CN109632317A - 一种汽车曲轴信息获取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车曲轴信息获取装置，包括曲轴，特点是曲轴的前端的扭振振幅最大处设置有硅油减振器，硅油减振器包括与曲轴固定连接的密封壳体，密封壳体的圆周面上环绕设置有间隔分布的信号凸齿，其中由两个信号凸齿合并成与发动机第一缸上止点对应的定位齿，信号凸齿一侧设置有传感器，优点在于根据汽车需要安装减振器的要求，在减振器壳体上设置信号凸齿，再配以传感器，使其在发动机运转时，既能对发动机扭转减振，又可获取曲轴位置与转速的信息，不需要安装另外曲轴信号盘，节省了空间和材料成本。

Description

一种汽车曲轴信息获取装置
技术领域
本发明涉及一种汽车发动机工况的获取装置，尤其是汽车曲轴信息获取装置。
背景技术
在环保法规的日趋严历与更高的节能要求的当前，大功率汽车发动机中的发动机势必采用电子控制技术，即以各类传感器去获取以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号，参照由试验得出的发动机各工况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的喷油量和喷油定时，再根据其它的各种因素(如水温、油温、气压等)对其进行各种补偿，以确定最佳的喷油量和喷油正时或点火定时，然后通过执行器进行控制输出，使发动机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。而常用的方法就是通过获取曲轴的位置与转速信息来获得电控发动机中的工况信息。
目前的获取装置是使用一个曲轴信号盘，针对不同的车型用螺钉固定在与曲轴有精确传动关係的位置处，如在曲轴前端的带轮之后、凸轮轴前端、变速箱离合器壳体飞轮上或分电器内，但它们所占空间、材料费用、使用与装配维修性等圴较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车曲轴信息获取装置，在获取曲轴位置与转速信息的同时，能够具有另外的必要的发动机功能，可以节省空间的占用和材料的成本费用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车曲轴信息获取装置，包括曲轴，所述的曲轴的前端的扭振振幅最大处设置有硅油减振器，所述的硅油减振器包括与所述的曲轴固定连接的密封壳体，所述的密封壳体的圆周面上环绕设置有间隔分布的信号凸齿，其中由两个所述的信号凸齿合并成与发动机第一缸上止点对应的定位齿，所述的信号凸齿一侧设置有传感器。
与现有技术相比，本发明的优点在于根据汽车需要安装减振器的要求，在减振器壳体上设置信号凸齿，再配以传感器，使其在发动机运转时，既能对发动机扭转减振，又可获取曲轴位置与转速的信息，不需要安装另外曲轴信号盘，节省了空间和材料成本。
所述的密封壳体的圆周面上按60等分均勻分布有一个所述的定位凸齿和58个信号凸齿，所述的定位凸齿占用两个所述的信号凸齿的位置。信号凸齿数设置的相对密一些，能够保证判定曲轴位置的精度。
所述的密封壳体由磁性材料制成。
所述的密封壳体直径大于190mm,厚度大于所述的传感器的磁头直径，所述的信号凸齿的宽度大于等于所述的信号盘的厚度，所述的信号凸齿的高度大于等于5mm。
所述的信号凸齿中心之间的误差应小于0.1°曲轴转角，所述的信号凸齿的齿顶边缘的圆角半径为0 05mm，根部的圆角半径小于0 5mm。
所述的定位齿的中心与实际的第一缸上止点之间的最大误差小于±1°曲轴转角。
所述的传感器与所述的信号凸齿之间的间隙为1±0.5mm，用非导磁厚薄规测量所述的信号凸齿与所述的传感器的磁头之间的气隙变化小于0.2mm。
所述的密封壳体内设置有惯性圆盘，所述的密封壳体与所述的惯性圆盘之间的间隙中灌注有硅油。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例工作原理示意图；
图3为本发明实施例传感器的结构及获取信号的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：如图1所示，一种汽车曲轴信息获取装置，包括曲轴1，曲轴1的前端的扭振振幅最大处设置有硅油减振器2，硅油减振器2包括与曲轴1固定连接的由软磁或低剩磁特性的材料制成的密封壳体21，密封壳体21内设置有惯性圆盘22，密封壳体1与惯性圆盘22之间的间隙中灌注有硅油，当曲轴系统发生扭振时，惯性圆盘22将与密封壳体21作相对转动，此时间隙中硅油的黏性阻尼就会消耗振动能量，从而去消减曲轴系统扭转振动；密封壳体21的圆周面上按60等分均勻分布，环绕设置有58个信号凸齿23和一个其中由两个信号凸齿23合并成的与发动机第一缸上止点对应的定位齿24，信号凸齿24一侧设置有传感器3。
密封壳体21直径190mm,传感器3的磁头直径为3.5mm,密封壳体21厚度为4mm，信号凸齿23的宽度为4mm，信号凸齿23的高度等于5mm。
各个信号凸齿23中心之间的误差为0.08°曲轴转角，信号凸齿23的齿顶边缘的圆角半径为0 05mm，根部的圆角半径0 3mm。
定位齿24的中心与实际的第一缸上止点之间的最大误差为±1°曲轴转角3
传感器3与信号凸齿23之间的间隙为1±0.5mm，用非导磁厚薄规测量信号凸齿23与传感器3的磁头之间的气隙变化0.2mm。
减振器2与传感器3的工作原理如图2所示。
如图3所示，传感器3由感应线圈31、永久磁铁32和磁轭铁芯33组成，当传感器3的磁轭铁芯33与减振器2的密封壳体21上信号凸齿23在一定距离内，磁力线的路径是：永久磁铁32的N极→信号凸齿23与磁轭铁芯33的气隙→信号凸齿23→信号凸齿23与磁轭铁芯33间的气隙→永久磁铁32S极。当减振器2的密封壳体21上信号凸齿23旋转时，磁路中的气隙就会周期性地发生变化，磁路的磁阻和穿过感应线圈31磁头的磁通量随之发生周期性地变化：传感器3中的感应线圈31中就会感应产生交变电动势。当减振器2的密封壳体21如图3，所示按顺时针方向旋转时，减振器2的密封壳体21上的信号凸齿23与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小，磁通量增多，磁通变化率增大，感应电动势为正。当信号凸齿23接近磁头边缘时，磁通量急剧增多，磁通变化率最大，感应电动势最高。当转子旋转到信号凸齿23的中心线与磁头的中心线对齐时，信号凸齿23与磁头间的气隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量最大，磁通变化率却为零，感应电动势为零；当转子沿着顺时针方向继续旋转，信号凸齿23离开磁头时，信号凸齿23与磁头间的气隙增大，磁路的磁阻增大，磁通量减少，感应电动势为负值。由此可见，减振器2的密封壳体21每转过一个信号凸齿23，就在传感器3的感应线圈31中产生一个周期的交变电动势，即传感器3输出端相应输出一个交变电压信号。
减振器2每转一圈(发动机曲轴转一圈)，传感器3的感应线圈1就会产生58个交变电压信号，密封壳体21圆周上的凹齿和凸齿缺所占的曲轴转角为360度。随曲轴1旋转的密封壳体21，每转过一个齿，传感器2中的感应线圈31相应地输出一个交变电压信号，当定位齿24转过磁轭铁芯33时，其输出信号为一宽脉冲信号。从而发动机曲轴转动一圈，传感器3的感应线圈31就会向发动机电脑(电控单元)ECU输入58个脉冲信号与一宽脉冲信号，ECU可根据单位时间内接收到的传感器3脉冲信号的数量，可计算出发动机曲轴的转速。而定位齿24输出它对应发动机第一缸上止点前一定角度的基准信号，从而又可识别曲轴位置(转角)。

