CN211576557U - 发动机曲轴位置的测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机曲轴位置的测量系统，包括电机，电机包括定子和套设于定子外的转子，定子具有定子铁芯和线圈绕组，定子铁芯上环列设置有若干个齿，线圈绕组绕设于若干个齿上；转子具有一套设于定子铁芯外的转子外壳，转子外壳的内壁上环列设置有若干个常规磁钢，且若干个常规磁钢还按照N‑S极性交替顺序分布；在定子铁芯上还安装有霍尔器件；在两个相邻的常规磁钢之间还设置有异磁体，异磁体具有两个沿转子外壳轴向排列、并固定连接成一体的磁钢块，且两个磁钢块的极性不同。该发动机曲轴位置的测量系统不仅能够精确判定出发动机曲轴位置，实现电喷系统对喷油与点火的精准控制；还能够实现发动机整体结构紧凑化、及造价低成本化。

Description

发动机曲轴位置的测量系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体提供一种发动机曲轴位置的测量系统。

背景技术

通常情况下，发动机点火或燃油喷射时刻所需的曲轴位置检测是由脉冲触发器提供的，但由于发动机安装空间等条件限制，亟需一种能够在实现曲轴位置精确测量的前提下，还具有结构紧凑、能节省安装空间等特性的测量系统。

有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种发动机曲轴位置的测量系统，其不仅能够精确判定出发动机曲轴位置，实现电喷系统对喷油与点火的精准控制；还能够实现发动机整体结构紧凑化、及造价低成本化。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机曲轴位置的测量系统，包括电机，所述电机包括定子和套设于所述定子外的转子，其中，所述定子具有定子铁芯和线圈绕组，所述定子铁芯上环列设置有若干个齿，所述线圈绕组绕设于若干个所述齿上；所述转子具有一套设于所述定子铁芯外的转子外壳，所述转子外壳的内壁上环列设置有若干个常规磁钢，且若干个所述常规磁钢还按照N-S极性交替顺序分布；在所述定子铁芯上还安装有能够产生霍尔信号的霍尔器件；在两个相邻的所述常规磁钢之间还设置有一异磁体，所述异磁体具有两个沿所述转子外壳轴向排列、并固定连接成一体的磁钢块，且两个所述磁钢块的极性不同。

作为本实用新型的进一步改进，每相邻的两个所述齿之间皆形成有齿槽；所述霍尔器件为一个，其安装于一所述齿槽内。

作为本实用新型的进一步改进，所述霍尔器件采用霍尔传感器。

作为本实用新型的进一步改进，将所述转子外壳的轴向定义为上下方向，相应的，将沿上下方向排列的两个所述磁钢块分别定义为上磁钢块和下磁钢块；

其中，所述上磁钢块的极性与其相邻的两个所述常规磁钢的极性相同，所述下磁钢块的极性与其相邻的两个所述常规磁钢的极性相反。

作为本实用新型的进一步改进，所述上磁钢块和所述下磁钢块的几何尺寸大小不一致。

作为本实用新型的进一步改进，所述上磁钢块竖向截面的中心线与所述下磁钢块竖向截面的中心线相重合。

作为本实用新型的进一步改进，所述上磁钢块竖向截面的中心线与所述下磁钢块竖向截面的中心线相偏离。

本实用新型的有益效果是：①通过利用所述霍尔器件转过所述异磁体时所生成的异常波形，能够精确判定出发动机曲轴位置，从而能够实现电喷系统对喷油与点火的精准控制。②相较于现有技术，本实用新型取消了脉冲触发器、转子上的凸台等部件，这一方面能够减小电机的外形尺寸，以及减小电机的安装空间，为实现发动机整体结构紧凑化提供了便利条件；另一方面还有效降低了转子和发动机箱体的加工成本，从而实现发动机整体造价低成本化。

附图说明

图1为本实用新型所述发动机曲轴位置测量系统的剖面结构示意图；

图2a为本实用新型所述异磁体第一种实施方案下的形状和极性示意图；

图2b为本实用新型所述异磁体第二种实施方案下的形状和极性示意图；

图2c为本实用新型所述异磁体第三种实施方案下的形状和极性示意图；

图2d为本实用新型所述异磁体第四种实施方案下的形状和极性示意图；

图3为本实用新型所述发动机曲轴位置测量系统进行发动机冲程判定时的工作原理示意图。

结合附图，作以下说明：

10—定子；100—定子铁芯；101—线圈绕组；11—转子；110—转子外壳；111—常规磁钢；112—异磁体；1120—上磁钢块；1121—下磁钢块；2—霍尔器件。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

实施例：

请参阅附图1所示，其为本实用新型所述发动机曲轴位置测量系统的剖面结构示意图。

本实用新型所述发动机曲轴位置的测量系统包括电机，所述电机包括定子10和套设于所述定子10外的转子11，其中，所述定子10具有定子铁芯100和线圈绕组101，所述定子铁芯100上环列设置有若干个齿，所述线圈绕组101绕设于若干个所述齿上；所述转子11具有一套设于所述定子铁芯100外的转子外壳110，所述转子外壳110的内壁上环列设置有若干个常规磁钢111，且若干个所述常规磁钢111还按照N-S极性交替顺序分布；特别的，在所述定子铁芯100上还安装有能够产生霍尔信号的霍尔器件2；在两个相邻的所述常规磁钢111之间还设置有一异磁体112，所述异磁体112具有两个沿所述转子外壳110轴向排列、并固定连接成一体的磁钢块，且两个所述磁钢块的极性不同。

