[發明專利]一種自由活塞發動機位置及速度識別裝置與方法

在審

• 申請號: 202010923163.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112302790A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 馬宗正;程勇;唐娟;呂宏;馬翠英
• 申請（專利權）人: 山東休普動力科技股份有限公司
• 主分類號: F02B71/00
• 分類號: F02B71/00;F02B77/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，包括：

觸點，固定在自由活塞發動機的電機軸兩端，作為電機運動左右極限位置；

傳感元件，固定在自由活塞發動機的機殼上，布設在第一位置、第二位置和第三位置處；第一位置為電機運動中間位置，第二位置位于電機運動中間位置與左極限位置之間，第三位置位于電機運動中間位置與右極限位置之間；

處理器，被配置為接收傳感元件傳送來的信號，確定出自由活塞發動機位置及速度。

2.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，第二位置和第三位置均與第一位置的距離相等。

3.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，在所述處理器中，若接收到第二位置處傳感元件的輸出信號，則判定電機處于左側；若接收到第三位置處傳感元件的輸出信號，則判定電機處于右側。

4.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，在所述處理器中，確定上止點的過程為：

第二位置處傳感元件和第三位置處傳感元件均與上止點距離已知；

第一位置處傳感元件輸出的每一個信號對應一定的位移量，當活塞經過第二位置處傳感元件和第三位置處傳感元件后，通過計算第一位置處傳感元件輸出的信號數量，得到上止點。

5.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，在所述處理器中，獲取處于第一位置處傳感器的至少兩個上升沿及對應的時間，任意兩個上升沿之間的距離為第一位置與第二位置/第三位置之間的距離，根據距離與時間的比值計算出自由活塞的速度。

6.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，在所述處理器中，獲取處于第一位置處傳感器的至少三個上升沿及對應的時間，任意兩個上升沿之間的距離為第一位置與第二位置/第三位置之間的距離，得到自由活塞的最大加速度。

7.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，所述觸點為齒輪式觸點。

8.如權利要求1所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置，其特征在于，所述傳感元件為磁電傳感器、光電傳感器或霍爾傳感器。

9.一種如權利要求1-8中任一項所述的自由活塞發動機位置及速度識別裝置的識別方法，其特征在于，包括：

接收第一位置、第二位置和第三位置處傳感元件傳送來的信號，確定出自由活塞發動機位置及速度：

若接收到第二位置處傳感元件的輸出信號，則判定電機處于左側；

若接收到第三位置處傳感元件的輸出信號，則判定電機處于右側；

獲取處于第一位置處傳感器的至少兩個上升沿及對應的時間，任意兩個上升沿之間的距離為第一位置與第二位置/第三位置之間的距離，根據距離與時間的比值計算出自由活塞的速度。

10.如權利要求9所述的識別方法，其特征在于，還包括：

獲取處于第一位置處傳感器的至少三個上升沿及對應的時間，任意兩個上升沿之間的距離為第一位置與第二位置/第三位置之間的距離，得到自由活塞的最大加速度。