安装完毕后曲轴的误差一般在正负3°左右）
如果学习的精度都不如安装的精度
那么曲轴位置信息的学习也就失去了相应的意义了

以上是个人意见，希望大家共同探讨

宁波老李

naclchen 发表于 13-2-2014 13:42
谢谢你提供的齿讯学习机理的推测
给我提供了一种新的开发思路
但是我认为你所述的工作过程并不能让ECU得 ...

naclchen 你好，
关于齿讯学习我赞成jamesdodo的意见没必要拘泥于得知实际TDC和设计TDC之间的精确关系，实际上这个精确的点是找不到的。即使按照grifva 说的安装缸内压力传感器也是找不到的。实际上也没有必要，据我知道，甚至有好多车厂在新车下线时也是不做齿讯学习的。不过我认为做比不做好，即使靶轮的制造、装配的精度足够，每台发动机的其他因素造成的个体差异也有必要做一下。
另外，当在做齿讯学习时节气门开度（油门到底）、温度（要求水温高于60度，已经完成暖机工况，这与喷油量有关）、电压（要求启动后时间大于一定时间，让发电机补充蓄电池由于启动损失的电量，使电压稳定，这也与喷油量有关）已知，当然，已知的还有压缩比、燃料辛烷值、燃烧室结构等。喷油脉宽固定，这时改变点火角度（这就是进行齿讯学习时发动机转速从1300～4500往复变化的原因）就会使转速变化，就能找到使转速最高的那个点火点。转速变化可以用单位时间内牙齿脉冲信号的个数来检测。根本不需要缸压传感器，没必要知道最大压力，实际上只要基于实际安装的靶轮的特征点找到能使转速最高的那个点火点就可以了。我们以前在修理有分电器的车时就是这么做的：热车怠速，变化点火角度找到使转速最高的那个点火点，然后急加速如果爆震严重就稍微推迟提前角，不考虑排放的话，这是发动机经济性和动力性最好的点火角。至于精度问题，虽然牙齿与牙齿间隔6度，我记得你自己就说过可以用插值算法将精度提高到0.1度的。
要验证我的推测很简单，只要在做齿讯学习时用示波器看一下喷油脉宽是否固定就可以了。