專利名稱：基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，尤其是一種基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
隨著摩托車尾氣排放國III標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，電控燃油噴射技術(shù)已逐步得到應(yīng)用。摩托車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)上通常安裝有兩種傳感器曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器。曲軸位置傳感器用來確認(rèn)曲軸位置，同時也能測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)電控單元根據(jù)此傳感器輸出信號找到齒缺位置，從而與曲軸同步。凸輪軸位置傳感器用于發(fā)動機(jī)缸序的判別，可用來告知某個時刻開始向上止點(diǎn)運(yùn)行(排氣行程)的是哪個汽缸的活塞，根據(jù)活塞的運(yùn)行也能測量出發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前曲軸位置和凸輪軸位置的非接觸式檢測都使用一種低碳鋼齒輪盤作為相位盤，傳感器后面背一塊磁鐵，見圖1和圖3。這樣就對安裝空間提出了較大要求，增大了系統(tǒng)尺寸；由于齒輪盤是機(jī)械部件，要更改一圈的齒數(shù)只能通過更換齒輪盤實(shí)現(xiàn)，調(diào)整起來不方便；安裝位置如果偏差較大，會輸出錯誤的信號。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境且穩(wěn)定性好的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，包括安裝在曲軸或凸輪軸上的相位盤，在曲軸附近安裝有用于測量曲軸位置的曲軸位置傳感器，在凸輪軸附近安裝有用于測量凸輪軸位置的凸輪軸位置傳感器，其特征在于，所述相位盤上安裝有圓環(huán)形的磁柵尺，該磁柵尺由扇環(huán)形的若干對磁極組成，用于標(biāo)識同步信號的磁極的節(jié)距與其它部分磁極節(jié)距都不相同。所述曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器都包括霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片和與該霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片連接的濾波電路，該霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片都包括用于讀取磁柵尺的磁場變化的拾磁磁頭和信號處理電路。安裝在曲軸上的相位盤上的磁柵尺，該磁柵尺中用于輸出同步信號的一對磁極的節(jié)距大于其它磁極的節(jié)距，其它磁極的節(jié)距都相等。安裝在凸輪軸上的相位盤的磁柵尺，該磁柵尺由幾對不同節(jié)距的磁極組成。所述曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器內(nèi)還都安裝有電路板，所述霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片焊接在該電路板上，所述拾磁磁頭正對所述磁柵尺的磁極，在所述電路板上還焊接有插針，該插針的一端焊接在電路板上，該插針的另一端伸出傳感器，便于與發(fā)動機(jī)控制單元通過線束連接。所述磁柵尺的材料為磁性橡膠、釹鐵硼或釤鈷，可在該磁柵尺的圓面或側(cè)面充磁。本實(shí)用新型的具有如下優(yōu)點(diǎn)在相位盤上安裝圓環(huán)形的磁柵尺，使用傳感器直接讀取磁柵尺的磁場信號，用于輸出標(biāo)識同步信號的磁極的節(jié)距(節(jié)距不一致的磁極)與其它部分磁極節(jié)距都不相同，通過發(fā)動機(jī)控制單元分析計(jì)算傳感器讀取的信號，判斷磁場變化，根據(jù)標(biāo)識同步信號的磁極即可判斷出曲軸或凸輪軸的位置，并且能夠計(jì)算出發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。磁柵尺的長度可任意選擇，亦可采用任意節(jié)距的磁極，磁場強(qiáng)度容易調(diào)整，因此相位盤的尺寸可以做較小，便于安裝。本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置相位盤制作簡單，用于檢測的磁柵尺安裝、調(diào)整方便，成本低。如果磁柵尺采用磁性橡膠環(huán)，可抹去重錄，亦可將相位盤安裝在轉(zhuǎn)軸上面后再錄磁，避免了安裝誤差。

圖1-現(xiàn)有非接觸式曲軸位置測量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-本實(shí)用新型的用于曲軸位置測量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-現(xiàn)有非接觸式凸輪軸位置測量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-本實(shí)用新型的用于凸輪軸位置測量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5-本實(shí)用新型的電路原理圖；圖6-本實(shí)用新型的傳感器電路方框圖；圖7-本實(shí)用新型的傳感器結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖2所示，基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，包括安裝在曲軸或凸輪軸上的相位盤1，在曲軸附近安裝有用于測量曲軸位置的曲軸位置傳感器2，在凸輪軸附近安裝有用于測量凸輪軸位置的凸輪軸位置傳感器3，所述相位盤I的內(nèi)圓盤8上安裝有圓環(huán)形的磁柵尺4，該磁柵尺4由扇環(huán)形的若干對磁極組成，用于標(biāo)識同步信號的磁極的節(jié)距與其它部分磁極節(jié)距都不相同。