[发明专利]发动机曲轴转角的测量装置及方法

权利要求书

1.一种发动机曲轴转角的测量装置，包括：

编码盘，与发动机曲轴一起旋转并产生光脉冲信号；

光电传感器，用于感应所述编码盘与发动机曲轴一起旋转过程中产生 的光脉冲信号，并将所述光脉冲信号转换为电脉冲信号；

信号采集器，用于采集所述电脉冲信号的高和/或低电平脉冲数量；以 及

信号处理器，根据所述高和/或低电平脉冲数量获得发动机曲轴旋转的 角度，其中，

所述信号采集器还包括脉冲宽度计时单元，所述脉冲宽度计时单元用 于在信号采集器对所述电脉冲信号高/低电平脉冲数量计数的同时，从所述 电脉冲信号每个高/低电平脉冲的宽度起点开始计时；并获得当前单个高/ 低电平脉冲宽度对应的时间；以及

所述信号处理器还包括脉冲宽度处理单元，所述脉冲宽度处理单元用 于计算所述当前高/低电平脉冲宽度的计时时间与前一个高/低电平脉冲整 个宽度对应的计时时间的比值；和根据该比值及单个高/低电平脉冲对应的 曲轴转角确定所述当前单个高/低电平脉冲宽度对应的曲轴转角。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述光电传感器包括：

光线发射器，用于向所述编码盘发射光线以产生所述光脉冲信号；以 及

光线接收器，用于接收所述光脉冲信号。

3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述编码盘的外缘均 匀设置有齿牙和齿缺以用于阻挡或者通过所述光线，所述光电传感器将所 述齿牙产生的光脉冲信号转换为低电平的电脉冲信号，将所述齿缺产生的 光信号脉冲转换为高电平的电脉冲信号。

4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述编码盘上均匀设 置有彼此相间的明纹和暗纹编码刻度以用于阻挡或者通过所述光线，所述 光电传感器将所述暗纹编码刻度产生的光脉冲信号转换为低电平的电脉冲 信号，将所述明纹编码刻度产生的光脉冲信号转换为高电平的电脉冲信号。

5.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括波形转换器和 放大器，所述波形转换器将所述光电传感器输出的所述电脉冲信号转换为 矩形波的电脉冲信号，所述放大器将矩形波的所述电脉冲信号进行电压放 大。

6.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述光电传感器的分 辨率基于所述信号采集器处理所述电脉冲信号的数量设定。

7.一种发动机曲轴转角的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置与发动机曲轴一起旋转的编码盘；

在所述编码盘与发动机曲轴一起旋转过程中，向所述编码盘发射光线 以产生光脉冲信号；

采集所述光脉冲信号并转换为电脉冲信号；

将所述电脉冲信号的高和/或低电平脉冲数量进行计数；

在对所述电脉冲信号高/低电平脉冲数量计数的同时，从所述电脉冲信 号每个高/低电平脉冲的宽度起点开始计时；

获得当前单个高/低电平脉冲宽度对应的时间；

计算所述当前高/低电平脉冲宽度的计时时间与前一个高/低电平脉冲 整个宽度对应的计时时间的比值；和

根据该比值及单个高/低电平脉冲对应的曲轴转角确定所述当前单个 高/低电平脉冲宽度对应的曲轴转角。

8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述编码盘的外缘均 匀设置有齿牙和齿缺以用于阻挡或者通过所述光线，在所述电脉冲信号转 换步骤中将所述齿牙产生的光脉冲信号转换为低电平的电脉冲信号，将所 述齿缺产生的光脉冲信号转换为高电平的电脉冲信号。

9.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述编码盘上均匀设 置有彼此相间的明纹和暗纹编码刻度以用于阻挡或者通过所述光线，在所 述电脉冲信号转换步骤中将所述暗纹编码刻度产生的光脉冲信号转换为低 电平的电脉冲信号，将所述明纹编码刻度产生的光脉冲信号转换为高电平 的电脉冲信号。