CN104074607A - 活塞停止位置检测装置及具有该装置的发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞停止位置检测装置以及具有该装置的发动机和车辆。所述活塞停止位置检测装置包括：电阻件，电阻件为环形且适于设在发动机的飞轮上，电阻件的第一部分适于与飞轮电连接且电阻件的其余部分适于与飞轮绝缘；导电件，导电件适于设在发动机上，导电件在收回位置和检测位置之间可移动，其中在收回位置导电件与电阻件间隔开，在检测位置导电件与电阻件接触；和驱动件，驱动件适于设在发动机上，驱动件与导电件相连以便驱动导电件在收回位置与检测位置之间移动。根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置可以精确地检测发动机的每个气缸的活塞的位置。

Description

活塞停止位置检测装置及具有该装置的发动机和车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种活塞停止位置检测装置及具有该活塞停止位置检测装置的发动机和车辆。

背景技术

现在为适应城市工况起停频繁，在缸内直喷汽油发动机上采用了起动-停止技术，即不使用起动机完全靠发动机本身来完成起动。现有的采用所述起动-停止技术的发动机对活塞停止位置的控制不准确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种活塞停止位置检测装置。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述活塞停止位置检测装置的发动机。

本发明的再一个目的在于提出一种具有所述发动机的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种活塞停止位置检测装置，所述活塞停止位置检测装置包括电阻件，所述电阻件为环形且适于设在发动机的飞轮上，所述电阻件的第一部分适于与所述飞轮电连接且所述电阻件的其余部分适于与所述飞轮绝缘；导电件，所述导电件适于设在发动机上，所述导电件在收回位置和检测位置之间可移动，其中在所述收回位置所述导电件与所述电阻件间隔开，在所述检测位置所述导电件与所述电阻件接触；和驱动件，所述驱动件适于设在所述发动机上，所述驱动件与所述导电件相连以便驱动所述导电件在所述收回位置与所述检测位置之间移动。

根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置通过设置所述第一部分与所述飞轮电连接的所述电阻件和在所述检测位置与所述电阻件电连接的所述导电件，从而在所述发动机起动前可以测量所述电阻件的位于所述第一部分与所述导电件和所述电阻件的接触部分之间的部分的电阻，进而可以得到所述发动机的每个所述气缸的所述活塞的位置。因此，根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置可以精确地检测所述发动机的每个所述气缸的所述活塞的位置。

另外，根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述电阻件为圆环形。由此可以更加精确地检测所述发动机的每个所述气缸的活塞的位置。

根据本发明的一个实施例，所述电阻件的旋转轴线与所述飞轮的旋转轴线重合。由此不仅可以更加精确地检测所述发动机的每个所述气缸的活塞的位置，而且可以降低所述电阻件的制造难度。

根据本发明的一个实施例，所述导电件具有弹性。由此可以简化所述活塞停止位置检测装置的结构，降低制造成本。

根据本发明的一个实施例，所述驱动件为液压件、气缸、电缸和电磁阀中的一个。

根据本发明的一个实施例，所述活塞停止位置检测装置还包括固定支架，所述固定支架适于设在所述发动机上，所述导电件和所述驱动件设在所述固定支架上。由此不仅可以更加容易地、稳固地对所述导电件和所述驱动件进行安装，而且可以更加容易地、方便地对所述活塞停止位置检测装置进行安装。

根据本发明第二方面的实施例提供了一种发动机，所述发动机包括气缸，所述气缸具有活塞；曲轴，所述曲轴与所述活塞相连；飞轮，所述飞轮与所述曲轴相连；和活塞停止位置检测装置，所述活塞停止位置检测装置为根据本发明第一方面所述的活塞停止位置检测装置，其中所述电阻件设在所述飞轮上，所述电阻件的第一部分与所述飞轮电连接且所述电阻件的其余部分与所述飞轮绝缘，所述导电件设在所述气缸上，所述驱动件设在所述气缸上。

根据本发明实施例的发动机通过设置根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置，从而可以精确地检测每个所述气缸的活塞的位置。

根据本发明的一个实施例，所述活塞停止位置检测装置还包括固定支架，所述导电件和所述驱动件设在所述固定支架上，所述固定支架设在所述气缸上。由此不仅可以更加容易地、稳固地对所述导电件和所述驱动件进行安装，而且可以更加容易地、方便地对所述活塞停止位置检测装置进行安装。

根据本发明的一个实施例，所述气缸包括缸体和设在所述缸体上的缸盖，其中所述活塞设在所述缸体内，所述固定支架设在所述缸体的外表面上。

根据本发明第三方面的实施例提供了一种车辆，所述车辆包括发动机，所述发动机为根据本发明第二方面所述的发动机；和电子控制单元，所述电子控制单元与所述驱动件相连以便控制所述驱动件驱动所述导电件移动，所述电子控制单元与所述导电件相连以便检测所述电阻件的位于所述第一部分与所述导电件和所述电阻件的接触部分之间的部分的电阻。

