专利名称：判断发动机停机时曲轴正反转装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种属于汽车技术领域的检测装置，更具体地说，本实用新型涉及一种判断发动机停机时曲轴正反转装置。
背景技术：
汽车在城市工况行驶时，会经常处于怠速停机状态。发动机停机过程中，发动机曲轴受到转动摩擦力矩和缸内气体力矩的合力矩作用做阻尼减速运动。当转动摩擦力矩和缸内气体力矩的合力矩为正值时，推动发动机曲轴正向转动；当转动摩擦力矩和缸内气体力矩的合力矩为负值时，推动发动机曲轴反向转动。因此，发动机曲轴在发动机停机过程中会出现正转与反转交替的情况，直到发动机曲轴的动能衰减为零时发动机曲轴才会停止在某个位置。通过记录发动机停机时曲轴的位置可以来判别缸内直喷发动机重新起动时曲轴的工作位置，然后以发动机重新启动时曲轴的工作位置来准确判别出各个气缸的工作位置， 车载控制系统根据判别出的各个气缸的工作位置来按照发火顺序依次控制各个气缸的喷油和点火，使燃油喷入特定的气缸，从而实现缸内直喷发动机的起动-停止技术中的快速起动。但由于发动机停机过程中存在反转现象，使曲轴相位的准确判断存在问题。因此，能否快速而准确的判别出发动机停机时曲轴的位置成为制约缸内直喷发动机的起动-停止技术的关键因素。目前判别发动机停机时曲轴位置的装置一般采用磁电式传感器、光电传感器或霍尔式传感器作为曲轴转速传感器，曲轴转速传感器与安装在发动机曲轴上的具有对称齿顶结构的靶轮相配合来测量发动机曲轴的转速及转角。现有装置的缺陷是它只能测量发动机曲轴转过的角度，而不能判别发动机曲轴的正转或反转的转向，也就无法确定发动机停机时曲轴的准确停止位置，只能等发动机在重新起动时曲轴转过一圈，控制系统接收到曲轴的上止点信号后，再根据发动机凸轮轴位置信号判断出发动机曲轴的工作位置，这就导致发动机在重新起动时有一个较长的延迟时间。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种判断发动机停机时曲轴正反转装置。为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置包括信号盘、1号光电式传感器与2号光电式传感器。2号光电式传感器沿固定安装在发动机曲轴上的信号盘的径向安装在信号盘的正下方，信号盘上的扇形齿嵌入2号光电式传感器叉形端的槽中，2号光电式传感器上的2 号光电式传感器光通道与信号盘上的扇形齿的左侧面相重合，1号光电式传感器沿固定安装在发动机曲轴上的信号盘的径向安装在信号盘的右侧，信号盘上的扇形齿嵌入1号光电式传感器叉形端的槽中，信号盘上的扇形齿的齿顶面与前后端面和1号光电式传感器与2 号光电式传感器叉形端的槽内表面为间隙配合，1号光电式传感器与2号光电式传感器之间的夹角α为 90-|χ，度，其中η为信号盘的齿数，η的取值为12 180中的正 α = 2 2η整数。技术方案中所述的信号盘是周边设置有齿的圆环盘式结构件。齿形为扇形且均勻布置在圆环盘式结构件的周边，齿高为5 10mm，齿厚即信号盘的厚度为2 6mm，齿数为12 180。信号盘的中心处设置有用于套装在发动机曲轴上的通孔，信号盘的直径为 IOOmm 150mm;所述的2号光电式传感器上的2号光电式传感器光通道的宽度σ应满足
σ < ^，其中η为信号盘齿数，η的取值为12 180的正整数，R为信号盘的半径，单位为 2η
mm ；所述的1号光电式传感器与2号光电式传感器皆采用型号为H21A3的光电式传感器，1 号光电式传感器与2号光电式传感器的一端为安装在发动机机体上的固定端，1号光电式传感器与2号光电式传感器的另一端为叉形的和信号盘周边扇形齿间隙配合的配合端。与现有技术相比本实用新型的有益效果是1.本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置可以判断发动机停机时曲轴是否发生反转，从而准确判别发动机停机时曲轴的位置，为发动机重新起动提供曲轴的准确工作位置，为发动机快速起动提供技术保证；2.本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置缩短了发动机重新启动时的延迟时间；3.本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置可靠性高、灵敏度高、适应性强；4.本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置结构简单，易于制造。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明
图1是本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置的结构组成的示意图；图2是本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置的测量程序的流程图；图3是本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置中信号盘正转时电压变化的规律图；图4是本实用新型所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置中信号盘反转时电压变化的规律图；图中1.信号盘，2.发动机曲轴，3. 1号光电式传感器，4. 1号光电式传感器光通道，5. 2号光电式传感器光通道，6. 2号光电式传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细的描述参阅
