一种无人机、发动机、控制装置及缺齿识别方法

摘要

本发明公开了一种无人机、发动机、控制装置及缺齿识别方法，缺齿识别方法应用于控制装置，所述控制装置包括控制器；在发动机的驱动下转动的齿盘，所述齿盘设有齿和缺齿，在齿盘的周向设置检测点，所述检测点上安装传感器，所述传感器与所述控制器连接，所述缺齿识别方法包括：S1、采集所述齿盘的转动信息；S2、根据所述转动信息识别所述缺齿的多个位置信息；S3、判断多个所述位置信息中的有效缺齿和无效缺齿。上述缺齿识别方法，通过准确识别不连续运转甚至出现回弹的状况下的有效缺齿和无效缺齿，避免因缺齿无法识别和缺齿错误导致发动机无法启动，降低了发动机启动难度，减少了发动机启动惯量，提升了发动机抗干扰能力。

权利要求

1.一种缺齿识别方法，其应用于控制装置，所述控制装置包括控制器；在发动机的驱动下转动的齿盘(31)，所述齿盘(31)设有齿(3101)和缺齿(3102)；在所述齿盘(31)的周向设置检测点，所述检测点上安装传感器(32)；所述传感器(32)与所述控制器连接，所述缺齿(3102)在所述齿盘(31)的过半位置，所述缺齿(3102)前面连续的所述齿(3101)的齿数过半，所述传感器(32)采样到连续过半的所述齿(3101)后出现的所述缺齿(3102)是有效缺齿，其余位置出现的所述缺齿(3102)是无效缺齿；其特征在于，所述缺齿识别方法包括：步骤S1、采集所述齿盘(31)的转动信息；

步骤S2、根据所述转动信息识别所述缺齿(3102)的多个位置信息；

步骤S3、判断多个所述位置信息中的有效缺齿和无效缺齿。

2.根据权利要求1所述的缺齿识别方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：采集并计数所有随所述齿盘(31)的转动按序依次经过所述检测点的所述齿(3101)和所述缺齿(3102)。

3.根据权利要求2所述的缺齿识别方法，其特征在于，所述步骤S3，具体包括：步骤S31、根据所述位置信息与上一个所述位置信息之间的所述齿(3101)的齿数，判断所述位置信息为有效缺齿或无效缺齿。

4.根据权利要求3所述的缺齿识别方法，其特征在于，所述步骤S31，具体包括：若两个相邻的所述位置信息之间的齿数大于或等于所述齿盘(31)的齿数的一半，则为有效缺齿；

若两个相邻的所述位置信息之间的齿数小于所述齿盘(31)的齿数的一半，则为无效缺齿。

5.根据权利要求4所述的缺齿识别方法，其特征在于，所述步骤S31之后，还包括：若两个相邻的所述有效缺齿之间的齿数大于所述齿盘(31)的齿数，则存在发动机反转的情况；

若两个相邻的所述有效缺齿之间的齿数小于所述齿盘(31)的齿数，则存在齿数读取丢失的情况。

6.根据权利要求4所述的缺齿识别方法，其特征在于，所述步骤S31之后，还包括：若未检测到所述有效缺齿，重复步骤S1至S3。

7.一种控制装置，其特征在于，应用如权利要求1至6任一项所述的缺齿识别方法，包括控制器；在发动机的驱动下转动的齿盘(31)，所述齿盘(31)设有齿(3101)和缺齿(3102)，所述齿盘(31)的周向设置传感器(32)，所述传感器(32)连接所述控制器。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述传感器(32)用以设置于靠近发动机上止点的位置，所述缺齿(3102)用以设置于远离发动机上止点的位置，所述缺齿(3102)与所述传感器(32)之间的夹角为旋转角(300)，所述旋转角(300)的角度范围为190°～

250°。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的控制装置。

10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机。

说明书

一种无人机、发动机、控制装置及缺齿识别方法

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机技术领域，特别涉及一种缺齿识别方法。还涉及一种控制装置。还涉及一种发动机。还涉及一种无人机。