根据本发明实施例的车辆通过设置根据上述实施例的活塞停止位置检测装置，从而可以精确地检测每个所述气缸的活塞的位置。根据本发明实施例的车辆在处于停止状态时可以获知哪个气缸处于最佳点火位置，由此可以通过对该气缸点火来启动所述发动机，从而可以更好地适应起停频繁的城市工况。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的发动机的局部爆炸图；

图2是根据本发明实施例的发动机的局部结构示意图；

图3是图2的A区域的放大图；

图4是图2的沿B-B方向的剖视图；

图5是图4的沿C-C方向的剖视图；

图6是图5的D区域的放大图。

发动机1、飞轮20、曲轴30、气缸40、活塞50、活塞停止位置检测装置10、电阻件100、第一部分110、导电件200、驱动件300、固定支架400

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的发动机1。如图1-图6所示，根据本发明实施例的发动机1包括气缸40、曲轴30、飞轮20和活塞停止位置检测装置10。气缸40具有活塞50，曲轴30与活塞50相连，飞轮20与曲轴30相连。

首先参考图1-图6描述根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10。如图1-图6所示，根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10包括电阻件100、导电件200和驱动件300。

电阻件100为环形且电阻件100适于设在发动机1的飞轮20上，电阻件100的第一部分110适于与飞轮20电连接且导电件200的其余部分适于与飞轮20绝缘。导电件200适于设在发动机1上，导电件200在收回位置和检测位置之间可移动，其中在所述收回位置导电件200与电阻件100间隔开，在所述检测位置导电件200与电阻件100接触（即导电件200与电阻件100电连接）。驱动件300适于设在发动机1上，驱动件300与导电件200相连以便驱动导电件200在所述收回位置与所述检测位置之间移动。

其中，电阻件100设在飞轮20上，电阻件100的第一部分110与飞轮20电连接且电阻件100的其余部分与飞轮20绝缘，导电件200设在所述气缸40上，驱动件300设在气缸40上。

由于在所述检测位置导电件200与电阻件100接触，因此电阻件100的位于所述第一部分与导电件200和电阻件100的接触部分之间的部分（即接入部分）可以接入电路中。而且由于所述接入部分的长度与所述接入部分的电阻成正比，因此可以通过测量所述接入部分的电阻来得到所述接入部分的长度，进而可以通过所述接入部分的长度来得到所述接入部分对应的圆心角。由于所述圆心角为飞轮20的旋转角度，而飞轮20的旋转角度与发动机1的气缸40的活塞50的位置对应，因此所述接入部分的电阻与发动机1的气缸40的活塞50的位置对应，即可以通过测量所述接入部分的电阻来得到发动机1的气缸40的活塞50的位置。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10的工作过程：

建立发动机1的每个气缸40的活塞50的位置与电阻件100的位于第一部分110与导电件200和电阻件100的接触部分之间的部分（即接入部分）电阻的关系（即发动机1的内置模型）。在发动机1起动前，驱动件300可以驱动导电件200从所述收回位置移动到所述检测位置以便使导电件200与电阻件100接触，然后利用车辆的电子控制单元测量所述接入部分的电阻，从而可以得到发动机1的每个气缸40的活塞50的位置（即活塞50的停止位置）。测量完毕后，导电件200从所述检测位置移动到所述收回位置。也就是说，在发动机1运行时，导电件200与电阻件100不接触。

根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10通过设置第一部分110与飞轮20电连接的电阻件100和在所述检测位置与电阻件100电连接的导电件200，从而在发动机1起动前可以测量电阻件100的位于第一部分110与导电件200和电阻件100的接触部分之间的部分的电阻，进而可以得到发动机1的每个气缸40的活塞50的位置。因此，根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10可以精确地检测发动机1的每个气缸40的活塞50的位置。

根据本发明实施例的发动机1通过设置根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10，从而可以精确地检测每个气缸40的活塞50的位置。

根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10可以用于车辆的智能怠速停止系统。具体而言，通过利用根据本发明实施例的活塞停止位置检测装置10来检测发动机1的每个气缸40的活塞50的位置，从而可以获知哪个气缸40处于最佳点火位置，由此可以通过对该气缸40点火来启动发动机1。

具体地，电阻件100的第一部分110可以是一个点、一条线或一个面。在所述检测位置，导电件200与电阻件100可以是点接触、线接触或面接触。

如图1-图6所示，在本发明的一些实施例中，电阻件100可以为圆环形。由此可以更加精确地检测发动机1的每个气缸40的活塞50的位置。

有利地，如图1-图6所示，电阻件100的旋转轴线与飞轮20的旋转轴线可以重合。换言之，飞轮20与电阻件100可以不存在偏心。由此不仅可以更加精确地检测发动机1的每个气缸40的活塞50的位置，而且可以降低电阻件100的制造难度。

