[實用新型]一種電噴發(fā)動機角標(biāo)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320356323.5
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN203394645U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊延相;張平;郗大光
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江福愛電子有限公司
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F02P7/067;G01B7/30
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機電子控制技術(shù)，尤其是單缸活塞式發(fā)動機的燃油噴射及點火電子控制技術(shù)。?

背景技術(shù)

電控燃油/燃氣噴射技術(shù)（發(fā)動機電子管理技術(shù)，也簡稱為電噴技術(shù)）是控制火花點火發(fā)動機有害氣體排放和提高發(fā)動機性能的主要技術(shù)之一。采用閉環(huán)反饋電控燃油/燃氣噴射技術(shù)和廢氣三元催化轉(zhuǎn)換技術(shù)，能夠按照三元催化轉(zhuǎn)換器的要求精確控制發(fā)動機的空燃比和點火提前角，從而使CO、HC和NOx這三種有害氣體排放量同時得到大幅度降低。?

在控制發(fā)動機點火及噴油的過程中，需要準(zhǔn)確確定點火及噴油過程發(fā)生的發(fā)動機循環(huán)相位，因此角標(biāo)傳感裝置是必不可少的。在多缸四沖程發(fā)動機上，為了確定活塞/曲軸在循環(huán)中的相位，一般需要兩個傳感器分別測量曲軸角標(biāo)和凸輪軸角標(biāo)。但對于二沖程發(fā)動機和單缸四沖程發(fā)動機，一個曲軸角標(biāo)傳感器就能夠工作。只是對于單缸四沖程發(fā)動機，現(xiàn)有技術(shù)一般是使用多齒編碼的曲軸角標(biāo)轉(zhuǎn)盤設(shè)計，例如36-2角標(biāo)齒的曲軸角標(biāo)轉(zhuǎn)盤設(shè)計，即設(shè)計34個間隔10度的角標(biāo)齒，在第一個和第34個角標(biāo)齒之間的齒間隔為30度，從而可以通過測量連續(xù)三個角標(biāo)齒產(chǎn)生的角標(biāo)信號之間的時間突變程度來確定第一個齒的位置。另外通過不同角標(biāo)齒測量的轉(zhuǎn)速的差異，能夠判斷出壓縮沖程和換氣沖程。

然而，對于單缸四沖程發(fā)動機，這樣的角標(biāo)系統(tǒng)較為復(fù)雜，不僅曲軸角標(biāo)轉(zhuǎn)盤成本較高，而且角標(biāo)信號計算處理也比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要設(shè)計簡單的磁電機（飛輪）角標(biāo)裝置以降低系統(tǒng)的成本，同時保證能夠準(zhǔn)確地確定循環(huán)相位和點火相位，也能夠比較準(zhǔn)確地確定噴油等相位。?

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的，即：

一種電噴發(fā)動機角標(biāo)裝置，包括發(fā)動機本體、轉(zhuǎn)子、角標(biāo)傳感器、電控單元（ECU），所述轉(zhuǎn)子為一磁電機或一飛輪，與發(fā)動機曲軸同軸固定且包括由導(dǎo)磁材料制成的外圓柱體，所述外圓柱體包括兩段半徑不同的同軸圓柱形外表面，在兩段圓柱形外表面的圓周方向過渡處形成兩個臺階，發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)一圈，在確定的曲軸轉(zhuǎn)角位置，所述臺階轉(zhuǎn)過所述角標(biāo)傳感器的感應(yīng)部位，分別產(chǎn)生一正一負兩個符號相反的角標(biāo)脈沖信號，輸入給所述電控單元（ECU），所述ECU包括處理正的和負的角標(biāo)脈沖信號的電路，從而感知發(fā)動機曲軸及工作循環(huán)相位。

根據(jù)本發(fā)明之技術(shù)方案，磁電機或飛輪產(chǎn)生角標(biāo)的結(jié)果最為簡單，相當(dāng)于一個長單齒角標(biāo)碼盤，但角標(biāo)齒（凸臺或缺口）的前沿和后沿都會給出有用的角標(biāo)信號，即曲軸每轉(zhuǎn)一圈，都產(chǎn)生一個正的和一個負的脈沖信號，因此其對應(yīng)的曲軸相位可以直接確定，不需要復(fù)雜處理計算，也不會出現(xiàn)判斷錯誤。而通過兩段圓柱表面（圓弧段）轉(zhuǎn)過的時間可以計算瞬時轉(zhuǎn)速，并與通過兩個相鄰正脈沖或負脈沖的時間間隔計算的轉(zhuǎn)過一整圈的轉(zhuǎn)速相比，從而在轉(zhuǎn)過1圈到2圈的時間內(nèi)就能夠判斷出活塞/曲軸在發(fā)動機工作循環(huán)中的相位。

對本發(fā)明的進一步改進或限定包括，所述磁電機或飛輪上兩段半徑不同的圓柱形外表面的半徑相差1.5mm以上，最佳2.5mm。這樣脈沖信號強度就不會太小，有利于抗干擾。

進一步，所述磁電機或飛輪上兩段半徑不同的圓柱形外表面分別為：半徑較小的圓柱形外表面在圓周方向的長度較長，而半徑較大的圓柱形外表面在圓周方向的長度較短。這樣短的圓柱表面弧形就形成一個磁電機或飛輪上的凸臺，在凸臺前沿通過所述角標(biāo)傳感器的感應(yīng)部位時產(chǎn)生一個正的脈沖信號，而在凸臺后沿通過所述角標(biāo)傳感器的感應(yīng)部位時產(chǎn)生一個負的脈沖信號。

或所述磁電機或飛輪上兩段半徑不同的圓柱形外表面分別為：半徑較大的圓柱形外表面在圓周方向的長度較長，而半徑較小的圓柱形外表面在圓周方向的長度較短。這樣，短的圓柱表面弧形就形成一個磁電機或飛輪上的缺口（凹坑），在缺口前沿通過所述角標(biāo)傳感器的感應(yīng)部位時產(chǎn)生一個正的脈沖信號，而在凸臺后沿通過所述角標(biāo)傳感器的感應(yīng)部位時產(chǎn)生一個負的脈沖信號（可以通過將所述角標(biāo)傳感器的輸出正負極調(diào)換得到與凸臺磁電機或凸臺飛輪相同的輸出結(jié)果）。

對本發(fā)明的進一步改進或限定還包括，所述磁電機或飛輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的正的角標(biāo)脈沖信號對應(yīng)于發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角在上止點前35-80度范圍內(nèi)之某一個角度，最佳為45-60度，而所述磁電機或飛輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的負的角標(biāo)脈沖信號對應(yīng)于發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角在上止點前5-20度范圍內(nèi)之某一個角度，最佳為10-15度。