一種檢測發動機停機相位的傳感器及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于檢測技術領域，涉及一種檢測技術，尤其是檢測發動機相位的技術。
【背景技術】
[0002]發動機在停機時，會無規律地出現零到三次的反轉。發動機應用起停系統或混合動力系統之后，正常行駛過程中經常會有發動機的停止再啟動，這時如果能夠精確判斷發動機停機后的相位，則可能使發動機在啟動之后無需尋找相位，快速進入正常工作狀態，減小發動機起動時的沖擊，提升駕駛性能。結合缸內直接噴射技術的話，可以實現熱機工況下無電機介入的直接起動，提高起動速度并減輕沖擊。但是，傳統的磁電式及單一霍爾式曲軸轉角傳感器及信號輪均不能在發動機出現反轉的情況下精確判斷相位。因此，如何以簡單有效的方式檢測發動機停機相位的技術尤為重要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種能夠簡單有效地檢測發動機停機相位的傳感器及方法。
[0004]為了達到上述目的，本發明的解決方案是:
[0005]—種檢測發動機停機相位的傳感器，所述傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發動機曲軸上的信號輪;所述信號輪在外圍包括間隔設置的大齒和小齒;所述傳感器本體包括探頭，以檢測所述信號輪的大齒和小齒經過的時長并據此判斷發動機停機相位;所述大齒大于所述小齒。
[0006]所述傳感器為霍爾傳感器，所述傳感器本體為霍爾傳感器本體。
[0007]所述大齒和所述小齒等間距地設置在所述信號輪上。
[0008]—種檢測發動機停機相位的方法，所述方法基于安裝在發動機曲軸上的信號輪，所述信號輪在外圍間隔設置有大齒和小齒，所述大齒大于所述小齒，所述方法采集信號輪的大齒和小齒經過的時長，根據相鄰的大齒和小齒經過的時長差的變化檢測發動機的反轉，通過整合經過的大齒和小齒的個數和發動機反轉的信息，計算發動機停止時的相位。
[0009]所述方法包括以下步驟:
[0010](I)確定初始點；
[0011](2)將信號輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個大齒和一個小齒作為一組進行分組;檢測所述大齒和所述小齒經過的時長，并將每組中先經過的齒的時長減去后經過的齒的時長求差，得到時長差;并計算從初始點開始的脈沖個數;每個脈沖表示一個齒經過；
[0012](4)判斷時長差的絕對值是否發生突變;如果突變，則判定發動機發生反轉，計算反轉之后的脈沖個數，并將所述脈沖個數賦予相反的符號;所述符號為正號或負號；
[0013](5)發動機停止時，將所有得到的脈沖個數帶上所賦予的符號一起相加，所得結果與初始點之和即為發動機停止時的位置。
[0014]所述初始點可以按照起始位置與發動機位于上止點時的位置之間的相對位置來
[0015]所述步驟(4)中判斷時長差的絕對值是否發生突變的方法為:若所述時長差與上一個時長差之差的絕對值小于或等于閾值，則表示未發生突變;若所述時長差與上一個時長差之差的絕對值大于所述閾值，則表示發生了突變。
[0016]所述閾值與所在發動機正常工作下所允許的轉速變化范圍有關。
[0017]由于采用上述方案，本發明的有益效果是:本發明能夠簡單有效地檢測發動機停止時的相位，采用單一的霍爾傳感器即可實現，相對于當前采用測速電機、編碼器和雙霍爾傳感器等檢測相位的技術來說，成本更低，但檢測結果準確。本發明能夠使得發動機啟動后無需尋找相位，快速進入正常工作狀態，減小發動機啟動時的沖擊，提升駕駛性能;在結合缸內直接噴射技術的情況下，能夠實現熱機公開下無電機介入的直接啟動，車輛的綜合性能得以提升。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明一實施例中檢測發動機停機相位的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[0020]本發明提出了一種檢測發動機停機相位的傳感器。該傳感器為霍爾傳感器，包括霍爾傳感器本體以及同軸安裝在發動機曲軸上的信號輪;該信號輪在外圍包括均勻間隔設置(即等間距地設置)的大齒和小齒，大齒的尺寸大于小齒。該霍爾傳感器本體包括探頭，以檢測信號輪的大齒和小齒經過的時長并據此判斷發動機停機相位。
[0021]本發明還提出了一種檢測發動機停機相位的方法，該方法基于上述傳感器，即基于安裝在發動機曲軸上的信號輪且信號輪在外圍均勻間隔設置有大齒和小齒。該方法采集信號輪的大齒和小齒經過的時長，根據相鄰的大齒和小齒經過的時長差的變化檢測發動機的反轉，通過整合經過的大齒和小齒的個數和發動機反轉的信息，計算發動機停止時的相位，具體包括以下步驟:
[0022](I)采集初始點；
[0023](2)將信號輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個大齒和一個小齒作為一組進行分組;檢測大齒和小齒經過的時長，并將每組中先經過的齒的時長減去后經過的齒的時長求差，得到時長差;并計算從初始點開始的脈沖個數;每個脈沖表示一個齒經過；
