一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，尤指一種適用于包含使用一體式啟動發(fā)電機(jī)車輛或相關(guān)載具的感測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，如中國臺灣專利公告號483981的啟動器兼發(fā)電機(jī)，使用一種一體式啟動發(fā)電機(jī)(Integrated Starter and Generator, ISG)，在定子上裝設(shè)有四個霍爾感知器，其中三個霍爾感知器偵測轉(zhuǎn)子磁鐵極性的變化，藉以偵測馬達(dá)驅(qū)動或發(fā)電時的三相位(U, V,ff)的變化；而第四個霍爾感知器在上述的U相位，偵測位置較靠近轉(zhuǎn)子外側(cè)磁鐵極性的變化，其中，第四個霍爾感知器在偵測的位置上所具有特定的一齒，會將原本的S極用N極磁鐵取代，藉以搭配馬達(dá)驅(qū)動的三個霍爾感知器在特定相位時偵測到第四個霍爾感知器為N極，可用于偵測引擎的曲軸角度，進(jìn)而推算出特定的噴油點(diǎn)火角度。
[0003]上述特征雖然能同時利用四個霍爾感知器偵測曲軸角度與馬達(dá)角度，并且妥善利用定子上的空間，簡化設(shè)計(jì)使得制造變得更加容易，但是，若將第四個霍爾感知器也擺放于定子上，會受到相鄰一體式啟動發(fā)電機(jī)的三相電流或較大直流電的干擾，無法精準(zhǔn)的判讀曲軸角度，更無法掌握引擎噴油及點(diǎn)火時點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的系在提供一種一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，將原單一結(jié)構(gòu)的霍爾感知組件，分為霍爾組件及脈沖訊號兩種偵測方式，以避免在偵測曲軸角度時，受到三相電流或大直流電的干擾的問題。同時本實(shí)用新型所采用的曲軸角度感知組件可承受的操作電壓較高，在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時具有較佳的抗干擾耐受性。
[0005]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的一體式啟動發(fā)電機(jī)(Integrated Starter andGenerator, I SG)，系統(tǒng)啟動時先處于馬達(dá)模式，此時經(jīng)由電瓶供給能量及三相換流器的控制后，引擎得以加速。另當(dāng)引擎到達(dá)一定轉(zhuǎn)速后，電路即自動切換至發(fā)電機(jī)模式，對電瓶進(jìn)行充電作業(yè)。該一體式啟動發(fā)電機(jī)主要包括有一轉(zhuǎn)子及一定子，連接一引擎的一曲軸，而為了掌握引擎啟動與發(fā)電的時程并計(jì)算出噴油與點(diǎn)火的時間，必須在上述一體式啟動發(fā)電機(jī)中設(shè)置一感測裝置，其裝設(shè)于一引擎箱體上，包括有一馬達(dá)角度感知器及一曲軸角度感知器。其中，馬達(dá)角度感知器包括三個固設(shè)于定子上的霍爾感知組件及一控制電路，該控制電路由一第一控制單元所驅(qū)動，用以切換一體式啟動發(fā)電機(jī)進(jìn)入馬達(dá)或發(fā)電機(jī)模式。因此，可改變控制電路的導(dǎo)通方式，在馬達(dá)模式下順向偏壓的導(dǎo)通方式，輸出三相交流電用以驅(qū)動曲軸使引擎啟動；或者，在發(fā)電機(jī)模式下對于一體式啟動發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電進(jìn)行全波整流，形成可對電瓶充電的直流電源。曲軸角度感知器包括一脈沖訊號感知組件及設(shè)置于轉(zhuǎn)子外表面的復(fù)數(shù)凸塊，脈沖訊號感知組件接收脈沖訊號后回傳至一第二控制單元，搭配一氣壓感知組件，用以判別引擎的汽缸行程區(qū)間，并計(jì)算出引擎的噴油與點(diǎn)火的時機(jī)。因此，可有效掌握引擎活塞行程是在進(jìn)氣區(qū)間或壓縮區(qū)間，進(jìn)而得知曲軸每一轉(zhuǎn)中的絕對位置。
[0006]此外，上述第一控制單元及第二控制單元可整合為單一控制器。因此，構(gòu)造出整合型的系統(tǒng)架構(gòu)，有效統(tǒng)整并判讀上述馬達(dá)角度感知器及曲軸角度感知器的訊號。
[0007]再者，上述三霍爾感知組件及脈沖訊號感知組件可整合為單一結(jié)構(gòu)體，其設(shè)置方式并不設(shè)限，僅需使霍爾感知組件得以偵測曲軸角度、脈沖訊號感知組件得以偵測轉(zhuǎn)子上的凸塊位置即可。因此，三霍爾感知組件及脈沖訊號感知組件可先行整合封裝成單一結(jié)構(gòu)體后，再組合至一體式啟動發(fā)電機(jī)上，俾能減少鎖附次數(shù)，節(jié)省裝配時間與增加拆裝的便利性。
