申请/专利权人：潍柴动力股份有限公司

申请日：2017-12-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN108005785B

主分类号：F02B77/08

分类号：F02B77/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2018.06.01#实质审查的生效;2018.05.08#公开

摘要：本发明提供了一种曲轴转速测量结构，飞轮通过飞轮齿圈将动力传递到曲轴，飞轮和飞轮齿圈同步转动。将飞轮齿圈的外圈飞轮齿分为啮合部和转速监测部两部分，啮合部用于传递动力，转速监测部与其上架设的曲轴转速传感器配合，由飞轮齿切割曲轴转速传感器的感应信号进行转速监测，在飞轮齿上设置标志齿作为转速监测的起点。利用飞轮齿圈的外圈飞轮齿进行曲轴转速的监测，将飞轮齿圈作为曲轴转速监测的曲轴信号盘，因此无需在飞轮的外圈进行打信号孔工作，利用飞轮齿圈自身的结构，降低了加工难度，提高了对曲轴转速监测的便利性。本发明还提供了一种具有上述曲轴转速测量结构的发动机。

主权项：1.一种曲轴转速测量结构，其特征在于，包括设置于曲轴轴端的飞轮，所述飞轮上套装有飞轮齿圈；所述飞轮齿圈的飞轮齿包括沿轴向布置的啮合部和转速监测部，所述转速监测部上方架设有由所述转速监测部上的飞轮齿的进行信号切割感应的曲轴转速传感器，所述飞轮齿包括与所述曲轴转速传感器的感应信号平滑过渡的标志齿；将所述标志齿的齿厚设置薄于所述飞轮齿的齿厚，通过所述标志齿与所述飞轮齿感应电压的不同区分所述标志齿；两个相邻气缸的压缩上止点对应所述飞轮齿圈上的第一飞轮齿位和第二飞轮齿位，所述标志齿置于发动机停机时，所述第一飞轮齿位和所述第二飞轮齿位的中间齿位前端。