背景技术

[0002] 在活塞式发动机领域，发动机在启动时刻出现不连续(单圈内转速忽高忽低)，甚至回弹(上止点无法一次通过，需要三相电机再次运转才能通过)，导致ECU(Electronic 
Control Unit)无法有效识别缺齿信号，在启动点火上更难形成有效的点火，很难将发动机
启动。

[0003] 对于现有技术缺齿信号识别方法，通常有齿相邻时间判断的方法和加速度识别的方法。这些方法都是基于相邻齿之间的关系来判定缺齿，在连续运转的状况下能够合理的
运用并有效的解决问题，但是对于启动时不连续运转甚至出现回弹的状况而言，尤其是在
高压缩比以及惯量小的情况下，会超出以上识别方法的计算能力，导致缺齿识别困难，甚至
会出现缺齿无法识别和缺齿错误的情况，使发动机无法启动。

[0004] 因此，如何能够提供一种解决不连续运转甚至出现回弹的状况下缺齿的识别问题的缺齿识别方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种缺齿识别方法，通过准确识别不连续运转甚至出现回弹的状况下的有效缺齿和无效缺齿，避免因缺齿无法识别和缺齿错误导致发动机无法启动，
降低了发动机启动难度，减少了发动机启动惯量，提升了发动机抗干扰能力。本发明的另一
目的是提供一种控制装置。本发明的另一目的是提供一种发动机。本发明的另一目的是提
供一种无人机。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种缺齿识别方法，其应用于控制装置，所述控制装置包括控制器；在发动机的驱动下转动的齿盘，所述齿盘设有齿和缺齿，在所述齿盘的周向
设置检测点，检测点上安装传感器，所述传感器与控制器连接，所述缺齿识别方法包括：

[0007] S1、采集所述齿盘的转动信息；

[0008] S2、根据所述转动信息识别所述缺齿的多个位置信息；

[0009] S3、判断多个所述位置信息中的有效缺齿和无效缺齿。

[0010] 优选地，所述步骤S1，具体包括：

[0011] 采集并计数所有随所述齿盘的转动按序依次经过所述检测点的所述齿和所述缺齿。

[0012] 优选地，所述步骤S3，具体包括：

[0013] S31、根据所述位置信息与上一个所述位置信息之间的所述齿的齿数，判断所述位置信息为有效缺齿或无效缺齿。

[0014] 优选地，所述步骤S31，具体包括：

[0015] 若两个相邻的所述位置信息之间的齿数大于或等于所述齿盘的齿数的一半，则为有效缺齿；

[0016] 若两个相邻的所述位置信息之间的齿数小于所述齿盘的齿数的一半，则为无效缺齿。

[0017] 优选地，所述步骤S31之后，还包括：

[0018] 若两个相邻的所述有效缺齿之间的齿数大于所述齿盘的齿数，则存在发动机反转的情况；

[0019] 若两个相邻的所述有效缺齿之间的齿数小于所述齿盘的齿数，则存在齿数读取丢失的情况。

[0020] 优选地，所述步骤S31之后，还包括：

[0021] 若未检测到所述有效缺齿，重复步骤S1至S3。

[0022] 本发明还提供一种控制装置，应用如上述任一项所述的缺齿识别方法，包括控制器；在发动机的驱动下转动的齿盘，所述齿盘设有齿和缺齿，所述齿盘的周向设置传感器，
所述传感器连接所述控制器。

[0023] 优选地，所述传感器用以设置于靠近发动机上止点的位置，所述缺齿用以设置于远离发动机上止点的位置，所述缺齿与所述传感器之间的夹角为旋转角，所述旋转角的角
度范围为190°～250°。

[0024] 本发明还提供一种发动机，包括如上述任一项所述的控制装置。

[0025] 本发明还提供一种无人机，包括如上述任一项所述的发动机。

[0026] 相对于上述背景技术，本发明所提供的缺齿识别方法包括三步：第一步，采集齿盘的转动信息；第二步，根据转动信息识别缺齿的多个位置信息；第三步，判断多个位置信息
中的有效缺齿和无效缺齿。该缺齿识别方法适用于发动机的低惯量、高压缩比造成的不连
续运转的情况，能够准确识别缺齿的位置并判断区分有效缺齿和无效缺齿，降低了发动机
启动难度，减少了发动机启动惯量，提升了发动机抗干扰能力。

