子上的发光二极管110随曲轴200 —起转动，信号接收盘130上的光敏二极管131接收到通过信号通孔121传过来的光线产生电信号，由于放大电路的放大倍数不同，接收到的信号幅值也不同。通过信号的幅值来判断具体接收到的是哪个光敏二极管131传来的信号，从而精确判断出发动机的位置。从另一方面来说，这个过程类似于钟表，可以通过指针所指的位置来知道时间。光敏二极管131相当于指针，而信号孔盘120和信号接收盘130相当于钟表的表盘。
[0035]通过上述的实施例可以减少处理器的连接端口，并可实现曲轴位置和转向的精确判断。不仅使该系统结构较为简单，而且具有高的检测精度。
[0036]可以理解的是，对于上述实施例的系统利用通过信号的幅值的不同来判断曲轴位置和方向，每个信号都对应不同的幅值，这样，如果需要很多个检测位置时，则会需要很多不同的电压信号，如果电压信号的幅值的差距较小可能会引起混淆，因此，为避免过多的信号幅值，本发明可以采用以下实施例以避免上述问题的出现。
[0037]具体地说，首先，使X个信号接收端子131沿信号接收盘130的周向等间隔分布。例如60个信号接收端子131沿信号接收盘130的周向等间隔分布，这样，可以分析得到，曲轴200旋转时，信号发射端子110每经过相邻的两个信号通孔121时，相当于曲轴转动了6°。依次类推。
[0038]通过上述的设置后，这样一来，X个放大电路可仅产生m个不同幅值的信号，连续的η个信号对应的幅值序列唯一对应一个曲轴位置，则处理器可根据连续接收到的η+1个信号判断出曲轴的转动方向和位置，其中，X小于或等于m的η次方，m小于或等于X。
[0039]也就是说，对相邻的信号进行分组，假设m种幅值，将η个信号分为一组，那么可以得到mn个信号序列。
[0040]举个例子，假设有两种幅值A和B，将三个连续的信号分为一组，那么按照上面就可以得到23种，即8种不同的信号序列。例如A AABABB B这样的排列，则它们之间的组合是AAA、AAB、ABA、BAB、ABB、BBB、BBA、BAA，从而在检测到四个信号，也就是两个组合时，由于每个组合(即信号序列对应的曲轴的位置)的位置是确定的，找到了这组信号和下一组信号就可确定发动机的曲轴200的旋转方向，而后检测到的三个信号就可以确定发动机的位置。
[0041]当然8种不同的排列当发动机转过180°时才可以确定发动机的曲轴200的位置。如果一直是两种不同的幅值那么就需要连续测量6个信号，这样就产生了 26，也就是64种不同的排列。对于如60个信号通孔121的信号孔盘120，连续测量7个信号，也就是两组6个信号的组合就可以确定发动机的曲轴200的旋转方向和位置，也就是发动机的曲轴200转过42°。
[0042]再如:如果是三种不同幅值来划分60个信号孔盘120。则可以将四个信号分为一组，有34，即生成了 81种不同的信号排列，连续测量五个信号确定发动机曲轴200的位置，也就是发动机转过30°。
[0043]综上所述，信号孔上有X个信号孔，使用m种幅值，将η个信号分为一组，那么就可以得到mn个信号。η为在满足mn大于X，这样检测η+1个信号，也就是两组信号序列就可以确定发动机的位置。也就是发动机的曲轴转过了 Y。。即:Y=360*(n+1)/X。
[0044]在本发明的另一个示例中，X个放大电路仅产生m个不同幅值的信号，m个幅值对应I个码道，则处理器可根据连续接收到的2个信号判断出曲轴200的转动方向和位置，其中，X小于或等于m的y次方，m小于或等于X。
[0045]具体地说，使用m种幅值，制作y条码道，就可以产生个信号，如果信号孔上有X个信号孔，那么需要满足大于X。这样每个信号通孔121都对应了唯一的一组排列，检测两个信号，就可以得到两组排列，从而确定发动机的曲轴200的位置。也就是发动机转过了Y。，即:Y=180/X。
[0046]例如:4种幅值,设定3个码道就可以产生43,也就是64种排列,可以使用60个信号通孔121的信号孔盘120，这样检测两个信号，发动机的曲轴200转过12°，从而便可以确定发动机的转向和具体位置。
[0047]根据本发明实施例的发动机的曲轴位置检测系统，可通过不同的信号判断出发动机曲轴所在的位置，可以准确快速地测量发动机的绝对位置。从而快速判断出汽缸内活塞的位置，快速判断发动机现在的状态，这样，如在使发动机启动时，便可以快速启动，减少发动机的启动时间。
[0048]本发明的进一步实施例提供了一种汽车，包括:如上述任意一个实施例所述的发动机的曲轴位置检测系统。该汽车可快速判断出汽缸内活塞的位置，快速判断发动机现在的状态，这样，如在使发动机启动时，便可以快速启动，减少发动机的启动时间。