全文数据：曲轴转速测量结构及发动机技术领域[0001]本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种曲轴转速测量结构及发动机。背景技术[0002]柴油机上的飞轮为转动惯量很大的盘型零件，装在发动机曲轴的后端，将发动机能量储存起来，以克服其他部件的阻力，使得曲轴均匀旋转。[0003]为了对曲轴转速的测量，采用曲轴转速传感器检测曲轴转速信号盘转速的结构。曲轴转速信号盘常采用直接在柴油机的飞轮上打孔进行信号监测，型式多为在飞轮外圈均匀打出60-2个孔位，S卩60个孔位，对其中的2个相邻孔位未打孔作为标识孔，与曲轴转速传感器配合使用。[0004]如图1所示，图1为现有技术中曲轴转速测量结构的示意图。飞轮1'上套装飞轮齿圈2'，当发动机转动时，通过飞轮齿圈2'带动飞轮1'转动，飞轮1'作为转速信号盘旋转，曲轴转速传感器3'采用磁电式转速传感器，由飞轮1'上的孔4'切割磁感线，产生感应电压，该信号输入到控制器中，产生转速信号，计算发动机转速、喷射或者点火角度等参数，。[0005]由于需要在飞轮上打出58个信号孔，使得飞轮的加工结构复杂，加工费用较高，产品的竞争力较低。[0006]因此，如何降低曲轴转速监测结构的加工难度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。发明内容[0007]有鉴于此，本发明提供了一种曲轴转速测量结构，以降低曲轴转速监测结构的加工难度;本发明还提供了一种发动机。[0008]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：[0009]—种曲轴转速测量结构，包括设置于曲轴轴端的飞轮，所述飞轮上套装有飞轮齿圈；[0010]所述飞轮齿圈的飞轮齿包括沿轴向布置的啮合部和转速监测部，所述转速监测部上方架设有由所述转速监测部上的飞轮齿的进行信号切割感应的曲轴转速传感器，所述飞轮齿包括与所述曲轴转速传感器的感应信号平滑过渡的标志齿。[0011]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述标志齿包括所述飞轮齿相邻的多个。[0012]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述标志齿包括所述飞轮齿相邻的3〜4个。[0013]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述曲轴转速传感器为磁电式转速传感器。[0014]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述标志齿的齿厚薄于所述飞轮齿的齿厚。[0015]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述曲轴转速传感器的感应中心架设于所述转速监测部的中线上。[0016]优选地，在上述曲轴转速测量结构中，所述转速测量部设置于所述飞轮齿圈与所述飞轮的贴合端。[0017]—种发动机，其内设置有曲轴和设置于所述曲轴轴端的飞轮，所述飞轮上设置有如上任意一项所述的曲轴转速测量结构。[0018]优选地，在上述发动机中，所述发动机停机时，相邻两个气缸的压缩上止点对应所述飞轮齿圈上的第一飞轮齿位和第二飞轮齿位，所述标志齿位于所述第一飞轮齿位和所述第二飞轮齿位的中间齿位前端。[0019]本发明提供的曲轴转速测量结构，包括设置于曲轴轴端的飞轮，飞轮上套装有飞轮齿圈；飞轮齿圈的飞轮齿包括沿轴向布置的啮合部和转速监测部，转速监测部上方架设有由转速监测部上的飞轮齿的进行信号切割感应的曲轴转速传感器，飞轮齿包括与曲轴转速传感器的感应信号平滑过渡的标志齿。飞轮通过飞轮齿圈将动力传递到曲轴，飞轮和飞轮齿圈同步转动。将飞轮齿圈的外圈飞轮齿分为啮合部和转速监测部两部分，啮合部用于传递动力，转速监测部与其上架设的曲轴转速传感器配合，由飞轮齿切割曲轴转速传感器的感应信号进行转速监测，在飞轮齿上设置标志齿作为转速监测的起点。利用飞轮齿圈的外圈飞轮齿进行曲轴转速的监测，将飞轮齿圈作为曲轴转速监测的曲轴信号盘，因此无需在飞轮的外圈进行打信号孔工作，利用飞轮齿圈自身的结构，降低了加工难度，提高了对曲轴转速监测的便利性。附图说明[0020]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0021]图1为现有技术中曲轴转速测量结构的示意图；[0022]图2为本发明提供的曲轴转速测量结构的结构示意图。具体实施方式[0023]本发明公开了一种曲轴转速测量结构，降低了曲轴转速监测结构的加工难度;本发明还提供了一种发动机。[0024]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、完整的描述，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。[0025]如图2所示，图2为本发明提供的曲轴转速测量结构的结构示意图。[0026]本发明提供了一种曲轴转速测量结构，包括设置于曲轴轴端的飞轮1，飞轮上套装有飞轮齿圈2;飞轮齿圈2的飞轮齿包括沿轴向布置的啮合部21和转速监测部22,转速监测部22上方架设有由转速监测部上的飞轮齿的进行信号切割感应的曲轴转速传感器3,飞轮齿包括与曲轴转速传感器3的感应信号平滑过渡的标志齿23。飞轮1通过飞轮齿圈2将动力传递到曲轴，飞轮1和飞轮齿圈2同步转动。将飞轮齿圈2的外圈飞轮齿分为啮合部21和转速监测部22两部分，啮合部21用于传递动力，转速监测部22与其上架设的曲轴转速传感器3配合，由飞轮齿切割曲轴转速传感器3的感应信号进行转速监测，在飞轮齿上设置标志齿23作为转速监测的起点。利用飞轮齿圈2的外圈飞轮齿进行曲轴转速的监测，将飞轮齿圈2作为曲轴转速监测的曲轴信号盘，因此无需在飞轮的外圈进行打信号孔工作，利用飞轮齿圈自身的结构，降低了加工难度，提高了对曲轴转速监测的便利性。[0027]在本案一具体实施例中，标志齿23包括飞轮齿相邻的多个。