一种发动机用飞轮、发动机以及信号测量方法与流程

本发明涉及飞轮，特别涉及一种发动机用飞轮、发动机以及信号测量方法。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、现有发动机判缸信号一般采取正时和转速信号分离式设计，正时信号一般位于发动机凸轮轴侧，采用磁钉+磁电传感器获取，转速信号通过与飞轮相连接的齿圈测齿数获取。

3、随着发动机控制技术的不断发展，以及发动机可靠性方面的要求，关键的正时信号通常双备份处理，使得锯齿形“缺齿”结构飞轮得到广泛应用，但是该种飞轮加工难度较大，工艺性较差。另外，单靠飞轮的齿圈结构已无法满足在转速方面的可靠性要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种发动机用飞轮、发动机以及信号测量方法，以解决现有技术中存在“缺齿”结构加工难度大、工艺性较差以及单一转速信号无法满足可靠性的问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：

2、第一方面，本发明提供了一种发动机用飞轮，包括飞轮本体，所述飞轮本体的外圆周设有等圆心角布置的信号孔部，且其中m个为孔，其余n个相邻的所述信号孔部为缺孔状态，所述飞轮本体的外圆周安装有齿圈，通过识别缺孔状态的所述信号孔部获得发动机正时信号，通过识别孔状态下的所述信号孔部个数和所述齿圈的齿数获得双转速信号。

3、作为进一步地技术方案，所述飞轮本体的外圆周设有至少一个盘车孔，所述盘车孔与所述信号孔部以及所述齿圈不干涉。

4、作为进一步地技术方案，所述飞轮本体的外圆周设有阶梯部，所述阶梯部分隔所述飞轮本体的外圆周形成第一外圈和第二外圈，所述第一外圈的外径大于所述第二外圈，所述齿圈套设于所述第二外圈且与所述第一外圈的侧面可拆卸连接。

5、作为进一步地技术方案，所述盘车孔安装在所述第一外圈。

6、作为进一步地技术方案，孔状态下的所述信号孔部个数m＝20～160，缺孔状态下的所述信号孔部个数n＝1～3。

7、作为进一步地技术方案，所述信号孔部通过磁电式传感器识别，所述齿圈通过转速传感器识别。

8、作为进一步地技术方案，所述磁电式传感器和所述转速传感器集成为一个传感器。

9、第二方面，本发明提供了一种发动机，包括机体、设置于所述机体的曲轴和凸轮轴以及如第一方面所述的发动机用飞轮，所述飞轮设置于所述曲轴。

10、作为进一步地技术方案，所述凸轮轴的轴端安装有信号盘、以及识别所述信号盘的凸轮轴传感器。

11、第三方面，本发明提供了一种发动机正时和转速信号测量方法，采用如第二方面所述的发动机进行测量，其中，利用磁电式传感器识别缺孔状态的所述信号孔部，同时利用凸轮轴传感器识别所述凸轮轴的所述信号盘获得双正时信号；利用磁电式传感器识别孔状态下的所述信号孔部个数，同时利用所述转速传感器识别所述齿圈的齿数获得双转速信号。

12、上述本发明的有益效果如下：

13、(1)本发明的设置的信号孔部具有孔状态和缺孔状态，通过识别孔状态下的信号孔部个数获得第一转速信号，同时通过识别齿圈的齿数获得第二转速信号，第一转速信号和第二转速信号相互反馈，形成转速信号的双备份；同时，通过识别缺孔状态下的信号孔部，可以获得发动机的正时信号，配合通过识别凸轮轴信号盘获得的正时信号，形成正时信号的双备份；转速信号的双备份和正时信号的双备份能够确保发动机运行的可靠性。

14、(2)本发明的的信号孔部为普通孔结构，容易制造且精度容易保证，克服了现有信号齿部结构存在的加工难、工艺性差的问题；另外，通过单一的信号孔部即可实现对正时信号和转速信号两种信号的同时获取，提高了识别效率，保障发动机运行可靠性。

15、(3)本发明通过设置阶梯部分隔飞轮本体的外圆周形成第一外圈和第二外圈，齿圈设置在具有较小外径的第二外圈上，整体布局协调合理，确保齿圈的布置不干涉信号孔部的正常工作，保证信号孔部和齿圈均能正常有序工作。

16、(4)本发明的飞轮本体的外圆周设有盘车孔，盘车孔与信号孔部以及齿圈不干涉，飞轮设置盘车孔可实现发动机运维过程中通过手动盘车杆进行盘车功能。

技术特征：

1.一种发动机用飞轮，其特征在于，包括飞轮本体，所述飞轮本体的外圆周设有等圆心角布置的信号孔部，且其中m个为孔，其余n个相邻的所述信号孔部为缺孔状态，所述飞轮本体的外圆周安装有齿圈，通过识别缺孔状态的所述信号孔部获得发动机正时信号，通过识别孔状态下的所述信号孔部个数和所述齿圈的齿数获得双转速信号。

2.如权利要求1所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，所述飞轮本体的外圆周设有至少一个盘车孔，所述盘车孔与所述信号孔部以及所述齿圈不干涉。

3.如权利要求2所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，所述飞轮本体的外圆周设有阶梯部，所述阶梯部分隔所述飞轮本体的外圆周形成第一外圈和第二外圈，所述第一外圈的外径大于所述第二外圈，所述齿圈套设于所述第二外圈且与所述第一外圈的侧面可拆卸连接。

4.如权利要求3所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，所述盘车孔安装在所述第一外圈。

5.如权利要求4所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，孔状态下的所述信号孔部个数m＝20～160，缺孔状态下的所述信号孔部个数n＝1～3。

6.如权利要求5所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，所述信号孔部通过磁电式传感器识别，所述齿圈通过转速传感器识别。

7.如权利要求6所述的一种发动机用飞轮，其特征在于，所述磁电式传感器和所述转速传感器集成为一个传感器。

8.一种发动机，其特征在于，包括机体、设置于所述机体的曲轴和凸轮轴以及如权利要求1-7任一项所述的发动机用飞轮，所述飞轮设置于所述曲轴。

9.如权利要求8所述的一种发动机，其特征在于，所述凸轮轴的轴端安装有信号盘、以及识别所述信号盘的凸轮轴传感器。

10.一种发动机正时和转速信号测量方法，其特征在于，采用如权利要求9所述的发动机进行测量，其中，利用磁电式传感器识别缺孔状态的所述信号孔部，同时利用凸轮轴传感器识别所述凸轮轴的所述信号盘获得双正时信号；利用磁电式传感器识别孔状态下的所述信号孔部个数，同时利用所述转速传感器识别所述齿圈的齿数获得双转速信号。

技术总结
本发明涉及飞轮技术领域，特别涉及一种发动机用飞轮、发动机以及信号测量方法，包括飞轮本体，所述飞轮本体的外圆周设有等圆心角布置的信号孔部，且其中M个为孔，其余N个相邻的所述信号孔部为缺孔状态，所述飞轮本体的外圆周安装有齿圈，通过识别缺孔状态的所述信号孔部获得发动机正时信号，通过识别孔状态下的所述信号孔部个数和所述齿圈的齿数获得双转速信号；本发明的信号孔部和齿圈结构能够实现转速信号的双备份，辅之与凸轮轴传感器能实现正时信号的双备份，且信号孔部容易加工制造，精度易保证。

技术研发人员：胥晓琛,马金春,董占春,杨加成,付化利,张广峰,唐长明,任少波,王雪艳
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12