一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種檢測(cè)技術(shù)，尤其是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)相位的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)在停機(jī)時(shí)，會(huì)無規(guī)律地出現(xiàn)零到三次的反轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用起停系統(tǒng)或混合動(dòng)力系統(tǒng)之后，正常行駛過程中經(jīng)常會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)的停止再啟動(dòng)，這時(shí)如果能夠精確判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后的相位，則可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)之后無需尋找相位，快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，減小發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊，提升駕駛性能。結(jié)合缸內(nèi)直接噴射技術(shù)的話，可以實(shí)現(xiàn)熱機(jī)工況下無電機(jī)介入的直接起動(dòng)，提高起動(dòng)速度并減輕沖擊。但是，傳統(tǒng)的磁電式及單一霍爾式曲軸轉(zhuǎn)角傳感器及信號(hào)輪均不能在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的情況下精確判斷相位。因此，如何以簡(jiǎn)單有效的方式檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的技術(shù)尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)單有效地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器及方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]—種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器，所述傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪;所述信號(hào)輪在外圍包括間隔設(shè)置的大齒和小齒;所述傳感器本體包括探頭，以檢測(cè)所述信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)并據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位;所述大齒大于所述小齒。
[0006]所述傳感器為霍爾傳感器，所述傳感器本體為霍爾傳感器本體。
[0007]所述大齒和所述小齒等間距地設(shè)置在所述信號(hào)輪上。
[0008]—種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，所述方法基于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪，所述信號(hào)輪在外圍間隔設(shè)置有大齒和小齒，所述大齒大于所述小齒，所述方法采集信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)相鄰的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)差的變化檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，通過整合經(jīng)過的大齒和小齒的個(gè)數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位。
[0009]所述方法包括以下步驟:
[0010](I)確定初始點(diǎn)；
[0011](2)將信號(hào)輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個(gè)大齒和一個(gè)小齒作為一組進(jìn)行分組;檢測(cè)所述大齒和所述小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，并將每組中先經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)減去后經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)求差，得到時(shí)長(zhǎng)差;并計(jì)算從初始點(diǎn)開始的脈沖個(gè)數(shù);每個(gè)脈沖表示一個(gè)齒經(jīng)過；
[0012](4)判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變;如果突變，則判定發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，計(jì)算反轉(zhuǎn)之后的脈沖個(gè)數(shù)，并將所述脈沖個(gè)數(shù)賦予相反的符號(hào);所述符號(hào)為正號(hào)或負(fù)號(hào)；
[0013](5)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，將所有得到的脈沖個(gè)數(shù)帶上所賦予的符號(hào)一起相加，所得結(jié)果與初始點(diǎn)之和即為發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的位置。
[0014]所述初始點(diǎn)可以按照起始位置與發(fā)動(dòng)機(jī)位于上止點(diǎn)時(shí)的位置之間的相對(duì)位置來
[0015]所述步驟(4)中判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變的方法為:若所述時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值小于或等于閾值，則表示未發(fā)生突變;若所述時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值大于所述閾值，則表示發(fā)生了突變。
[0016]所述閾值與所在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作下所允許的轉(zhuǎn)速變化范圍有關(guān)。
[0017]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單有效地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位，采用單一的霍爾傳感器即可實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于當(dāng)前采用測(cè)速電機(jī)、編碼器和雙霍爾傳感器等檢測(cè)相位的技術(shù)來說，成本更低，但檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。本發(fā)明能夠使得發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后無需尋找相位，快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，減小發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊，提升駕駛性能;在結(jié)合缸內(nèi)直接噴射技術(shù)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)熱機(jī)公開下無電機(jī)介入的直接啟動(dòng)，車輛的綜合性能得以提升。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]本發(fā)明提出了一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器。該傳感器為霍爾傳感器，包括霍爾傳感器本體以及同軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪;該信號(hào)輪在外圍包括均勻間隔設(shè)置(即等間距地設(shè)置)的大齒和小齒，大齒的尺寸大于小齒。該霍爾傳感器本體包括探頭，以檢測(cè)信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)并據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位。
[0021]本發(fā)明還提出了一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，該方法基于上述傳感器，即基于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪且信號(hào)輪在外圍均勻間隔設(shè)置有大齒和小齒。該方法采集信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)相鄰的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)差的變化檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，通過整合經(jīng)過的大齒和小齒的個(gè)數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位，具體包括以下步驟:
[0022](I)采集初始點(diǎn)；
[0023](2)將信號(hào)輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個(gè)大齒和一個(gè)小齒作為一組進(jìn)行分組;檢測(cè)大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，并將每組中先經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)減去后經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)求差，得到時(shí)長(zhǎng)差;并計(jì)算從初始點(diǎn)開始的脈沖個(gè)數(shù);每個(gè)脈沖表示一個(gè)齒經(jīng)過；