在本发明的一些示例中，导电件200可以具有弹性。由此在检测完所述接入部分的电阻后，可以利用导电件200自身的弹性使导电件200从所述检测位置移动到所述收回位置（驱动件300只是驱动导电件200从所述收回位置移动到所述检测位置），从而可以简化活塞停止位置检测装置10的结构，降低制造成本。具体地，导电件200可以为弹簧片。

也就是说，当导电件200不具有弹性时，驱动件300不仅驱动导电件200从所述收回位置移动到所述检测位置，而且驱动导电件200从所述检测位置移动到所述收回位置。

有利地，驱动件300可以为液压件、气缸、电缸和电磁阀中的一个。

如图1-图6所示，在本发明的一些实施例中，活塞停止位置检测装置10还可以包括固定支架400，固定支架400可以适于设在发动机1上，导电件200和驱动件300可以设在固定支架400上。由此不仅可以更加容易地、稳固地对导电件200和驱动件300进行安装，而且可以更加容易地、方便地对活塞停止位置检测装置10进行安装。有利地，固定支架400可以设在所述气缸40上。

在本发明的一个示例中，所述气缸40可以包括缸体和设在所述缸体上的缸盖，其中活塞50可以设在所述缸体内，固定支架400可以设在所述缸体的外表面上。

本领域技术人员可以理解的是，发动机1的气缸40、曲轴30和飞轮20可以是已知的，并且通过已知的方式连接，这与发明点无关，因此不再详细地描述。

本发明还提供了一种车辆。根据本发明实施例的车辆包括发动机1和电子控制单元(ECU)。发动机1为根据上述实施例的发动机1，所述电子控制单元与驱动件300相连以便控制驱动件300驱动导电件200移动，所述电子控制单元与导电件200相连以便检测电阻件100的位于第一部分110与导电件200和电阻件100的接触部分之间的部分的电阻。

也就是说，在发动机1起动前，所述电子控制单元控制驱动件300驱动导电件200从所述收回位置移动到所述检测位置，然后所述电子控制单元检测电阻件100的位于所述第一部分与导电件200和电阻件100的接触部分之间的部分的电阻，从而可以得到发动机1的每个气缸40的活塞50的位置。

根据本发明实施例的车辆通过设置根据上述实施例的活塞停止位置检测装置10，从而可以精确地检测每个气缸40的活塞50的位置。根据本发明实施例的车辆在处于停止状态时可以获知哪个气缸40处于最佳点火位置，由此可以通过对该气缸40点火来启动发动机1，从而可以更好地适应起停频繁的城市工况。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。

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物限定。

Claims (10)

1.一种活塞停止位置检测装置，其特征在于，包括：

电阻件，所述电阻件为环形且适于设在发动机的飞轮上，所述电阻件的第一部分适于与所述飞轮电连接且所述电阻件的其余部分适于与所述飞轮绝缘；

导电件，所述导电件适于设在发动机上，所述导电件在收回位置和检测位置之间可移动，其中在所述收回位置所述导电件与所述电阻件间隔开，在所述检测位置所述导电件与所述电阻件接触；和

驱动件，所述驱动件适于设在所述发动机上，所述驱动件与所述导电件相连以便驱动所述导电件在所述收回位置与所述检测位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的活塞停止位置检测装置，其特征在于，所述电阻件为圆环形。

3.根据权利要求2所述的活塞停止位置检测装置，其特征在于，所述电阻件的旋转轴线与所述飞轮的旋转轴线重合。

4.根据权利要求1所述的活塞停止位置检测装置，其特征在于，所述导电件具有弹性。

5.根据权利要求1所述的活塞停止位置检测装置，其特征在于，所述驱动件为液压件、气缸、电缸和电磁阀中的一个。

6.根据权利要求1所述的活塞停止位置检测装置，其特征在于，还包括固定支架，所述固定支架适于设在所述发动机上，所述导电件和所述驱动件设在所述固定支架上。

7.一种发动机，其特征在于，包括：

气缸，所述气缸具有活塞；

曲轴，所述曲轴与所述活塞相连；

飞轮，所述飞轮与所述曲轴相连；和

活塞停止位置检测装置，所述活塞停止位置检测装置为根据权利要求1-5中任一项所述的活塞停止位置检测装置，其中所述电阻件设在所述飞轮上，所述电阻件的第一部分与所述飞轮电连接且所述电阻件的其余部分与所述飞轮绝缘，所述导电件设在所述气缸上，所述驱动件设在所述气缸上。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述活塞停止位置检测装置还包括固定支架，所述导电件和所述驱动件设在所述固定支架上，所述固定支架设在所述气缸上。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述气缸包括缸体和设在所述缸体上的缸盖，其中所述活塞设在所述缸体内，所述固定支架设在所述缸体的外表面上。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

发动机，所述发动机为根据权利要求7-9中任一项所述的发动机；和

电子控制单元，所述电子控制单元与所述驱动件相连以便控制所述驱动件驱动所述导电件移动，所述电子控制单元与所述导电件相连以便检测所述电阻件的位于所述第一部分与所述导电件和所述电阻件的接触部分之间的部分的电阻。