Claims (8)

1.一种汽车曲轴信息获取装置，包括曲轴，其特征在于所述的曲轴的前端的扭振振幅最大处设置有硅油减振器，所述的硅油减振器包括与所述的曲轴固定连接的密封壳体，所述的密封壳体的圆周面上环绕设置有间隔分布的信号凸齿，其中由两个所述的信号凸齿合并成与发动机第一缸上止点对应的定位齿，所述的信号凸齿一侧设置有传感器。
2.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的密封壳体的圆周面上按60等分均勻分布有一个所述的定位凸齿和58个信号凸齿，所述的定位凸齿占用两个所述的信号凸齿的位置。
3.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的密封壳体由磁性材料制成。
4.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的密封壳体直径大于190mm,厚度大于所述的传感器的磁头直径，所述的信号凸齿的宽度大于等于所述的信号盘的厚度，所述的信号凸齿的高度大于等于5mm。
5.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的信号凸齿中心之间的误差应小于0.1°曲轴转角，所述的信号凸齿的齿顶边缘的圆角半径为0 05mm，根部的圆角半径小于0 5mm。
6.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的定位齿的中心与实际的第一缸上止点之间的最大误差小于±1°曲轴转角。
7.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的传感器与所述的信号凸齿之间的间隙为1±0.5mm，用非导磁厚薄规测量所述的信号凸齿与所述的传感器的磁头之间的气隙变化小于0.2mm。
8.如权利要求1所述的一种汽车曲轴信息获取装置，其特征在于所述的密封壳体内设置有惯性圆盘，所述的密封壳体与所述的惯性圆盘之间的间隙中灌注有硅油。
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