图1，图中为判断发动机停机时曲轴正反转装置结构组成的示意图，所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置包括信号盘1、1号光电式传感器3、2号光电式传感器6与控制系统。[0021]所述的信号盘1是周边设置有齿的圆环盘式结构件，齿形为扇形且均勻布置在圆环盘式结构件的周边，齿高为5 10mm，齿厚(信号盘1的厚度)为2 6mm，齿数为 12 180，信号盘1的中心处设置有用于套装在发动机曲轴2上的通孔，信号盘1的直径为 IOOmm 150mm。实际应用中，当信号盘1的直径为100mm，齿数为12 90个，当信号盘1的直径为 120mm，齿数为M 120个；当信号盘直1的径为150mm，齿数为40 180个。1号光电式传感器3与2号光电式传感器6皆采用型号为H21A3的光电式传感器。 1号光电式传感器3与2号光电式传感器6的一端安装在发动机的机体上，1号光电式传感器3与2号光电式传感器6成叉形的另一端和信号盘1周边的扇形齿配装在一起，1号光电式传感器3与2号光电式传感器6呈叉形的另一端的内表面和信号盘1周边扇形齿的齿顶面与前后端面留有间隙，信号盘1周边的扇形齿可在叉形端内自由转动。1号光电式传感器3与2号光电式传感器6叉形端的一侧是光信号输出端，另一侧是光信号接收端。当信号盘1旋转，扇形齿没有遮挡1号光电式传感器3的1号光电式传感器光通道4或2号光电式传感器6的2号光电式传感器光通道5中的光信号，1号光电式传感器3或2号光电式传感器6会输出高电平信号，当扇形齿遮挡1号光电式传感器3的1号光电式传感器光通道4或2号光电式传感器6的2号光电式传感器光通道5中的光信号，1号光电式传感器3 或2号光电式传感器6会输出低电平信号或零。通过瑞博华数据采集卡采集电压信号，利用程序分析采集来的电压信号。信号盘1固定安装在发动机曲轴2上(位于皮带轮的前方)，发动机曲轴2带动信号盘1旋转。沿信号盘1的径向，2号光电式传感器6安装在信号盘1正下方，使信号盘1上的扇形齿嵌入2号光电式传感器6叉形端的槽中，2号光电式传感器6上的2号光电式传感器光通道5与信号盘1扇形齿的左侧面相重合，2号光电式传感器6上的2号光电式传感器光通道5与信号盘1扇形齿重合时应被信号盘1的扇形齿遮住，2号光电式传感器光通道
5的宽度σ应满足
权利要求1.一种判断发动机停机时曲轴正反转装置，其特征在于，所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置包括信号盘(1)、1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)；2号光电式传感器(6)沿固定安装在发动机曲轴( 上的信号盘(1)的径向安装在信号盘(1)的正下方，信号盘(1)上的扇形齿嵌入2号光电式传感器(6)叉形端的槽中，2号光电式传感器(6)上的2号光电式传感器光通道( 与信号盘(1)扇形齿的左侧面相重合， 1号光电式传感器C3)沿固定安装在发动机曲轴( 上的信号盘(1)的径向安装在信号盘 (1)的右侧，信号盘(1)上的扇形齿嵌入1号光电式传感器(3)叉形端的槽中，信号盘(1) 上的扇形齿的齿顶面与前后端面和1号光电式传感器C3)与2号光电式传感器(6)叉形端的槽内表面为间隙配合，1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)之间的夹角α为OC = 90-^χ，度，其中η为信号盘的齿数，η的取值为12 180中的正整数。 2 2η
2.按照权利要求1所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置，其特征在于，所述的信号盘(1)是周边设置有齿的圆环盘式结构件，齿形为扇形且均勻布置在圆环盘式结构件的周边，齿高为5 10mm，齿厚即信号盘⑴的厚度为2 6mm，齿数为12 180，信号盘⑴的中心处设置有用于套装在发动机曲轴(2)上的通孔，信号盘(1)的直径为IOOmm 150mm。
3.按照权利要求1所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置，其特征在于，所述的2号光电式传感器(6)上的2号光电式传感器光通道(5)的宽度σ应满足σ<^，其中η为2η信号盘齿数，η的取值为12 180的正整数，R为信号盘的半径，单位为mm。
4.按照权利要求1所述的判断发动机停机时曲轴正反转装置，其特征在于，所述的1号光电式传感器⑶与2号光电式传感器(6)皆采用型号为H21A3的光电式传感器，1号光电式传感器C3)与2号光电式传感器(6)的一端为安装在发动机机体上的固定端，1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)的另一端为叉形的和信号盘(1)周边扇形齿间隙配合的配合端。
专利摘要本实用新型公开了一种判断发动机停机时曲轴正反转装置，该装置包括信号盘(1)、1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)。2号光电式传感器(6)沿径向安装在信号盘(1)的正下方，信号盘(1)上的扇形齿嵌入2号光电式传感器(6)叉形端的槽中，1号光电式传感器(3)沿径向安装在信号盘(1)的右侧，信号盘(1)上的扇形齿嵌入1号光电式传感器(3)叉形端的槽中，信号盘(1)上的扇形齿的齿顶面与前后端面和1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)叉形端的槽内表面为间隙配合，1号光电式传感器(3)与2号光电式传感器(6)之间的夹角α为度，其中n为信号盘的齿数，n的取值为12～180中的正整数。
文档编号F02D41/00GK202144764SQ20112022861
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者员杰, 宋福祥, 李小平, 段伟, 洪伟, 王涤非, 苏岩, 解方喜, 韩林沛, 韩立伟 申请人:吉林大学