[0049]另外，根据本发明实施例的汽车的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
[0050]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0051]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，包括: 信号发射端子，所述信号发射端子设置在与所述曲轴同步转动的转子上； 信号孔盘，所述信号发射端子设置在所述信号孔盘的一侧且所述信号孔盘相对所述曲轴固定不动，所述信号孔盘设有X个信号通孔，所述X为正整数； 信号接收盘，所述信号接收盘设置在所述信号孔盘的另一侧，所述信号接收盘设有与所述多个信号通孔相对的X个信号接收端子，所述X个信号接收端子用于接收由所述信号发射端子通过对应的信号通孔发射的信号； 处理器，所述处理器与所述X个信号接收端子相连，以根据所述X个信号接收端子接收到的所述信号判断出所述曲轴的转动方向和位置。
2.根据权利要求1所述的发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述信号发射端子为发光体，所述信号接收端子为光敏二极管。
3.根据权利要求1或2所述的发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，还包括: X个放大电路，所述X个放大电路一一对应地与所述X个信号接收端子相连，且所述X个放大电路均与所述处理器相连，以对所述信号接收端子接收的信号进行放大后发送给所述处理器。
4.根据权利要求3所述的发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述X个放大电路的放大倍数不同，以便产生X个不同幅值的信号，所述处理器根据接收到的不同幅值的信号判断出所述曲轴的位置，以及根据接收到的连续的两个不同幅值的信号判断出所述曲轴的转动方向。
5.根据权利要求3所述的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述X个信号接收端子沿所述信号接收盘的周向等间隔分布。
6.根据权利要求5所述的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述X个放大电路用于产生m个不同幅值的信号，所述连续的η个信号对应的幅值序列唯一对应一个曲轴位置，则所述处理器可根据连续接收到的η+1个信号判断出所述曲轴的转动方向和位置，其中，所述X小于或等于所述m的η次方，所述m小于或等于所述X。
7.根据权利要求5所述的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述X个放大电路用于产生m个不同幅值的信号，所述m个幅值对应y个码道，则所述处理器可根据连续接收到的2个信号判断出所述曲轴的转动方向和位置，其中，所述X小于或等于所述111的7次方，所述m小于或等于所述X。
8.根据权利要求1所述的发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述信号孔盘和所述信号接收盘一体形成。
9.根据权利要求1所述的发动机的曲轴位置检测系统，其特征在于，所述信号孔盘和所述信号接收盘固定在机体组，或者，固定在所述发动机的缸盖或缸体上。
10.一种汽车，其特征在于，包括:如权利要求1-9任一项所述的发动机的曲轴位置检测系统。
【专利摘要】本发明提出一种发动机的曲轴位置检测系统，包括：信号发射端子，信号发射端子设置在与曲轴同步转动的转子上；信号孔盘，信号发射端子设置在信号孔盘的一侧，信号孔盘设有X个信号通孔；信号接收盘，信号接收盘设置在信号孔盘的另一侧，信号接收盘设有与多个信号通孔相对的X个信号接收端子，X个信号接收端子用于接收由信号发射端子通过对应的信号通孔发射的信号；处理器，处理器根据所述X个信号接收端子接收到的信号判断出曲轴的转动方向和位置。根据本发明实施例的发动机的曲轴位置检测系统可以快速准确地判断出汽缸内活塞的位置，减少发动机的启动时间。本发明还提出了一种汽车。
【IPC分类】G01D5-347
【公开号】CN104880207
【申请号】CN201410071566
【发明人】代沙沙, 刘欢, 张彬, 郭峰, 孙俐萍
【申请人】长城汽车股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月27日