一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，包括信號(hào)轉(zhuǎn)盤和光電傳感器，在信號(hào)轉(zhuǎn)盤上的內(nèi)外兩個(gè)同心圓圓弧上分別開有4個(gè)和90個(gè)作為光電傳感器光通道的透光孔；內(nèi)同心圓圓弧上所開的透光孔尺寸所占弧度是1°，外同心圓圓弧上所開透光孔尺寸所占弧度是2°,并且至少有一個(gè)內(nèi)同心圓圓弧上的透光孔邊緣與外同心圓圓弧上的透光孔邊緣及信號(hào)轉(zhuǎn)盤圓心處于同一條直線上。光電傳感器有三套，一套布置在內(nèi)同心圓圓弧處，兩套分別布置在外同心圓圓弧的兩處，且輸出信號(hào)相位相差90度。本實(shí)用新型使得位置檢測(cè)裝置在初始化時(shí)，最多只需要曲軸旋轉(zhuǎn)182°就可以檢測(cè)出正確的活塞位置，滿足起動(dòng)機(jī)輔助的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直接起動(dòng)技術(shù)要求。
【專利說明】一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車工況檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)的特殊性，在起動(dòng)初始階段，在起動(dòng)初始階段就可以迅速噴油到發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮、膨脹過程并點(diǎn)火做功，縮小起動(dòng)機(jī)起動(dòng)扭矩，使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速起動(dòng)，縮小起動(dòng)時(shí)間，這一類起動(dòng)技術(shù)通常被稱為缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直接起動(dòng)技術(shù)。常規(guī)起動(dòng)機(jī)輔助的直接起動(dòng)技術(shù)是其中一種，它需要在起動(dòng)初始階段就能夠及時(shí)檢測(cè)出活塞位置和相位。
[0003]傳統(tǒng)的光電式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和相位檢測(cè)裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)盤上布置的四個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔中，只有第一缸的壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所對(duì)應(yīng)的弧度與另外三個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔不同，另外三個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所對(duì)應(yīng)的弧度都相同，這四個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所產(chǎn)生的信號(hào)中，只有第一缸的壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所產(chǎn)生的信號(hào)與其他三個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所產(chǎn)生的信號(hào)是不相同的，另外三個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔所產(chǎn)生的信號(hào)都是相同的，在將其用于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和相位檢測(cè)時(shí)，在初始化時(shí)只能先識(shí)別出第一缸的壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，進(jìn)而才能開始準(zhǔn)確地確檢測(cè)出活塞的位置和相位。由于活塞停止位置的隨機(jī)性，最長需要曲軸旋轉(zhuǎn)720°才能檢測(cè)到第一缸的壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，也就是說在活塞位置和相位檢測(cè)裝置進(jìn)行初始化時(shí)，最多時(shí)需要曲軸旋轉(zhuǎn)720°才能開始正確檢測(cè)出活塞的位置和相位。因此，傳統(tǒng)的光電式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和相位檢測(cè)裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)與傳感器布置形式不能產(chǎn)生可以區(qū)分每一個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，不能很好的滿足常規(guī)起動(dòng)機(jī)輔助的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直接起動(dòng)技術(shù)的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和相位的檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)與傳感器布置形式，在原光電式活塞位置和相位的檢測(cè)裝置基礎(chǔ)上，只增加一個(gè)光電式傳感器，并通過非均勻布置壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔來產(chǎn)生可以區(qū)分每一個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的電平組合。在初始化時(shí)最多只需要曲軸旋轉(zhuǎn)182°就可以區(qū)分識(shí)別出壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，也就是說，最多只需要曲軸旋轉(zhuǎn)182°就可以檢測(cè)出正確的活塞位置和相位，滿足起動(dòng)機(jī)輔助的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直接起動(dòng)技術(shù)要求。