[0024](4)判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變；如果發(fā)生了突變，則判定發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，計(jì)算反轉(zhuǎn)之后的脈沖個(gè)數(shù)，并將該脈沖個(gè)數(shù)賦予相反的符號(hào)；該符號(hào)指的是正號(hào)或負(fù)號(hào)；
[0025]判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變的方法為:若該時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值小于或等于閾值，則表示未發(fā)生突變;若該時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值大于該閾值，則表示發(fā)生了突變;該閾值為設(shè)定值，與所在發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作下所允許的轉(zhuǎn)速變化范圍有關(guān)；
[0026](5)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，將所有得到的脈沖個(gè)數(shù)帶上所賦予的符號(hào)一起相加，所得結(jié)果與初始點(diǎn)之和即為發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的位置。
[0027]上述初始點(diǎn)可以按照起始位置與發(fā)動(dòng)機(jī)位于上止點(diǎn)時(shí)的位置之間的相對(duì)位置來表不。
[0028]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例中該方法的流程圖，其中N表示發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生第一次反轉(zhuǎn)前或未發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)直至發(fā)動(dòng)機(jī)停止所得到的脈沖個(gè)數(shù)，NI表示發(fā)動(dòng)機(jī)第一次反轉(zhuǎn)到下一次反轉(zhuǎn)或者發(fā)動(dòng)機(jī)停止為止的脈沖個(gè)數(shù);N2表示發(fā)動(dòng)機(jī)第二次反轉(zhuǎn)開始到下一次反轉(zhuǎn)或者停止為止的脈沖個(gè)數(shù);N3表示發(fā)動(dòng)機(jī)第三次反轉(zhuǎn)到發(fā)動(dòng)機(jī)停止為止的脈沖個(gè)數(shù)，這些脈沖個(gè)數(shù)均帶有正負(fù)號(hào)。由于通常發(fā)動(dòng)機(jī)在停止前最多會(huì)發(fā)生三次反轉(zhuǎn)，因此本實(shí)施例有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)其停止時(shí)的相位的檢測(cè)。
[0029]本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單有效地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位，采用單一的霍爾傳感器即可實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于當(dāng)前采用測(cè)速電機(jī)、編碼器和雙霍爾傳感器等檢測(cè)相位的技術(shù)來說，成本更低。本發(fā)明能夠使得發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后無需尋找相位，快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，減小發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊，提升駕駛性能;在結(jié)合缸內(nèi)直接噴射技術(shù)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)熱機(jī)公開下無電機(jī)介入的直接啟動(dòng)，車輛的綜合性能得以提升。
[0030]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器，其特征在于:所述傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪； 所述信號(hào)輪在外圍包括間隔設(shè)置的大齒和小齒;所述傳感器本體包括探頭，以檢測(cè)所述信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)并據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位;所述大齒大于所述小齒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器，其特征在于:所述傳感器為霍爾傳感器，所述傳感器本體為霍爾傳感器本體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器，其特征在于:所述大齒和所述小齒等間距地設(shè)置在所述信號(hào)輪上。4.一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，所述方法基于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪，所述信號(hào)輪在外圍間隔設(shè)置有大齒和小齒，所述大齒大于所述小齒，其特征在于:所述方法采集信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)相鄰的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)差的變化檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，通過整合經(jīng)過的大齒和小齒的個(gè)數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停止相位的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)確定初始點(diǎn)； (2)將信號(hào)輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個(gè)大齒和一個(gè)小齒作為一組進(jìn)行分組;檢測(cè)所述大齒和所述小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，并將每組中先經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)減去后經(jīng)過的齒的時(shí)長(zhǎng)求差，得到時(shí)長(zhǎng)差;并計(jì)算從初始點(diǎn)開始的脈沖個(gè)數(shù);每個(gè)脈沖表示一個(gè)齒經(jīng)過； (4)判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變;如果突變，則判定發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，計(jì)算反轉(zhuǎn)之后的脈沖個(gè)數(shù)，并將所述脈沖個(gè)數(shù)賦予相反的符號(hào);所述符號(hào)為正號(hào)或負(fù)號(hào)； (5)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，將所有得到的脈沖個(gè)數(shù)帶上所賦予的符號(hào)一起相加，所得結(jié)果與初始點(diǎn)之和即為發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，其特征在于:所述初始點(diǎn)可以按照起始位置與發(fā)動(dòng)機(jī)位于上止點(diǎn)時(shí)的位置之間的相對(duì)位置來表示。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，其特征在于:所述步驟(4)中判斷時(shí)長(zhǎng)差的絕對(duì)值是否發(fā)生突變的方法為:若所述時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值小于或等于閾值，則表示未發(fā)生突變;若所述時(shí)長(zhǎng)差與上一個(gè)時(shí)長(zhǎng)差之差的絕對(duì)值大于所述閾值，則表示發(fā)生了突變。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的方法，其特征在于:所述閾值與所在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作下所允許的轉(zhuǎn)速變化范圍有關(guān)。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位的傳感器及方法，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的信號(hào)輪。該信號(hào)輪在外圍包括間隔設(shè)置的大齒和小齒，傳感器本體包括探頭，以檢測(cè)信號(hào)輪的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)并據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)相位。該方法采集大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)相鄰的大齒和小齒經(jīng)過的時(shí)長(zhǎng)差的變化檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，通過整合經(jīng)過的大齒和小齒的個(gè)數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的信息，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位。本發(fā)明僅改變信號(hào)輪的齒狀，而不改變傳感器本體，以成本較低，容易實(shí)現(xiàn)的方式準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的相位。
【IPC分類】G01M15/00
【公開號(hào)】CN105510036
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510870726
【發(fā)明人】魯萌
【申請(qǐng)人】浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日