CN202837320U - 基于圆磁栅的发动机转速测量装置 - Google Patents

Abstract

基于圆磁栅的发动机转速测量装置，包括安装在曲轴或凸轮轴上的相位盘，在曲轴附近安装有用于测量曲轴位置的曲轴位置传感器，在凸轮轴附近安装有用于测量凸轮轴位置的凸轮轴位置传感器，相位盘上安装有圆环形的磁栅尺，在相位盘上安装圆环形的磁栅尺，使用传感器直接读取磁栅尺的磁场信号，用于输出标识同步信号的磁极的节距与其它部分磁极节距都不相同，通过发动机控制单元分析计算传感器读取的信号，判断磁场变化，根据标识同步信号的磁极即可判断出曲轴或凸轮轴的位置，并且能够计算出发动机的转速。磁栅尺的长度可任意选择，相位盘的尺寸可以做较小，便于安装。

Description

基于圆磁栅的发动机转速测量装置

技术领域

本实用新型涉及发动机转速测量装置，尤其是一种基于圆磁栅的发动机转速测量装置。

背景技术   

随着摩托车尾气排放国Ⅲ标准的实施，电控燃油喷射技术已逐步得到应用。摩托车发动机系统上通常安装有两种传感器：曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。曲轴位置传感器用来确认曲轴位置，同时也能测量发动机转速，发动机电控单元根据此传感器输出信号找到齿缺位置，从而与曲轴同步。凸轮轴位置传感器用于发动机缸序的判别，可用来告知某个时刻开始向上止点运行（排气行程）的是哪个汽缸的活塞，根据活塞的运行也能测量出发动机的转速。

目前曲轴位置和凸轮轴位置的非接触式检测都使用一种低碳钢齿轮盘作为相位盘，传感器后面背一块磁铁，见图1和图3。这样就对安装空间提出了较大要求，增大了系统尺寸；由于齿轮盘是机械部件，要更改一圈的齿数只能通过更换齿轮盘实现，调整起来不方便；安装位置如果偏差较大，会输出错误的信号。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种结构紧凑，能够适应恶劣环境且稳定性好的基于圆磁栅的发动机转速测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型的目的是这样实现的：基于圆磁栅的发动机转速测量装置，包括安装在曲轴或凸轮轴上的相位盘，在曲轴附近安装有用于测量曲轴位置的曲轴位置传感器，在凸轮轴附近安装有用于测量凸轮轴位置的凸轮轴位置传感器，其特征在于，所述相位盘上安装有圆环形的磁栅尺，该磁栅尺由扇环形的若干对磁极组成，用于标识同步信号的磁极的节距与其它部分磁极节距都不相同。

所述曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器都包括霍尔效应或磁电阻效应芯片和与该霍尔效应或磁电阻效应芯片连接的滤波电路，该霍尔效应或磁电阻效应芯片都包括用于读取磁栅尺的磁场变化的拾磁磁头和信号处理电路。

安装在曲轴上的相位盘上的磁栅尺，该磁栅尺中用于输出同步信号的一对磁极的节距大于其它磁极的节距，其它磁极的节距都相等。

安装在凸轮轴上的相位盘的磁栅尺，该磁栅尺由几对不同节距的磁极组成。

所述曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器内还都安装有电路板，所述霍尔效应或磁电阻效应芯片焊接在该电路板上，所述拾磁磁头正对所述磁栅尺的磁极，在所述电路板上还焊接有插针，该插针的一端焊接在电路板上，该插针的另一端伸出传感器，便于与发动机控制单元通过线束连接。

所述磁栅尺的材料为磁性橡胶、钕铁硼或钐钴，可在该磁栅尺的圆面或侧面充磁。

本实用新型的具有如下优点：

在相位盘上安装圆环形的磁栅尺，使用传感器直接读取磁栅尺的磁场信号，用于输出标识同步信号的磁极的节距（节距不一致的磁极）与其它部分磁极节距都不相同，通过发动机控制单元分析计算传感器读取的信号，判断磁场变化，根据标识同步信号的磁极即可判断出曲轴或凸轮轴的位置，并且能够计算出发动机的转速。

磁栅尺的长度可任意选择，亦可采用任意节距的磁极，磁场强度容易调整，因此相位盘的尺寸可以做较小，便于安装。

本实用新型的发动机转速测量装置相位盘制作简单，用于检测的磁栅尺安装、调整方便，成本低。如果磁栅尺采用磁性橡胶环，可抹去重录，亦可将相位盘安装在转轴上面后再录磁，避免了安装误差。