附图说明

[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。

[0028] 图1为本发明实施例提供的缺齿识别方法的示意图；

[0029] 图2为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图；

[0030] 图3为图2中缺齿与传感器之间的旋转角的示意图；

[0031] 图4为本发明另一实施例提供的控制装置的结构示意图；

[0032] 图5为本发明实施例提供的控制装置在控制过程中实测的一种信号图；

[0033] 图6为本发明实施例提供的控制装置在控制过程中实测的另一种信号图；

[0034] 图7为本发明实施例提供的控制装置在控制过程中实测的另一种信号图。

[0035] 其中：

[0036] 1‑活塞、2‑曲柄、31‑齿盘、32‑传感器、41‑不正常齿信号、42‑正常齿信号、43‑成功点火后信号、300‑旋转角、3100‑齿盘中心、3101‑齿、3102‑缺齿、4201‑有效缺齿信号、4202‑
无效缺齿信号。

具体实施方式

[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0038] 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

[0039] 请参考图1至图7，其中，图1为本发明实施例提供的缺齿识别方法的示意图，图2为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图，图3为图2中缺齿与传感器之间的旋转角的示
意图，图4为本发明另一实施例提供的控制装置的结构示意图，图5为本发明实施例提供的
控制装置在控制过程中实测的一种信号图，图6为本发明实施例提供的控制装置在控制过
程中实测的另一种信号图，图7为本发明实施例提供的控制装置在控制过程中实测的另一
种信号图；图5至图7的信号图为通过实验方法实测的几种示例，具体为电压图，其作用在于
更直观的帮助理解齿数计数原理，所有的采集与计数分别在传感器32和控制器中实现；图5
中包括不正常齿信号41、正常齿信号42和成功点火后信号43，图6和图7中的有效缺齿信号
4201和无效缺齿信号4202属于正常齿信号42，有效缺齿信号4201为下述文中有效缺齿所对
应的信号，无效缺齿信号4202为下述文中无效缺齿所对应的信号。

[0040] 在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的缺齿识别方法，其应用于控制装置，控制装置应用于发动机，发动机包括至少一个气缸，气缸内设有活塞1，活塞1由与曲柄2(曲
轴的组成部分)相连的连杆(未示出)驱动在气缸内作往复运动；控制装置包括：一个控制器
(未示出)，它可以设置在发动机箱体上或其他适当位置，本发明不作限制，控制器或称为
ECU，也叫工业用微型计算机，其用于接受下述传感器32的信号以采集、记录、识别传感器32
所检测到的缺齿3102及缺齿3102后的连续齿数；在发动机的驱动下转动的齿盘31，齿盘31
圆心处的齿盘中心3100连接发动机的曲轴或点火磁电机的转子，当然，齿盘31也可采取其
他的连接方式，只要保证齿盘31的转动中心与曲轴的转动中心一致即可，本发明不作限制，
在齿盘31周缘设有齿3101和缺齿3102；在齿盘31的周向设置检测点，检测点上安装有传感
器32，传感器32与控制器电连接，传感器32用于检测齿盘31旋转时所经过的齿3101和缺齿
3102并向控制器发送相应信号，例如，每检测到一个齿，向控制器发一次信号，及每检测到
一次缺齿3102，向控制器发一次信号或不发送信号而由控制器判断为检测到缺齿3102。在
发动机驱动齿盘31转动时，活塞1随曲柄2同步运动且具有上止点和下止点等位置。该缺齿
识别方法能够识别发动机在不连续运转的情况下的缺齿3102的信息，进一步有效识别点火
时刻以控制发动机点火。

[0041] 在本实施例中，该缺齿识别方法包括：S1、采集齿盘31的转动信息；S2、根据转动信息识别缺齿3102的多个位置信息；S3、判断多个位置信息中的有效缺齿和无效缺齿。

