[实用新型]曲轴位置检测装置及曲轴信号轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及电控发动机的控制技术，特别涉及一种曲轴位置检测装置及曲轴信号轮。

背景技术

在电控发动机的电子控制过程中，首先必须根据传感器采集的曲轴信号识别出发动机当前位置，然后才可以执行与发动机位置密切相关的控制操作。则发动机位置的识别速度直接影响了发动机启动速度。

现有的曲轴位置检测装置，是将曲轴信号轮与曲轴同轴固定安装，所述曲轴信号轮为铁磁性元件，外轮廓均布若干齿（常见的形式为60或36或24齿），其中去除连续的1或2个齿以形成特殊的识别点；曲轴位置传感器将齿形转换为电信号传送至控制器，控制器检测其中的特殊识别点以获取曲轴位置，即发动机当前的位置，图2所示为现有36齿缺2齿曲轴信号轮的电信号，相邻两次信号识别点间隔360度。控制器检测到曲轴识别点之前曲轴转过的角度直接决定了位置识别的耗时。现有的曲轴位置检测装置，曲轴信号轮只有一个特殊识别点，控制器检测到曲轴识别点之前曲轴可能需要转过大于180度，甚至接近360度，从曲轴开始旋转到检测到曲轴识别点需要转过的角度为0～1圈，平均0.5圈，控制器检测到曲轴识别点耗时越长，发动机位置的识别速度较慢。

中国专利CN200947105Y公开了一种曲轴速度测量装置，如图1所示，飞轮29与曲轴同轴安装，其旋转的速度和角度与曲轴一致，可以反映曲轴的旋转速度和角度，从而反映活塞位置。

在飞轮29外周固定套装信号轮，该信号轮为铁磁性元件，其周边具有规则分布的信号轮齿顶27，同时，在整个信号轮上，有一个位置为信号轮缺齿区域28，该区域没有所述的信号轮齿顶27。该信号轮缺齿区域28相对于曲轴和飞轮29定位的定位套位置有一固定角度，以便确定所述信号轮缺齿区域28与活塞的位置关系。信号轮齿顶的分布方式是，信号轮上按照均匀分布60个信号轮齿顶设置，但实际上只有58个齿顶，而在信号轮上的一个区域缺少两个齿顸，该区域就是所述信号轮缺齿区域28。

实现对飞轮的旋转速度和角度测量的传感器22安装在变速箱的壳体24上，安装时，保持传感器22测量面与信号轮齿顶27之间距离S=0.8～1mm。所述传感器22内的软磁铁芯26与永久磁铁23相连接，其中所述测量面一段采用软磁铁，上述磁铁形成的磁场延伸至铁磁性的信号轮。当信号轮齿顶27与传感器22测量面正对时，所述传感器内磁场增强。当缺齿区域28与传感器22的测量面相对时，传感器内线圈磁场减弱。在飞轮29旋转时，在传感器22的测量面正对的信号轮区域为规则出现的信号轮齿顶27的区域时，所述传感器内磁场产生规律性的变化，从而产生规则的感生电信号输出；当传感器22的测量面正对所述缺齿区域28时，原来规则的电信号中产生一个脉冲电信号。由于如前所述，缺齿区域28具有特定的安装角度，所以该脉冲电信号的出现时点对应于飞轮29的某个角度，又由于飞轮29与活塞的关系，从而可以依此确定该信号的时点对应于活塞的位置。同时，该脉冲电信号出现的周期可以表征曲轴转速。将传感器22的输出通过电缆21连接到发动机管理器，发动机管理器根据该信号就可以计算出活塞位置，根据该活塞位置信息，发动机管理器直接控制火花塞点火正时。当发动机管理器输出的点火信号不在最佳的点火正时时，可以直接调整发动机管理器内部的控制参数，只要整个机械配合环节未出现松动，则一定可以通过参数调整获得正确的点火正时（在发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，所以是在活塞即将到达上止点的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量叫点火提前角）。

中国专利CN200947105Y公开的带2个连续缺齿的信号轮，必须在传感器感知到缺齿信息时发动机管理器才能获取到曲轴位置（发动机的当前位置），在此之前曲轴必须转过最多一圈，发动机管理器检测到曲轴识别点耗时越长，发动机位置的识别速度较慢。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提高曲轴位置的识别速度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的曲轴位置检测装置，包括曲轴、曲轴信号轮、传感器、控制器；所述曲轴信号轮与曲轴同轴固定安装；

所述曲轴信号轮，为铁磁性元件，其周边有一缺齿区域、二标准齿区域、一个窄齿区域，缺齿区域同窄齿区域之间由二标准齿区域所间隔；

所述标准齿区域，均匀分布有多个标准轮齿；

所述缺齿区域，缺一个或多个标准轮齿；

所述窄齿区域，均匀分布有多个窄轮齿，窄轮齿较标准轮齿窄；