[發明專利]一種發動機曲軸或凸輪軸的信號輪齒形檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202211539246.7
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115752219A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 張明生
• 申請（專利權）人: 深圳市森世泰科技有限公司
• 主分類號: G01B7/28
• 分類號: G01B7/28;G01B7/30;G01B7/02;G01B7/00;G01N27/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

本發明公開了一種發動機曲軸或凸輪軸的信號輪齒形檢測系統及方法，包括信號輪、傳感器以及信號分析處理裝置，在所述信號輪轉動過程中，所述傳感器對所述信號輪上的齒通過電磁感應產生電信號，所述信號分析處理裝置對電信號進行分析處理，根據所述電信號的波形所包含的幅值、上升沿和下降沿信息，計算出所述齒的高度、上升沿傾角以及下降沿傾角，并通過與標準齒的齒形參數進行比較，確定所述信號輪的齒形是否合格。相比以往的檢測方式，本發明能夠快速、可靠地檢測信號輪的齒形參數及材質是否合格。

技術領域

本發明涉及汽車傳感器領域，特別是涉及一種發動機曲軸或凸輪軸的信號輪齒形檢測系統及方法。

背景技術

用于確定發動機轉速的曲軸信號輪(58個齒)和用于確定凸輪軸的相位信號輪(5個齒)是保證發動機能正常工作的兩個重要部件，其原理是通過磁路感應出來的電信號的大小和形狀來確定齒數和相位的超前或滯后，從而確定發動機的轉速和噴油時刻。因此，信號輪的齒的形狀(高低、傾角)等參數直接決定了感應出來的電信號形狀，如果信號的幅度達不到要求，則會出現丟齒的現象，造成啟動困難等問題；如果信號沿不對，則會引起發動機的噴油時刻錯誤，造成輸出的動力不穩的問題。

而由不同廠商生產出來的信號輪采用的材質(材質的不同會引起信號的感應幅度有很大的差別)、生產加工方式的不同會造成信號輪及齒形存在差異。

現階段采用的檢測方式為：一是通過卡尺對信號輪齒形的相關尺寸進行測量，對材質則查看廠家的說明，很難做到對每個齒的高低參數進行測量，該方法不全面、低效且可靠度沒法保證；

二是通過激光對射的方式對齒的邊沿進行測量，這種方法也只能對齒形的邊沿的一個點進行檢測，不能檢測齒的傾角和齒的高度等重要參數，材質是否符合要求也沒有辦法檢查。

發明內容

本發明的目的是在于解決如何快速、可靠地檢測信號輪的齒形參數的技術問題。

為此，本發明提出一種發動機曲軸或凸輪軸的信號輪齒形檢測系統，包括信號輪、傳感器以及信號分析處理裝置，在所述信號輪轉動過程中，所述傳感器對所述信號輪上的齒通過電磁感應產生電信號，所述信號分析處理裝置對電信號進行分析處理，根據所述電信號的波形所包含的幅值、上升沿和下降沿信息，計算出所述齒的高度、上升沿傾角以及下降沿傾角，計算結果用于與標準齒的齒形參數進行比較，以確定所述信號輪的齒形是否合格。

在本發明的一些實施例中，所述電信號包括所述信號輪不同轉速下的齒所產生的電信號。

在本發明的一些實施例中，根據所述電信號的波形的幅值大小對應于所述齒的高度，以及所述電信號的波形的上升沿以及下降沿的斜率對應于所述齒的傾斜角度，來計算所述齒的高度、上升沿傾角以及下降沿傾角。

在本發明的一些實施例中，所述齒的上升沿的傾角根據正電壓V+的90％所對應的時間點T90與正電壓V+的10％所對應的時間點T10的連線所對應的斜率K+來計算：

K+＝(V+*90％-V+*10％)/(T90-T10)；

所述齒的下降沿的傾角根據負電壓V-的90％所對應的時間點T90與負電壓V-的10％所對應的時間點T10的連線所對應的斜率K-來計算：

K-＝(V-*90％-V-*10％)/(T90-T10)。

在本發明的一些實施例中，通過檢測所述電信號中對應于齒位的信號波形是否有異常缺失，判斷是否存在齒的缺失。

在本發明的一些實施例中，通過設置正向轉化閾值和負向轉化閾值，將所述電信號轉換成方波信號，通過高電平的寬度與低電平的寬度之比來計算所述齒的占空比，并通過與標準齒的占空比進行比較，確定所述信號輪的齒是否合格。