[0042] 在具体的过程中，发动机启动，在发动机的气缸中，曲柄2带动活塞1在气缸内往复运动，齿盘31受发动机的驱动绕齿盘中心3100旋转。在每圈的转动中，在上止点时，活塞具
有运行阻力最大的特点，经过上止点后转速会有明显提升，与此相对的，在最低处的下止点
时活塞具有运行阻力最小的特点，而经过上止点后转速会有明显提升的状态会一直延续到
运行阻力最小点之后。齿盘31的缺齿3102与活塞的上止点相关联，根据现有技术，具体的关
联，例如可以是：在识别到缺齿3102时，提前预设曲轴的旋转角度进行点火(即所谓的点火
提前角)。但在实际应用中，控制装置识别到的有效缺齿可能是无效缺齿，但通过本发明缺
齿识别方法能够有效区分有效缺齿和无效缺齿，从而为发动机正常、有效点火提供条件。

[0043] 在步骤S1中，先采集绕心转动的齿盘31的转动信息，该转动信息对应于齿盘31的旋转位置，而齿盘31的旋转变化对应于发动机的曲轴的旋转变化，进而对应于由曲轴驱动
的活塞1的运动位置变化(上、下止点之间往复运动)，因此该转动信息可反映活塞1的运行
位置。

[0044] 继而在步骤S2中，根据采集的齿盘31的转动信息识别得到缺齿3102的位置信息，因齿盘31做多圈的绕心转动，因此每一圈都会识别得到一个缺齿3102的位置信息，最终会
得到对应于多圈的缺齿3102的多个位置信息。

[0045] 随即在步骤S3中，根据识别得到的多个位置信息判断其中的有效缺齿和无效缺齿，有效缺齿和无效缺齿的区别在于隔断前的连续齿数不同。

[0046] 该缺齿识别方法适用于发动机的低惯量、高压缩比造成的不连续运转的情况，能够准确识别缺齿3102的位置并判断区分有效缺齿和无效缺齿，能够应用于发动机启动时的
有效点火，降低了发动机启动难度，减少了发动机启动惯量，提升了发动机抗干扰能力。也
就是说，现有技术的发动机在低惯量、高压缩比情况下，现有的控制装置其识别缺齿的方法
并不能达到有效识别的效果，因而，现有技术的控制装置应用于低惯量、高压缩比发动机的
启动控制时，点火困难，而如果控制装置采用本发明的缺齿识别方法，则问题可迎刃而解。

[0047] 具体而言，本实施例中的齿盘31其周向上具有若干连续的齿位置，连续的绝大多数的齿位置设置有齿3101，连续的小部分如一至两个的齿位置不设置齿3101以形成缺齿
3102，齿3101相当于凸起，缺齿3102相当于缺口。传感器32靠近齿盘31的周向设置，其用于
检测齿3101和缺齿3102。传感器32为现有技术，可以是脉冲检测器，在检测到齿3101时输出
连续的信号如电压信号，在检测到缺齿3102时隔断连续的信号，当然也可以是其他的检测
方式，本发明不作限制。

[0048] 在设置时，如图3和图4，活塞1位于上止点位置，缺齿3102的位置需要设计合理，缺齿3102到圆心的连线与传感器32到圆心的连线之间的夹角为旋转角300，旋转角300大于
180°，旋转角300对应的齿数超过齿盘31的齿数的一半。在图3所示中，沿圆心处所示的逆时
针旋转方向，传感器32的位置刚过上止点45°左右，缺齿3102的位置刚过下止点30°左右，使
得传感器32在检测到缺齿3102前会检测到超过齿盘31的齿数的一半的连续信号，再检测到
缺齿3102前会检测到齿盘31剩余的不到一半的齿数的连续信号。在图4所示中，沿圆心处所
示的顺时针旋转方向，传感器32的位置与上止点的位置重合，缺齿3102的位置未过下止点
45°左右，使得传感器32在检测到缺齿3102前会检测到超过齿盘31的齿数的一半的连续信
号，再检测到缺齿3102前会检测到齿盘31剩余的不到一半的齿数的连续信号。