在本实施例中，优选的，每相邻的两个所述齿之间皆形成有齿槽；所述霍尔器件2为一个，其安装于一所述齿槽内。

进一步优选的，所述霍尔器件2采用霍尔传感器。

在本实施例中，优选的，将所述转子外壳110的轴向定义为上下方向，相应的，将沿上下方向排列的两个所述磁钢块分别定义为上磁钢块1120和下磁钢块1121；其中，所述上磁钢块1120的极性与其相邻的两个所述常规磁钢111的极性相同，所述下磁钢块1121的极性与其相邻的两个所述常规磁钢111的极性相反，具体可参阅附图2a至附图2d所示。另外补充说明：若所述常规磁钢为单磁极磁钢，那么所述上磁钢块(下磁钢块)的极性与两个所述常规磁钢的极性相同(相反)；而若所述常规磁钢为弧条形磁钢，那么所述上磁钢块(下磁钢块)的极性则与两个所述常规磁钢相邻一端的极性相同(相反)。

进一步优选的，所述上磁钢块1120和所述下磁钢块1121的几何尺寸大小不一致。所述上磁钢块1120竖向截面的中心线与所述下磁钢块1121竖向截面的中心线相重合；或者，所述上磁钢块1120竖向截面的中心线与所述下磁钢块1121竖向截面的中心线相偏离；具体可参阅附图2a至附图2d所示。

另外，本实用新型还提供了所述发动机曲轴位置测量系统的工作原理，具体为：电机转子每旋转一圈，所述霍尔器件2就会随着磁钢极性的转换生成高、低电平相互转换的波形。当所述霍尔器件2转过所述异磁体112时会生成异常波形(不同于所述常规磁钢111)，此异常波形与发动机曲轴有着固定的位置关系，如附图3所示，即转子每转动两圈(720°)，所述霍尔器件2就会提供两组曲轴位置信号，其中所述异磁体112所产生的信号不同于所述常规磁钢111所产生的信号，因此，电喷软件便可以以此异常信号来确定发动机曲轴的基准位置及四个冲程，进而按照程序演算出精确的燃油喷射时间与点火时机。

此外，有关于发动机四个冲程的判定方法，说明如下：首先通过所述异磁体112与曲轴的装配位置关系找出发动机基准位置，在找到发动机基准位置后，把电机旋转两周(即旋转720°)内的霍尔信号分别定义为0号～11号，找出0号和6号所对应的两个霍尔信号，并将该两个霍尔信号的通过时间进行比较，就能区分出压缩上止点和排气上止点，进而确定吸气和作功冲程，借此，就能够在6号波形对应的压缩冲程进行喷油和点火，从而启动发动机，实现电喷系统对喷油与点火的精准控制。

综上所述，本实用新型所述测量系统通过利用所述霍尔器件转过所述异磁体时所生成的异常波形，能够精确判定出发动机曲轴位置，从而能够实现电喷系统对喷油与点火的精准控制。而且相较于现有技术，本实用新型取消了脉冲触发器、转子上的凸台等部件，这一方面能够减小电机的外形尺寸，以及减小电机的安装空间，为实现发动机整体结构紧凑化提供了便利条件；另一方面还有效降低了转子和发动机箱体的加工成本，从而实现发动机整体造价低成本化。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的功效，而非用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机曲轴位置的测量系统，包括电机，所述电机包括定子(10)和套设于所述定子(10)外的转子(11)，其中，所述定子(10)具有定子铁芯(100)和线圈绕组(101)，所述定子铁芯(100)上环列设置有若干个齿，所述线圈绕组(101)绕设于若干个所述齿上；所述转子(11)具有一套设于所述定子铁芯(100)外的转子外壳(110)，所述转子外壳(110)的内壁上环列设置有若干个常规磁钢(111)，且若干个所述常规磁钢(111)还按照N-S极性交替顺序分布；其特征在于：在所述定子铁芯(100)上还安装有能够产生霍尔信号的霍尔器件(2)；在两个相邻的所述常规磁钢(111)之间还设置有一异磁体(112)，所述异磁体(112)具有两个沿所述转子外壳(110)轴向排列、并固定连接成一体的磁钢块，且两个所述磁钢块的极性不同。

2.根据权利要求1所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：每相邻的两个所述齿之间皆形成有齿槽；所述霍尔器件(2)为一个，其安装于一所述齿槽内。

3.根据权利要求2所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：所述霍尔器件(2)采用霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：将所述转子外壳(110)的轴向定义为上下方向，相应的，将沿上下方向排列的两个所述磁钢块分别定义为上磁钢块(1120)和下磁钢块(1121)；

其中，所述上磁钢块(1120)的极性与其相邻的两个所述常规磁钢(111)的极性相同，所述下磁钢块(1121)的极性与其相邻的两个所述常规磁钢(111)的极性相反。

5.根据权利要求4所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：所述上磁钢块(1120)和所述下磁钢块(1121)的几何尺寸大小不一致。

6.根据权利要求5所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：所述上磁钢块(1120)竖向截面的中心线与所述下磁钢块(1121)竖向截面的中心线相重合。

7.根据权利要求5所述的发动机曲轴位置的测量系统，其特征在于：所述上磁钢块(1120)竖向截面的中心线与所述下磁钢块(1121)竖向截面的中心线相偏离。

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