[0008]以上概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)是為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的申請專利范圍。而有關(guān)本實(shí)用新型的其它目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。
【附圖說明】
[0009]圖1系本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置的側(cè)視圖。
[0010]圖2系本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置于引擎箱體的配置圖。
[0011]圖3系本實(shí)用新型三相驅(qū)動及發(fā)電系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖4系本實(shí)用新型第二實(shí)施例的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置的側(cè)視圖。
[0013]【符號說明】
[0014]I 一體式啟動發(fā)電機(jī)10曲軸
[0015]101 引擎箱體11 轉(zhuǎn)子
[0016]12 定子2感測裝置
[0017]21 馬達(dá)角度感知器 211 霍爾感知組件
[0018]212 第一控制單元 213 控制電路
[0019]22 曲軸角度感知器 221 脈沖訊號感知組件
[0020]222 凸塊Ql?Q6開關(guān)組件(MOSFET)
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0022]請參閱圖1至圖2，系本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置的偵m圖及感測裝置于引擎箱體的配置圖。圖中出示一種改良式的感測裝置2，可應(yīng)用于一體式啟動發(fā)電機(jī)的車輛或相關(guān)載具上，不僅限于汽車或機(jī)車上使用。本實(shí)用新型所謂的一體式啟動發(fā)電機(jī)I為一種一體式的啟動馬達(dá)兼發(fā)電機(jī)ISG，當(dāng)?shù)退倩蚱鸩綍r，電瓶放電作為馬達(dá)動力源；而當(dāng)車輛引擎達(dá)到一定轉(zhuǎn)速以上后，引擎運(yùn)轉(zhuǎn)的動能將帶動一體式啟動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0023]如圖所示，一體式啟動發(fā)電機(jī)I主要包括有一轉(zhuǎn)子11及一定子12，連接引擎的一曲軸10，其中，為了能準(zhǔn)確掌握一體式啟動發(fā)電機(jī)I及引擎的運(yùn)行狀態(tài)，本實(shí)用新型設(shè)置有一感測裝置2，其裝設(shè)于一引擎箱體101上，包括有一馬達(dá)角度感知器21及一曲軸角度感知器22。
[0024]請同時參閱圖2及圖3，系本實(shí)用新型三相驅(qū)動及發(fā)電系統(tǒng)示意圖。在本實(shí)施例中，馬達(dá)角度感知器21可針對轉(zhuǎn)子11磁鐵極性的變化作偵測，經(jīng)由三相位的變化量判別馬達(dá)驅(qū)動及發(fā)電的轉(zhuǎn)換時點(diǎn)，其主要包括三個固設(shè)于定子12上的霍爾感知組件211及一控制電路213，如圖3所示，一第一控制單元212可通過三霍爾感知組件211所偵測到一體式啟動發(fā)電機(jī)I內(nèi)轉(zhuǎn)子磁石的變化信息來進(jìn)行判讀，當(dāng)判讀結(jié)果使得控制電路213中6顆開關(guān)組件(MOSFET)Ql?Q6以順向偏壓的導(dǎo)通方式時，可由電瓶輸出三相交流電驅(qū)動曲軸10使引擎啟動。引擎持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)高過某一特定轉(zhuǎn)速時，便轉(zhuǎn)為發(fā)電模式。此時第一控制單元212同樣通過三霍爾感知組件211所偵測到一體式啟動發(fā)電機(jī)I內(nèi)轉(zhuǎn)子磁石的變化信息，將控制電路213中6顆開關(guān)組件(MOSFET) Ql?Q6，對一體式啟動發(fā)電機(jī)I所發(fā)出的交流電進(jìn)行全波整流，使其轉(zhuǎn)變成直流電而對電瓶充電。其中，若引擎曲軸10轉(zhuǎn)速較高時，一體式啟動發(fā)電機(jī)I輸出電壓偏高，可以通過相角提前的方式來降低電壓。