[0005]下面是本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0006]一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，包括信號(hào)轉(zhuǎn)盤和光電傳感器，所述信號(hào)轉(zhuǎn)盤在其上的內(nèi)外兩個(gè)同心圓圓弧上分別開有4個(gè)和90個(gè)作為光電傳感器光通道的透光孔，外同心圓圓弧上的每個(gè)透光孔尺寸與透光孔間隔尺寸相同；內(nèi)同心圓圓弧上所開的透光孔尺寸所占弧度是1°，外同心圓圓弧上所開透光孔尺寸所占弧度是2°，并且至少有一個(gè)內(nèi)同心圓圓弧上的透光孔邊緣與外同心圓圓弧上的透光孔邊緣及信號(hào)轉(zhuǎn)盤圓心處于同一條直線上。
[0007]所述內(nèi)同心圓圓弧上所開的4個(gè)透光孔分別是第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔、第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔、第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔和第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔，第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為91°，第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為89° ,第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸活塞壓縮上止點(diǎn)前180°。
[0008]所述光電傳感器有三套，布置原則是:一套內(nèi)圈光電傳感器I布置在信號(hào)轉(zhuǎn)盤的內(nèi)同心圓圓弧處，一套外圈光電傳感器E1和另一套外圈光電傳感器E2分別布置在信號(hào)轉(zhuǎn)盤的外同心圓圓弧的兩處，并且當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈光電傳感器E2的輸出信號(hào)相位比外圈光電傳感器E1的輸出信號(hào)相位落后90°，當(dāng)?shù)谝桓讐嚎s上止點(diǎn)信號(hào)透光孔經(jīng)過光電傳感器I的位置時(shí)，光電傳感器E1的輸出為高電平,光電傳感器E2的輸出為低電平。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是信號(hào)轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是光電傳感器與信號(hào)轉(zhuǎn)盤的相對(duì)位置示意圖。
[0011]圖3是光電傳感器與信號(hào)轉(zhuǎn)盤的相對(duì)位置俯視示意圖。
[0012]附圖中:1.第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔；2.第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔；
3.第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔；4.第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔；5.信號(hào)轉(zhuǎn)盤；6.外同心圓圓弧透光孔；7.內(nèi)圈光電傳感器I ;8.外圈光電傳感器E1 ;9.外圈光電傳感器E2。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其實(shí)施方式。
[0014]一個(gè)與凸輪軸同軸安裝且同步旋轉(zhuǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)盤；如圖1所示，所述信號(hào)轉(zhuǎn)盤的內(nèi)外兩個(gè)同心圓圓弧上分別開有數(shù)個(gè)作為光電傳感器光通道的透光孔，內(nèi)同心圓圓弧上所開透光孔數(shù)量是4個(gè)；外同心圓圓弧上所開透光孔數(shù)量是90個(gè)并呈均勻分布，每個(gè)透光孔尺寸與透光孔間隔尺寸相同。
[0015]內(nèi)同心圓圓弧上所開的透光孔尺寸所占弧度是1°，外同心圓圓弧上所開透光孔尺寸所占弧度是2°，并且至少有一個(gè)內(nèi)同心圓圓弧上的透光孔邊緣與外同心圓圓弧上的透光孔邊緣及信號(hào)轉(zhuǎn)盤圓心處于一條直線上。
[0016]第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為91°，第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為89° ;第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸活塞壓縮上止點(diǎn)前180° ;這樣安裝就可以有以下結(jié)果--第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第三缸活塞壓縮上止點(diǎn)前180°，第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第四缸活塞壓縮上止點(diǎn)前178°，第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第二缸活塞壓縮上止點(diǎn)前178°。
[0017]每個(gè)光電傳感器都與信號(hào)處理系統(tǒng)相連，每個(gè)光電傳感器都由發(fā)生器和接收器組成，且發(fā)生器分別正對(duì)著接收器。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)盤的透光孔從光電傳感器的發(fā)生器與接收器之間轉(zhuǎn)過時(shí)，光電傳感器輸出高電平；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)盤的遮光部分從光電傳感器的發(fā)生器與接收器之間轉(zhuǎn)過時(shí)，光電傳感器輸出低電平。