[0024](4)判斷時長差的絕對值是否發生突變；如果發生了突變，則判定發動機發生反轉，計算反轉之后的脈沖個數，并將該脈沖個數賦予相反的符號；該符號指的是正號或負號；
[0025]判斷時長差的絕對值是否發生突變的方法為:若該時長差與上一個時長差之差的絕對值小于或等于閾值，則表示未發生突變;若該時長差與上一個時長差之差的絕對值大于該閾值，則表示發生了突變;該閾值為設定值，與所在發動機在正常工作下所允許的轉速變化范圍有關；
[0026](5)發動機停止時，將所有得到的脈沖個數帶上所賦予的符號一起相加，所得結果與初始點之和即為發動機停止時的位置。
[0027]上述初始點可以按照起始位置與發動機位于上止點時的位置之間的相對位置來表不。
[0028]圖1示出了本發明一實施例中該方法的流程圖，其中N表示發動機發生第一次反轉前或未發生反轉時直至發動機停止所得到的脈沖個數，NI表示發動機第一次反轉到下一次反轉或者發動機停止為止的脈沖個數;N2表示發動機第二次反轉開始到下一次反轉或者停止為止的脈沖個數;N3表示發動機第三次反轉到發動機停止為止的脈沖個數，這些脈沖個數均帶有正負號。由于通常發動機在停止前最多會發生三次反轉，因此本實施例有效地實現了對其停止時的相位的檢測。
[0029]本發明能夠簡單有效地檢測發動機停止時的相位，采用單一的霍爾傳感器即可實現，相對于當前采用測速電機、編碼器和雙霍爾傳感器等檢測相位的技術來說，成本更低。本發明能夠使得發動機啟動后無需尋找相位，快速進入正常工作狀態，減小發動機啟動時的沖擊，提升駕駛性能;在結合缸內直接噴射技術的情況下，能夠實現熱機公開下無電機介入的直接啟動，車輛的綜合性能得以提升。
[0030]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種檢測發動機停機相位的傳感器，其特征在于:所述傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發動機曲軸上的信號輪； 所述信號輪在外圍包括間隔設置的大齒和小齒;所述傳感器本體包括探頭，以檢測所述信號輪的大齒和小齒經過的時長并據此判斷發動機停機相位;所述大齒大于所述小齒。2.根據權利要求1所述的檢測發動機停機相位的傳感器，其特征在于:所述傳感器為霍爾傳感器，所述傳感器本體為霍爾傳感器本體。3.根據權利要求1所述的檢測發動機停機相位的傳感器，其特征在于:所述大齒和所述小齒等間距地設置在所述信號輪上。4.一種檢測發動機停機相位的方法，所述方法基于安裝在發動機曲軸上的信號輪，所述信號輪在外圍間隔設置有大齒和小齒，所述大齒大于所述小齒，其特征在于:所述方法采集信號輪的大齒和小齒經過的時長，根據相鄰的大齒和小齒經過的時長差的變化檢測發動機的反轉，通過整合經過的大齒和小齒的個數和發動機反轉的信息，計算發動機停止時的相位。5.根據權利要求4所述的檢測發動機停止相位的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)確定初始點； (2)將信號輪上的大齒和小齒按照相鄰的一個大齒和一個小齒作為一組進行分組;檢測所述大齒和所述小齒經過的時長，并將每組中先經過的齒的時長減去后經過的齒的時長求差，得到時長差;并計算從初始點開始的脈沖個數;每個脈沖表示一個齒經過； (4)判斷時長差的絕對值是否發生突變;如果突變，則判定發動機發生反轉，計算反轉之后的脈沖個數，并將所述脈沖個數賦予相反的符號;所述符號為正號或負號； (5)發動機停止時，將所有得到的脈沖個數帶上所賦予的符號一起相加，所得結果與初始點之和即為發動機停止時的位置。6.根據權利要求5所述的檢測發動機停機相位的方法，其特征在于:所述初始點可以按照起始位置與發動機位于上止點時的位置之間的相對位置來表示。7.根據權利要求5所述的檢測發動機停機相位的方法，其特征在于:所述步驟(4)中判斷時長差的絕對值是否發生突變的方法為:若所述時長差與上一個時長差之差的絕對值小于或等于閾值，則表示未發生突變;若所述時長差與上一個時長差之差的絕對值大于所述閾值，則表示發生了突變。8.根據權利要求7所述的檢測發動機停機相位的方法，其特征在于:所述閾值與所在發動機正常工作下所允許的轉速變化范圍有關。
【專利摘要】本發明提出了一種檢測發動機停機相位的傳感器及方法，屬于檢測技術領域。該傳感器包括傳感器本體以及同軸安裝在發動機曲軸上的信號輪。該信號輪在外圍包括間隔設置的大齒和小齒，傳感器本體包括探頭，以檢測信號輪的大齒和小齒經過的時長并據此判斷發動機停機相位。該方法采集大齒和小齒經過的時長，根據相鄰的大齒和小齒經過的時長差的變化檢測發動機的反轉，通過整合經過的大齒和小齒的個數和發動機轉向的信息，計算發動機停止時的相位。本發明僅改變信號輪的齒狀，而不改變傳感器本體，以成本較低，容易實現的方式準確地測量發動機停止時的相位。
【IPC分類】G01M15/00
【公開號】CN105510036
【申請號】CN201510870726
【發明人】魯萌
【申請人】浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月2日