[0025]除了上述馬達(dá)角度感知器21之外，本實(shí)用新型另外在引擎箱體101上固設(shè)有曲軸角度感知器22。請?jiān)俅螀㈤唸D1及圖2，包括有一脈沖訊號感知組件221及對應(yīng)設(shè)置于轉(zhuǎn)子11外表面的復(fù)數(shù)凸塊222，每一凸塊222等距設(shè)置于外表面，通過上述脈沖訊號感知組件221發(fā)送一脈沖波偵測每一凸塊222的位置并回傳脈沖訊號后，可得知曲軸10于每一轉(zhuǎn)中的絕對位置。然而，由于在四行程引擎中兩轉(zhuǎn)為一個循環(huán)，故需再另外搭配一氣壓感知組件(圖未示)，例如:負(fù)壓傳感器，可得知當(dāng)下的行程是在進(jìn)氣或壓縮區(qū)間，并同時將上述脈沖訊號感知組件221及氣壓感知組件回傳的訊號輸入至第二控制單元(圖未示)，即可計(jì)算出噴油與點(diǎn)火的時機(jī)。
[0026]其中，本實(shí)用新型所使用的第一控制單元212及第二控制單元可整合為單一控制器。因此，建構(gòu)出整合型的系統(tǒng)架構(gòu)，有效統(tǒng)整并判讀上述馬達(dá)角度感知器及曲軸角度感知器的訊號，簡化系統(tǒng)配置。
[0027]接著，請參閱圖4，系本實(shí)用新型第二實(shí)施例的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置的側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，先將三霍爾感知組件211固定于定子12上后，將結(jié)構(gòu)體延伸，使脈沖訊號感知組件221與霍爾感知組件211整合封裝成單一結(jié)構(gòu)體，組合至一體式啟動發(fā)電機(jī)I上。因此，利用簡化的組合結(jié)構(gòu)，俾能減少鎖附次數(shù)，節(jié)省裝配時間與增加拆裝的便利性。
[0028]雖然通過實(shí)施例描繪了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，就可使本實(shí)用新型有許多變形和變化，本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求來限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，其特征在于，該一體式啟動發(fā)電機(jī)包括有一轉(zhuǎn)子及一定子，連接一引擎的一曲軸，而該感測裝置裝設(shè)于一引擎箱體上，包括有: 一馬達(dá)角度感知器，其包括三個固設(shè)于該定子上的霍爾感知組件及一控制電路，該控制電路由一第一控制單元所驅(qū)動，用以切換該一體式啟動發(fā)電機(jī)進(jìn)入馬達(dá)或發(fā)電機(jī)模式；以及 一曲軸角度感知器，其包括一脈沖訊號感知組件及設(shè)置于該轉(zhuǎn)子外表面的復(fù)數(shù)凸塊，該脈沖訊號感知組件接收脈沖訊號后回傳至一第二控制單元，并搭配一氣壓感知組件，用以判別該引擎的汽缸行程區(qū)間，并計(jì)算出該引擎的噴油與點(diǎn)火的時機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，其特征在于，該第一控制單元及該第二控制單元整合為單一控制器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，其特征在于，該三霍爾感知組件及該脈沖訊號感知組件整合為單一結(jié)構(gòu)體。
【專利摘要】本實(shí)用新型關(guān)于一種一體式啟動發(fā)電機(jī)的感測裝置，包括有一馬達(dá)角度感知器及一曲軸角度感知器。馬達(dá)角度感知器包括三個固設(shè)于定子上的霍爾感知組件及一控制電路，用以切換一體式啟動發(fā)電機(jī)進(jìn)入馬達(dá)或發(fā)電機(jī)模式；而曲軸角度感知器包括一脈沖訊號感知組件及設(shè)置于該轉(zhuǎn)子外表面的復(fù)數(shù)凸塊，同時搭配一氣壓感知組件，用以判別引擎的汽缸行程區(qū)間，并計(jì)算出引擎的噴油與點(diǎn)火的時機(jī)。其中，運(yùn)用霍爾組件及脈沖訊號兩種不同的偵測方式，可避免在偵測曲軸角度時，受到三相電流或大直流電的干擾，且在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時具有較佳的抗干擾耐受性。
【IPC分類】F02D45-00
【公開號】CN204458061
【申請?zhí)枴緾N201520104208
【發(fā)明人】潘冠佑, 邱景崇, 吳芳振
【申請人】三陽工業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月13日