[0018]一套內(nèi)圈光電傳感器I布置在內(nèi)同心圓圓弧處,一套外圈光電傳感器E1和另一套外圈光電傳感器E2分別布置在外同心圓圓弧的兩處，并保證:當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈光電傳感器E1與外圈光電傳感器E2間隔角度β要使得外圈光電傳感器E2產(chǎn)生的信號(hào)比外圈光電傳感器E1所產(chǎn)生的信號(hào)落后九十度的相位；當(dāng)信號(hào)處理系統(tǒng)接收到第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的高電平信號(hào)時(shí)，光電傳感器E1的輸出為高電平,光電傳感器E2的輸出為低電平。
[0019]通過上述的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和光電式傳感器的布置形式，可以使得信號(hào)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)透光孔經(jīng)過內(nèi)圈光電傳感器I時(shí)，外圈光電傳感器￡1、外圈光電傳感器E2的二進(jìn)制輸出電平的組合各不相同，即可以產(chǎn)生區(qū)分每一個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的電平組合。將其用于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和相位檢測(cè)時(shí)，通過區(qū)分識(shí)別外圈光電傳感器E1、外圈光電傳感器E2的二進(jìn)制輸出電平的組合就可以輕易地區(qū)分每一個(gè)壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，在初始化時(shí)最多只需要曲軸旋轉(zhuǎn)182°就可以識(shí)別到壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔的信號(hào)，也就是說，最多只需要曲軸旋轉(zhuǎn)182°就可以開始檢測(cè)出正確的活塞位置和相位，滿足起動(dòng)機(jī)輔助的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直 接起動(dòng)技術(shù)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置檢測(cè)裝置中的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，包括信號(hào)轉(zhuǎn)盤和光電傳感器，其特征在于:所述信號(hào)轉(zhuǎn)盤在其上的內(nèi)外兩個(gè)同心圓圓弧上分別開有4個(gè)和90個(gè)作為光電傳感器光通道的透光孔，外同心圓圓弧上的每個(gè)透光孔尺寸與透光孔間隔尺寸相同；內(nèi)同心圓圓弧上所開的透光孔尺寸所占弧度是1°，外同心圓圓弧上所開透光孔尺寸所占弧度是2°，并且至少有一個(gè)內(nèi)同心圓圓弧上的透光孔邊緣與外同心圓圓弧上的透光孔邊緣及信號(hào)轉(zhuǎn)盤圓心處于同一條直線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述信號(hào)轉(zhuǎn)盤的內(nèi)同心圓圓弧上所開的4個(gè)透光孔分別是第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔、第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔、第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔和第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔，第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第三缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為91°，第四缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為90°，第二缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔與第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔間隔弧度為89°，第一缸壓縮上止點(diǎn)信號(hào)透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸活塞壓縮上止點(diǎn)前180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光電傳感器有三套，布置原則是:一套內(nèi)圈光電傳感器I布置在信號(hào)轉(zhuǎn)盤的內(nèi)同心圓圓弧處，一套外圈光電傳感器E1和另一套外圈光電傳感器E2分別布置在信號(hào)轉(zhuǎn)盤的外同心圓圓弧的兩處，并且當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈光電傳感器E2的輸出信號(hào)相位比外圈光電傳感器E1的輸出信號(hào)相位落后90°，當(dāng)?shù)谝桓讐嚎s上止點(diǎn)信號(hào)透光孔經(jīng)過光電傳感器I的位置時(shí)，光電傳感器E1的輸出為高電平，光電傳感器E2的輸出為低電平。
【文檔編號(hào)】G01M15/02GK203772542SQ201420110268
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】唐碧秋, 楊帆, 唐焱, 伍玉霞, 賈文達(dá) 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)