飞轮齿圈2转动过程中，曲轴转速传感器3发出感应信号，感应信号受飞轮齿的切割产生强度变化，在切割感应信号时，需要在飞轮齿圈2上设置标志齿23作为对飞轮齿圈2转动一圈的标记，通过标志齿23切割的感应信号强度区别于其他飞轮齿的切割信号的强度。将标志齿23设置飞轮齿相邻的多个，便于对飞轮齿圈转动起点的计算。[0028]优选地，标志齿23包括飞轮齿相邻的3〜4个。[0029]在本案一具体实施例中，曲轴转速传感器3为磁电式转速传感器。磁电式转速传感器为曲轴转速测量中常用的转速传感器，其发出感应磁感线，飞轮齿圈2转动过程中，由飞轮齿对感应磁感线进行切割，产生感应电压，通过感应电压的变化转换为转速信号，磁电式转速传感器与后端的控制器连通，便于对发动机转速、喷射或点火角度等参数的计算。[0030]在本案一具体实施例中，标志齿23的齿厚薄于飞轮齿的齿厚。将标志齿23的齿厚设置薄于飞轮齿的齿厚，因此在磁感线经过标志齿时，受标志齿23切割产生感应电压的变化量小，通过标志齿23与普通飞轮齿感应电压的不同区分标志齿。[0031]标志齿23在加工时，仅需将飞轮齿圈2上有限的几个飞轮齿的厚度加工减薄，加工难度低。同时，飞轮齿圈2由啮合部21与发动机的启动及啮合进行动力传递，转速监测部22的飞轮齿不参与动力传递，因此不会对飞轮齿圈2的正常工作产生影响。[0032]在本案一具体实施例中，曲轴转速传感器3的感应中心架设于转速监测部22的中线24上。曲轴转速传感器3发出感应信号，将其感应信号发射的感应中心与转速监测部22的中心位置对应，以尽可能的避免飞轮1转动震动过程中，飞轮齿圈2的位置偏移造成飞轮齿圈2不能起到正常的对曲轴转速传感器3的感应信号的切割工作，提高工作结构的稳定性。[0033]在本案一具体实施例中，转速测量部22设置于飞轮齿圈2与飞轮1的贴合端。飞轮齿圈2套装于飞轮1轴向的一端，将转速测量部设置于飞轮齿圈2与飞轮1贴合的一端，飞轮套装于曲轴轴端，在飞轮产生震动时，靠近飞轮一侧的转速测量部受到震动产生的偏移量较小，进一步提高了曲轴转速传感器监测信号的稳定性。[0034]基于上述实施例中提供的曲轴转速测量结构，本发明还提供了一种发动机，其内设置有曲轴和设置于曲轴轴端的飞轮，该飞轮上设有的飞轮齿圈上布置有上述实施例中提供的曲轴转速测量结构。[0035]由于该发动机采用了上述实施例的曲轴转速测量结构，所以该发动机由曲轴转速测量结构带来的有益效果请参考上述实施例。[0036]在本案一具体实施例中，发动机停机时，相邻两个气缸的压缩上止点对应飞轮齿圈上的第一飞轮齿位和第二飞轮齿位，标志齿位于第一飞轮齿位和第二飞轮齿位的中间齿位前端。[0037]发动机起动时，由于起动机与飞轮齿圈啮合有一定的冲击，并考虑到起动机拖动发动机从静止到转动需要的较大扭矩，由于标志齿位置通过加工厚度减薄，因此其强度低于飞轮齿圈上其余飞轮齿的强度。为避开起动时，起动机与曲轴同步过程中，与信号标志齿相结合，需要考虑实际停车位置。[0038]由于机械机构特性，发动机每次停机，飞轮齿圈都会处于下一压缩缸上止点前固定角度，基本为两个相邻压缩上止点中间齿号±1个飞轮齿。[0039]以6缸发动机停车时，飞轮齿的相对于气缸压缩上止点的位置作为试验数据，获得如下位置表，如表1所不，表1为发动机停机时飞轮齿的停止位置对应的齿号表。[0040]表1为发动机停机时飞轮齿的停止位置对应的齿号表[0042]在起动时避开曲轴同步信号标志齿，只需要在设计安装时将曲轴同步信号标志齿置于两个相邻气缸对应的飞轮齿之间，具体相邻两个气缸压缩上止点中间齿之前几个飞轮齿即可。[0043]如上例中，曲轴同步信号标志齿为0号飞轮齿，具体下一压缩缸似4缸为例）对应停车位置为第5〜6个飞轮齿，距离前一压缩缸2缸对应停车位置为第105〜106个曲轴齿。如果停车位置为下一压缩缸4缸对应停车位置，需要到下个飞轮齿圈才能检测到曲轴同步信号标志齿;如果停车位置为前一压缩缸2缸对应停车位置，需要过14〜15个飞轮齿才能检测到曲轴同步信号标志齿。这样就可以避免起动机与齿圈啮合冲击对曲轴同步信号特征齿的影响。[0044]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求：1.一种曲轴转速测量结构，其特征在于，包括设置于曲轴轴端的飞轮，所述飞轮上套装有飞轮齿圈；所述飞轮齿圈的飞轮齿包括沿轴向布置的啮合部和转速监测部，所述转速监测部上方架设有由所述转速监测部上的飞轮齿的进行信号切割感应的曲轴转速传感器，所述飞轮齿包括与所述曲轴转速传感器的感应信号平滑过渡的标志齿。2.根据权利要求1所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述标志齿包括所述飞轮齿相邻的多个。3.根据权利要求2所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述标志齿包括所述飞轮齿相邻的3〜4个。4.根据权利要求1所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述曲轴转速传感器为磁电式转速传感器。5.根据权利要求4所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述标志齿的齿厚薄于所述飞轮齿的齿厚。6.根据权利要求4所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述曲轴转速传感器的感应中心架设于所述转速监测部的中线上。7.根据权利要求1所述的曲轴转速测量结构，其特征在于，所述转速测量部设置于所述飞轮齿圈与所述飞轮的贴合端。8.—种发动机，其内设置有曲轴和设置于所述曲轴轴端的飞轮，其特征在于，所述飞轮上设置有如权利要求1-7任意一项所述的曲轴转速测量结构。9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述发动机停机时，相邻两个气缸的压缩上止点对应所述飞轮齿圈上的第一飞轮齿位和第二飞轮齿位，所述标志齿位于所述第一飞轮齿位和所述第二飞轮齿位的中间齿位前端。

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