[发明专利]一种凸轮轴相位检测装置、发动机、机动车和方法

说明书

本发明涉及发动机控制检测领域，尤其涉及一种凸轮轴相位检测装置、发动机、机动车和方法。本发明所述的凸轮轴相位检测装置包括：在圆周方向具有多个信号孔的信号盘，多个信号孔和插入凸轮轴的孔之间有平整平面；第一传感器，布置在信号盘的有信号孔的圆周上，用于识别信号孔，输出与是否识别到信号孔对应的第一电压；第二传感器，布置在信号盘的无信号孔的圆周上，输出表征信号盘在轴向方向上发生位移的第二电压；ECU，用于根据第一电压和第二电压确定相位角度。通过使用两个传感器检测信号盘，同时输出第一电压和第二电压，计算第一电压和第二电压之间的差，排除轴向窜动产生的干扰信号，提高发动机运行的稳定性。

技术领域

本申请涉及发动机控制检测领域，尤其涉及一种凸轮轴相位检测装置、发动机、机动车和方法。

背景技术

为了降低燃油消耗和排放的要求，发动机需要精确地测量凸轮轴的相位来控制燃油的喷射时刻、优化整个发动机的运行。通过采用传感器检测信号盘上的孔的位置来确定发动机的转动位置。目前内燃机测量凸轮轴相位的做法是，在凸轮轴上集成或者安装一个凸轮轴信号盘，信号盘和凸轮轴有对应的相位关系，通过测量信号盘上的位置关系来预判断凸轮轴的相位。

如图1所示，为常用的凸轮轴相位检测结构，传感器识别其安装半径上的信号盘上的孔，输出信号电压，电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）识别电压信号，对电压信号进行处理，转换为方波信号，对应相应齿数，得到凸轮轴的相位。

由于凸轮轴在凸轮轴基座上旋转要预留轴向间隙，安装在凸轮轴上的信号盘随凸轮轴的轴向窜动（如图1所示），传感器与信号盘空气间隙的变化，产生感应干扰电压（如图2所示），如果干扰电压超过电控单元设置的阈值，则被识别为一个信号齿，导致ECU读到的凸轮轴信号齿数量与设定值不同，ECU报错，从而导致发动机停止工作，影响发动机运行的稳定性。

综上所述，需要提供一种能够排除由于轴向窜动产生的干扰信号，提高发动机运行的稳定性的凸轮轴相位检测装置、发动机、机动车和方法。

发明内容

为解决以上问题，本申请提出了一种凸轮轴相位检测装置、发动机、机动车和方法。

一方面，本申请提出了一种凸轮轴相位检测装置，包括：

信号盘，所述信号盘在圆心具有插入凸轮轴的孔，所述信号盘在圆周方向具有多个信号孔，所述多个信号孔和所述插入凸轮轴的孔之间有平整平面；

第一传感器，所述第一传感器布置在所述信号盘的有信号孔的圆周上，用于识别信号孔，输出与是否识别到信号孔对应的第一电压；

第二传感器，所述第二传感器布置在所述信号盘的无信号孔的圆周上，用于输出表征所述信号盘在轴向方向上发生位移的第二电压；

ECU，用于根据第一电压和第二电压，确定相位角度。

优选地，所述ECU具体用于，接收第一电压和第二电压，计算第一电压和第二电压的差，得到相位电压，将相位电压转换为方波信号，根据方波信号生成相位角度。

优选地，所述第二传感器具体用于，当信号盘无轴向窜动时，输出的第二电压为一条0V的直线，当信号盘有轴向窜动时，输出的第二电压为测得的干扰电压。

优选地，所述第一传感器和所述第二传感器为同一种传感器。

优选地，所述第一传感器和所述第二传感器包括：磁电式相位传感器和电涡流传感器。

第二方面，本申请提出了一种发动机，包括所述的凸轮轴相位检测装置；

所述发动机的凸轮轴上安装信号盘。

第三方面，本申请提出了一种机动车，所述机动车中设置有所述的发动机。