[0049] 在具体的过程中，利用传感器32检测得到包含齿3101和缺齿3102的齿盘31的转动信息，提取出缺齿3102的多个位置信息，根据每个位置信息隔断前的连续齿数也即连续信
号的不同判断是有效缺齿还是无效缺齿。

[0050] 示例性的，步骤S1，具体包括：采集并计数所有随齿盘31的转动按序依次经过检测点的齿3101和缺齿3102。

[0051] 在本实施例中，在步骤S11中设置的检测点相当于上述传感器32，传感器32固定不动，在步骤S12中对经过齿盘31周向固定位置的齿3101和缺齿3102进行采集和计数，采集和
计数分别在传感器32和控制器中实现，图5至图7所示的电压波形图用于更直观的帮助理解
齿数计数原理。

[0052] 显然，检测点的设置位置(即传感器32的设置位置)被限定为：在齿盘31的旋转中心(与齿盘中心3100重合)旋转至少大于180°后才能检测到齿盘31的缺齿3102。也就是说，
假想地，在缺齿3102所在位置与旋转中心画一连线，并在检测点所在位置与旋转中心画另
一连线，两连线之间形成一旋转角度，则该旋转角至少大于180°。本发明中优选该角度在
190°～250°的范围内。这样的设置方式，与传统的设置有显著区别，因此能够使设置在检测
点上的传感器32在检测到两相邻缺齿3102时，控制器通过判断其间所采集到的齿数是否大
于或等于齿盘31总齿数的一半，以此判定后一缺齿3102是否有效。

[0053] 在此基础上，请参考图5至图7所示的波形图，步骤S2，具体包括：根据波形图识别缺齿3102的多个位置信息，缺齿3102在波形图上表现为隔断连续信号，因此多个连续信号
之间的间断位置对应于缺齿3102的多个位置信息。

[0054] 需要说明的是，在信号采集时，信号电路采集阀值需要设计合理，保证在启动时刻，在最低转速下的齿信号能准确采集，针对每次启动测量出来的结果，合理的滤掉干扰；
换句话说，在滤波处理中，在程序软件内部把干扰以及不是齿3101和缺齿3102产生的信号
去掉，去除不正常齿信号41，得到正常齿信号42，如图5所示。

[0055] 在此基础上，步骤S3具体为：S31、根据位置信息与上一个位置信息之间的齿3101的齿数，判断位置信息为有效缺齿或无效缺齿。

[0056] 进一步的，步骤S31，具体包括：若两个相邻的位置信息之间的齿数大于或等于齿盘31的齿数的一半，则为有效缺齿；若两个相邻的位置信息之间的齿数小于齿盘31的齿数
的一半，则为无效缺齿，如图6所示。

[0057] 需要说明的是，在旋转角300大于180°的基础上，利用传感器32检测到的缺齿3102存在两种情况，一种情况下缺齿3102前的连续信号对应的齿数超过齿盘31的齿数的一半，
另一种情况下对应的齿数不超过齿盘31的齿数的一半，两种情况下对应的齿数的和为齿盘
31一圈的完整齿数。因此，在步骤S31中，若上述对应的齿数大于或等于齿盘31的齿数的一
半时，则该缺齿3102为有效缺齿；若小于齿盘31的齿数的一半时，则该缺齿3102为无效缺
齿。

[0058] 在此基础上，步骤S31之后，还包括：若未检测到有效缺齿，重复步骤S1至S3。因发动机启动位置的不同，将第一次检测到的缺齿3102作为比较基准，从而比较第二次检测到
的缺齿3102与第一次检测到的缺齿3102之间的齿数，判断第二次检测到的缺齿3102是有效
缺齿还是无效缺齿，若第二次检测到的缺齿3102为无效缺齿，判断第三次检测到的缺齿
3102是有效缺齿还是无效缺齿，此时第三次检测到的缺齿3102应为有效缺齿。

