发动机相位检测装置及检测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105840327A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610202700.8(22)申请日2016.04.01(71)申请人中国第一汽车股份有限公司地址130011吉林省长春市西新经济技术开发区东风大街2259号(72)发明人刘时珍吕贵林陈涛(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人王淑秋(51)Int.Cl.F02D41/00(2006.01)F02D41/30(2006.01)F02B77/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称发动机相位检测装置及检测系统(57)摘要本发明涉及一种发动机相位检测装置，该装置的凸轮轴信号盘安装固定在凸轮轴上，曲轴信号盘安装固定在曲轴上；凸轮轴信号盘边缘等间隔分布三个正常齿和一个增齿，增齿位于两个正常齿之间；曲轴信号盘的边缘分布N个连续的等间隔齿和一个缺齿；第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别固定于凸轮轴信号盘和曲轴信号盘的边缘，第一霍尔传感器产生的代表凸轮轴相位信息的凸轮轴脉冲信号和第二霍尔传感器产生的代表曲轴相位信息的曲轴脉冲信号传输给发动机相位检测模块；发动机相位检测模块对凸轮轴脉冲信号和曲轴脉冲信号进行分析处理，得到发动机相位数据；本发明缩短了发动机启动时间，提高了发动机电控系统的性能，增强了电控系统的鲁棒性。CN105840327ACN105840327A权利要求书1/2页1.一种发动机相位检测装置，其特征在于包括安装固定在凸轮轴上的凸轮轴信号盘(1)，第一霍尔传感器(2)，安装固定在曲轴上的曲轴信号盘(3)，第二霍尔传感器(4)，发动机相位检测模块；所述凸轮轴信号盘(1)的边缘等间隔分布三个正常齿和一个增齿(14)，增齿(14)位于两个正常齿之间且与相邻两个正常齿的间隔不等；曲轴信号盘(3)的边缘分布N个连续的等间隔齿(31)和一个缺齿(32)；第一霍尔传感器(2)和第二霍尔传感器(4)分别固定于凸轮轴信号盘(1)和曲轴信号盘(3)的边缘，第一霍尔传感器(2)产生代表凸轮轴相位信息的凸轮轴脉冲信号，第二霍尔传感器(3)产生代表曲轴相位信息的曲轴脉冲信号，凸轮轴脉冲信号和曲轴脉冲信号传输给发动机相位检测模块；发动机相位检测模块对凸轮轴脉冲信号和曲轴脉冲信号进行分析处理，得到发动机相位数据；在发动机一个工作循环内，第一霍尔传感器(2)产生的凸轮轴脉冲信号包括三个正常齿脉冲信号和一个增齿脉冲信号，第二霍尔传感器(4)产生的曲轴脉冲信号包括两个缺齿脉冲信号。2.一种发动机相位检测系统，其特征在于包括下述模块：初始化模块：设置凸轮轴三个正常齿脉冲信号、增齿脉冲信号和曲轴的两个缺齿脉冲信号对应的发动机理论角度；设置曲轴脉冲的齿数、缺齿数；设置曲轴齿脉冲信号计数值i2＝0；采集模块：采集第一霍尔传感器传输的凸轮轴脉冲信号和第二霍尔传感器传输的曲轴脉冲信号；曲轴脉冲信号处理模块：根据曲轴脉冲的齿数、缺齿数计算曲轴等间隔齿的倍频数；每检测到曲轴齿脉冲信号，比较当前齿周期与上一个齿周期的关系，若当前齿周期和前一个齿周期的比例大于软件设定值，则确定当前齿为缺齿位置，曲轴齿数计数值i2清零，同时曲轴角度清零；否则当前齿为等间隔齿位置，曲轴齿数计数值i2加1；根据曲轴齿的倍频数和周期计算单位角度的周期，之后根据单位角度的周期产生倍频的曲轴角度，在0～360°循环。3.根据权利要求2所述的发动机相位检测系统，其特征在于所述发动机相位计算模块识别发动机相位的步骤如下：根据凸轮轴三个正常齿脉冲信号、增齿脉冲信号和曲轴的两个缺齿脉冲信号对应的发动机理论角度，分别计算第一缺齿脉冲信号(32-1)与前一个凸轮轴脉冲信号之间的理论角度γ1、第二缺齿脉冲信号(32-2)与前一个凸轮轴脉冲信号之间的理论角度γ2；每次检测到缺齿脉冲信号，计算该缺齿脉冲信号对应的曲轴角度与前一个凸轮轴脉冲信号对应的曲轴角度之间的差值γ；若γ满足:γ1-Δγ<γ<γ1+Δγ，则确定相位在第二缺齿处，此时确定发动机角度为360°；若γ满足:γ2-Δγ<γ<γ2+Δγ，则确定相位在第一缺齿处，此时确定发动机角度为0°；其中Δγ为设定的角度允许偏差。4.根据权利要求2所述的发动机相位检测系统，其特征在于所述发动机相位计算模块识别发动机相位的步骤如下：根据凸轮轴三个正常齿脉冲信号、增齿脉冲信号和曲轴的两个缺齿脉冲信号对应的发动机理论角度，分别计算第一缺齿脉冲信号(32-1)与后一个凸轮轴脉冲信号之间的理论角度β1、第二缺齿脉冲信号(32-2)与后一个凸轮轴脉冲信号之间的理论角度β2；每检测到缺齿脉冲信号，则曲轴角度清零；之后计算该缺齿脉冲信号后第一个凸轮轴脉冲信号对应的曲轴角度β，若满足β1-Δβ<β<