附图说明

图1-现有非接触式曲轴位置测量的结构示意图；

图2-本实用新型的用于曲轴位置测量的结构示意图；

图3-现有非接触式凸轮轴位置测量的结构示意图；

图4-本实用新型的用于凸轮轴位置测量的结构示意图；

图5-本实用新型的电路原理图；

图6-本实用新型的传感器电路方框图；

图7-本实用新型的传感器结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，基于圆磁栅的发动机转速测量装置，包括安装在曲轴或凸轮轴上的相位盘1，在曲轴附近安装有用于测量曲轴位置的曲轴位置传感器2，在凸轮轴附近安装有用于测量凸轮轴位置的凸轮轴位置传感器3，所述相位盘1的内圆盘8上安装有圆环形的磁栅尺4，该磁栅尺4由扇环形的若干对磁极组成，用于标识同步信号的磁极的节距与其它部分磁极节距都不相同。如图2所示，安装在曲轴上的相位盘1，与其它磁极相比节距较大的这对磁极7代替现有技术中的缺齿，而且其它磁极的节距都相等。如图3和图4所示，磁栅尺4中由四对磁极组成，代替现有技术（如图3）中的四个齿，每对磁极的节距都不相同。

如图5至7所示，曲轴位置传感器2和凸轮轴位置传感器3都包括霍尔效应或磁电阻效应芯片9，该霍尔效应或磁电阻效应芯片9都包括用于读取磁栅尺4的磁场变化的拾磁磁头5和信号处理电路6。在曲轴位置传感器2和凸轮轴位置传感器3内还都安装有电路板10，所述霍尔效应或磁电阻效应芯片9焊接在该电路板10上，所述拾磁磁头5正对所述磁栅尺4的磁极，在所述电路板10上还焊接有插针11，该插针11的一端焊接在电路板10上，该插针11的另一端伸出传感器，便于与发动机控制单元通过线束连接。

磁栅尺4的材料为磁性橡胶、钕铁硼或钐钴，安装好后在它的圆面或侧面充磁，避免了安装误差。

在相位盘1上安装圆环形的磁栅尺4，使用曲轴位置传感器2或凸轮轴位置传感器3的拾磁磁头5直接读取磁栅尺4的磁场信号，拾磁磁头5将读取的信号经信号处理电路6和滤波电路12处理后输出到发动机控制单元中，发动机控制单元分析计算接收到的信号，根据磁极交替的频率计算出发动机的转速。与现有技术相比较，磁栅尺4的长度可任意选择，亦可采用任意节距的磁极，磁场强度容易调整，因此相位盘的尺寸可以做较小，便于安装。

本实用新型的发动机转速测量装置相位盘制作简单，用于检测的磁栅尺安装、调整方便，成本低。

如果磁栅尺4采用磁性橡胶环，可抹去重录，亦可将相位盘安装在转轴上面后再录磁，避免了安装误差。

本实用新型的上述实例仅仅是为说明本实用新型所做的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通人也来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化和变动。这里无法对所有实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (5)

1.基于圆磁栅的发动机转速测量装置，包括安装在曲轴或凸轮轴上的相位盘（1），在曲轴附近安装有用于测量曲轴位置的曲轴位置传感器(2)，在凸轮轴附近安装有用于测量凸轮轴位置的凸轮轴位置传感器(3)，其特征在于，所述相位盘（1）上安装有圆环形的磁栅尺(4)，该磁栅尺(4)由扇环形的若干对磁极组成，用于标识同步信号的磁极的节距与其它部分磁极节距都不相同；

所述曲轴位置传感器(2)和凸轮轴位置传感器(3)都包括霍尔效应或磁电阻效应芯片（9）和与该霍尔效应或磁电阻效应芯片（9）连接的滤波电路（12），该霍尔效应或磁电阻效应芯片（9）都包括用于读取磁栅尺（4）的磁场变化的拾磁磁头（5）和信号处理电路（6）。

2.根据权利要求1所述的基于圆磁栅的发动机转速测量装置，其特征在于，安装在曲轴上的相位盘上的磁栅尺(4)，该磁栅尺(4)中用于输出同步信号的一对磁极的节距大于其它磁极的节距，其它磁极的节距都相等。

3.根据权利要求1所述的基于圆磁栅的发动机转速测量装置，其特征在于，安装在凸轮轴上的相位盘的磁栅尺(4)，该磁栅尺(4)由几对不同节距的磁极组成。

4.根据权利要求1所述的基于圆磁栅的发动机转速测量装置，其特征在于，所述曲轴位置传感器(2)和凸轮轴位置传感器(3)内还都安装有电路板（10），所述霍尔效应或磁电阻效应芯片（9）焊接在该电路板（10）上，所述拾磁磁头（5）正对所述磁栅尺(4)的磁极，在所述电路板（10）上还焊接有用于与发动机控制单元连接的插针（11），该插针（11）的一端焊接在电路板（10）上，该插针（11）的另一端伸出传感器。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于圆磁栅的发动机转速测量装置，其特征在于，所述磁栅尺(4)的材料为磁性橡胶、钕铁硼或钐钴。

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