如圖2所示，安裝在曲軸上的相位盤1，與其它磁極相比節(jié)距較大的這對磁極7代替現(xiàn)有技術(shù)中的缺齒，而且其它磁極的節(jié)距都相等。如圖3和圖4所示，磁柵尺4中由四對磁極組成，代替現(xiàn)有技術(shù)(如圖3)中的四個齒，每對磁極的節(jié)距都不相同。如圖5至7所示，曲軸位置傳感器2和凸輪軸位置傳感器3都包括霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片9，該霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片9都包括用于讀取磁柵尺4的磁場變化的拾磁磁頭5和信號處理電路6。在曲軸位置傳感器2和凸輪軸位置傳感器3內(nèi)還都安裝有電路板10，所述霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片9焊接在該電路板10上，所述拾磁磁頭5正對所述磁柵尺4的磁極，在所述電路板10上還焊接有插針11，該插針11的一端焊接在電路板10上，該插針11的另一端伸出傳感器，便于與發(fā)動機(jī)控制單元通過線束連接。磁柵尺4的材料為磁性橡膠、釹鐵硼或釤鈷，安裝好后在它的圓面或側(cè)面充磁，避免了安裝誤差。在相位盤I上安裝圓環(huán)形的磁柵尺4，使用曲軸位置傳感器2或凸輪軸位置傳感器3的拾磁磁頭5直接讀取磁柵尺4的磁場信號,拾磁磁頭5將讀取的信號經(jīng)信號處理電路6和濾波電路12處理后輸出到發(fā)動機(jī)控制單元中，發(fā)動機(jī)控制單元分析計(jì)算接收到的信號，根據(jù)磁極交替的頻率計(jì)算出發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，磁柵尺4的長度可任意選擇，亦可采用任意節(jié)距的磁極，磁場強(qiáng)度容易調(diào)整，因此相位盤的尺寸可以做較小，便于安裝。本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置相位盤制作簡單，用于檢測的磁柵尺安裝、調(diào)整方便，成本低。如果磁柵尺4采用磁性橡膠環(huán)，可抹去重錄，亦可將相位盤安裝在轉(zhuǎn)軸上面后再錄磁，避免了安裝誤差。本實(shí)用新型的上述實(shí)例僅僅是為說明本實(shí)用新型所做的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通人也來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化和變動。這里無法對所有實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，包括安裝在曲軸或凸輪軸上的相位盤(1)，在曲軸附近安裝有用于測量曲軸位置的曲軸位置傳感器(2)，在凸輪軸附近安裝有用于測量凸輪軸位置的凸輪軸位置傳感器(3)，其特征在于，所述相位盤(I)上安裝有圓環(huán)形的磁柵尺(4)，該磁柵尺(4)由扇環(huán)形的若干對磁極組成，用于標(biāo)識同步信號的磁極的節(jié)距與其它部分磁極節(jié)距都不相同；所述曲軸位置傳感器(2)和凸輪軸位置傳感器(3)都包括霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片 (9 )和與該霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片(9 )連接的濾波電路(12 )，該霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片(9)都包括用于讀取磁柵尺(4)的磁場變化的拾磁磁頭(5)和信號處理電路(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，其特征在于，安裝在曲軸上的相位盤上的磁柵尺(4)，該磁柵尺(4)中用于輸出同步信號的一對磁極的節(jié)距大于其它磁極的節(jié)距，其它磁極的節(jié)距都相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，其特征在于，安裝在凸輪軸上的相位盤的磁柵尺(4)，該磁柵尺(4)由幾對不同節(jié)距的磁極組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，其特征在于，所述曲軸位置傳感器(2)和凸輪軸位置傳感器(3)內(nèi)還都安裝有電路板(10)，所述霍爾效應(yīng)或磁電阻效應(yīng)芯片(9)焊接在該電路板(10)上，所述拾磁磁頭(5)正對所述磁柵尺(4)的磁極，在所述電路板(10 )上還焊接有用于與發(fā)動機(jī)控制單元連接的插針(11)，該插針(11)的一端焊接在電路板(IO )上，該插針(11)的另一端伸出傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，其特征在于，所述磁柵尺(4)的材料為磁性橡膠、釹鐵硼或釤鈷。
專利摘要基于圓磁柵的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，包括安裝在曲軸或凸輪軸上的相位盤，在曲軸附近安裝有用于測量曲軸位置的曲軸位置傳感器，在凸輪軸附近安裝有用于測量凸輪軸位置的凸輪軸位置傳感器，相位盤上安裝有圓環(huán)形的磁柵尺，在相位盤上安裝圓環(huán)形的磁柵尺，使用傳感器直接讀取磁柵尺的磁場信號，用于輸出標(biāo)識同步信號的磁極的節(jié)距與其它部分磁極節(jié)距都不相同，通過發(fā)動機(jī)控制單元分析計(jì)算傳感器讀取的信號，判斷磁場變化，根據(jù)標(biāo)識同步信號的磁極即可判斷出曲軸或凸輪軸的位置，并且能夠計(jì)算出發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。磁柵尺的長度可任意選擇，相位盤的尺寸可以做較小，便于安裝。
文檔編號G01P3/48GK202837320SQ201220409479
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者甄成偉, 吳浪, 莊建兵, 張尚勇 申請人:重慶長安偉世通發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)有限公司