[0059] 在此基础上，如果上述对应的齿数的和不等于齿盘31一圈的完整齿数，则说明检测值与实际值不符，如图7所示，在一圈内出现的齿数超过齿盘31的实际齿数，因此在步骤
S31之后进行排查判断，步骤S31之后，还包括：若两个相邻的有效缺齿之间的齿数大于齿盘
31的齿数，则存在发动机反转的情况；若两个相邻的有效缺齿之间的齿数小于齿盘31的齿
数，则存在齿数读取丢失的情况。

[0060] 本发明还提供一种控制装置，应用上述缺齿识别方法，包括控制器，在发动机的驱动下转动的齿盘31，齿盘31设有齿3101和缺齿3102，齿盘31的周向设置传感器32，传感器32
连接控制器。

[0061] 本实施例中的齿盘31的周缘上具有若干连续的齿位置，连续的绝大多数的齿位置设置有齿3101，连续的小部分如一至两个的齿位置不设置齿3101以形成缺齿3102，齿3101
相当于凸起，缺齿3102相当于缺口，每一齿3101、缺齿3102在经过传感器32时，传感器32能
够检测出来并将相应检测信号向控制器传输，由控制器记录缺齿3102位置并在记录缺齿
3102位置后记录检测到的连续齿数，之后按本发明所述方法判断有效缺齿，并利用有效缺
齿服务于点火策略控制发动机点火。采用该装置，与现有技术相比，现有技术的控制装置在
应用于低惯量、高压缩比发动机的启动控制时，点火困难，而采用本发明的控制装置，在启
动时，即使在发动机转速较低或不稳的情况下，仍能够有效识别出缺齿3102，从而解决点火
时刻的精确控制实现点火，而不需要额外的装置辅助(比如控制器控制启动电机额外施力
以使点火成功。传感器32为现有技术，例如，其可以为脉冲检测器。

[0062] 本实施例中的控制器为ECU控制器，具有识别控制部和点火控制部；识别控制部可根据上述缺齿识别方法的策略，对传感器32输出的检测信号情况记录、判断和识别，如缺齿
3102的位置信息以及有效缺齿和无效缺齿等，并可进一步结合缺齿识别方法进行点火策略
的设计，由识别控制部向点火控制部发出点火信号，由点火控制部实现点火控制；需要说明
的是，缺齿识别方法以外的内容不属于本发明的改进，请参考现有技术，这里不再赘述。

[0063] 在一种具体的实施方式中，ECU进行齿数识别，确保最低转速状态下也能识别到发动机齿信号；ECU识别到所有进过传感器32的齿数；ECU识别到缺齿3102存在，判断是否为有
效缺齿，若为无效缺齿则无效缺齿数的计数加一并在识别到有效缺齿之前继续识别；识别
到有效缺齿后，判定为实际有效缺齿位置，记录两个有效缺齿之间的齿数；若大于齿盘31的
实际单圈齿数，ECU判定启动存在反转的情况；若小于齿盘31的实际单圈齿数，ECU判定齿数
读取丢失；若等于齿盘31的实际单圈齿数，ECU判定为不连续情况下的转速稳定。

[0064] 在设置时，缺齿3102到圆心的连线与传感器32到圆心的连线之间的夹角为旋转角300，旋转角300大于180°，旋转角300对应的齿数超过齿盘31的齿数的一半。

[0065] 在图3所示中，传感器32用以设置于靠近发动机上止点的位置，缺齿3102用以设置于远离发动机上止点的位置，缺齿3102与传感器32之间的夹角为旋转角300，旋转角300的
角度应大于180°小于360°。

[0066] 示例性的，沿图3的圆心处所示的逆时针旋转方向，传感器32的位置刚过上止点45°左右，缺齿3102的位置刚过下止点30°左右，使得传感器32在检测到缺齿3102前会检测
到超过齿盘31的齿数的一半的连续信号，检测到下一个缺齿3102前会检测到齿盘31剩余的
不到一半的齿数的连续信号。

[0067] 除此以外，还可以设置为其他形式；在图4所示中，沿圆心处所示的顺时针旋转方向，传感器32的位置与上止点的位置重合，缺齿3102的位置未过下止点45°左右，使得传感
器32在检测到缺齿3102前会检测到超过齿盘31的齿数的一半的连续信号，检测到下一个缺
齿3102前会检测到齿盘31剩余的不到一半的齿数的连续信号。

[0068] 更具体的，对于36‑2齿数的齿盘31，缺齿3102的安装位置大约离上止点和传感器32重合位置的5～16齿数。

[0069] 示例性的，优选为13个齿数时，如图6所示，在缺齿3102前有超过18齿的连续信号则该缺齿3102为有效缺齿，不满足过半条件的为无效缺齿；如图7所示，一圈内出现的齿数
超过齿盘31的实际齿数，造成原因是压缩比过大后将发动机反转一定的角度，在一圈内出
现3个无效缺齿，在缺齿3102前有超过18齿的连续信号则该缺齿3102为有效缺齿，另外不能
形成18个连续信号的缺齿3102为无效缺齿，根据反弹的情况，可以调整位置，让连续的齿信
号更多，这样可以更好识别缺齿3102，但是要避免有效缺齿和无效缺齿的重叠。

[0070] 因此，为避免可能出现反转以及发动机压缩时转速下降，旋转角300角度的最佳范围为190°～250°，在这个区间范围内，发动机运行转速相对稳定，同时也能避免反转等现
象。

[0071] 需要说明的是，上述图3中旋转角300的半数以上经过上止点，而图4中旋转角300的全部经过上止点，上止点处运动阻力最大，而经过上止点后转速增加，因此过了上止点以
后转速提升，采样信号连续，便于准确识别；而缺齿3102的位置在过半位置，因此缺齿3102
前面连续的齿数必定过半，采样到连续过半的齿数后出现的缺齿3102是有效缺齿，其余位
置出现的缺齿3102是无效缺齿。

[0072] 在具体的过程中，利用传感器32检测得到包含齿3101和缺齿3102的齿盘31的转动信息，提取出缺齿3102的多个位置信息，根据每个位置信息隔断前的连续齿数也即连续信
号的不同判断是有效缺齿还是无效缺齿。

[0073] 在活塞式发动机领域，尤其是在低重量航空无人机上，有效的减重和提高飞机有效载荷成了首要难题。为了减轻发动机重量，提高发动机的压缩比，增加发动机功率，有限
方法就是发动机运动机构减重，造成发动机的转动惯量减少，同时高压缩比造成电机在上
止点附近需要很大的扭矩，这种设计方法造成启动电机启动困难，造成ECU无法有效识别缺
齿信号，在启动点火上更难形成有效的点火，很难将发动机启动。

[0074] 而本发明针对低惯量、高压缩比造成的发动机不连续运转，通过该控制装置让ECU更好的识别位置，解决ECU在缺齿信号上的识别问题，从而解决点火困难问题；还有效解决
发动机轻量化带来的启动难问题，同时也对电机要求更低，从而达到轻量化设计。

[0075] 本发明还提供一种发动机，包括上述控制装置，具有上述控制装置的有益效果。

[0076] 其中包括，降低发动机启动难度：因为可以效识别发动机在不连续阶段的转速以及缺齿信号，发动机低转速问题得以更好的解决；减少发动机启动惯量，从而减轻发动机重
量：在电机带动发动机启动时，不需要很多惯量来保证发动机均匀连续运转，从而减轻了发
动机惯量设计，同时可以改变发动机带的减速箱设计方案，达到发动机减重目的；降低启动
电机启动要求：因为降低了启动电机启动速度、加速度、启动电流、冲击电流等、在一定的条
件下还可以降低启动电机的电压，降低了启动电机的要求下同时还减轻了启动电机的重
量；提升了发动机抗干扰能力：在存在干扰的前提下，如果出现连续缺齿，可以有效的避免
干扰造成的点火位置不正确，避免因为点火问题造成发动机熄火。

[0077] 本发明还提供一种无人机，包括上述发动机，应具有上述控制装置的全部有益效果，这里不再一一赘述。

[0078] 需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的
关系或者顺序。

[0079] 以上对本发明所提供的无人机、发动机、控制装置及缺齿识别方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只
是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修
饰也落入本发明权利要求的保护范围内。