CN102839702A - 一种推土机及其电控发动机组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控发动机组件，包括发动机、传感器(1)和固定安装于发动机曲轴(2)上的信号盘(3)，所述传感器(1)安装于所述发动机的远离飞轮的一端，并检测所述信号盘(3)的相位。这样，将传感器的安装位置转移到发动机的远离飞轮的一端，避开飞轮壳的位置，从而避免了飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器的影响，改善了转速传感器的工作环境，进而延长了转速传感器的使用寿命，提高了其检测准确性。本发明还公开了一种包括上述电控发动机组件的推土机。

Description

一种推土机及其电控发动机组件

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于推土机的电控发动机组件。本发明还涉及一种包括上述电控发动机组件的推土机。

背景技术

用于测量发动机的转速并为发动机的点火相位提供重要参考。一般情况下，发动机的转速传感器安装在飞轮壳上。并在发动机飞轮上打沉孔。通过传感器和沉孔的相互感应，实现发动机相位信号测量。

推土机的电控发动机组件包括发动机和转速传感器，转速传感器用于检测发动机的转速并为发动机的点火相位提供重要参考；通常地，发动机的转速传感器安装在推土机的飞轮壳上，此时，需要在发动机的飞轮上打沉孔，通过传感器和沉孔的相互感应，实现发动机曲轴的相位信号测量，并根据测量出的发动机曲轴的相位控制发动机的喷油相关参数，例如喷油时刻、喷油量等。

但是，推土机的飞轮壳包裹着复杂的齿轮系，这些齿轮一方面把发动机的动力传递到液力变矩器/变速箱等单元推动推土机行走，另一方面把发动机的动力传递到多个液压泵上，为推土机的工作装置、润滑和风扇提供动力。飞轮壳的一侧与发动机机体固定连接，其另一侧安装着液力变矩器和各类液压泵，由于飞轮壳内被包裹的齿轮系采用飞溅方式的润滑，因此，飞轮壳内部充满了油雾，安装在飞轮壳上的转速传感器的工作环境非常恶劣，严重影响了转速传感器的使用寿命，且导致转速传感器的信号输出不稳定；同时，由于飞轮壳的连接作用，使得通用的发动机本体应用于不同的车辆时，需要对飞轮壳以及转速传感器的安装进行特别的设计，影响了发动机的通用性。

另外，推土机的润滑油流经各个部件之后，温度升高，需要采用底盘油冷器将润滑油的温度冷却下来；传统的底盘油冷器是安装在推土机的机身上，需要有独立的水路与油路及相关的管道。润滑油冷却器有两对出入口：一对是润滑油的出口和入口，另外一对是冷却水的出口和入口；推土机在整机设计过程中需要考虑到底盘冷却器的安装位置。并且冷却器采用单独的管路连接，成本较高，还导致有较高的管路泄漏的失效源。

因此，如何避免飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器工作性能的影响，改善转速传感器的工作环境，从而延长转速传感器的使用寿命，提高其检测准确性；如何实现底盘油冷器与发动机的一体化设计，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于推土机的电控发动机组件，其能够避免飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器的影响，改善了转速传感器的工作环境，从而延长了转速传感器的使用寿命，提高了其检测准确性。本发明的另一目的是提供一种包括上述电控发动机组件的推土机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于推土机的电控发动机组件，包括发动机和传感器，还包括固定安装于发动机曲轴上的信号盘，所述传感器安装于所述发动机的远离飞轮的一端，并检测所述信号盘的相位。

优选地，所述信号盘为圆盘状，且沿其周向分隔为六十个齿位，所述六十个齿位中相邻的五十八个齿位上设置有凸齿，缺齿的齿位与所述发动机的第一缸相对。

优选地，所述信号盘为圆盘状，且沿其周向分隔为一百二十个齿位，所述一百二十个齿位中相邻的一百一十八个齿位上设置有凸齿，缺齿的齿位与所述发动机的第一缸相对。

优选地，所述信号盘上设置有螺栓孔和定位销，所述信号盘通过螺栓连接的方式固定于所述发动机曲轴，且通过所述定位销定位。

优选地，还包括可拆装地安装于所述发动机的支架，所述传感器通过所述支架固定安装于所述发动机。

优选地，所述支架通过螺钉固定安装于所述发动机的壳体。

优选地，所述推土机的底盘冷却器固定安装于所述发动机的壳体。

优选地，所述底盘冷却器的进水口与所述发动机的出水管连通，其出水口与所述发动机的机体水路相连通。

优选地，所述底盘冷却器的进水口与所述发动机的出水管之间设置有弯管，所述底盘冷却器的出水口与所述发动机的机体水路之间设置有水管。

本发明还提供一种推土机，包括机体和安装于所述机体的电控发动机组件，所述电控发动机组件为如上所述的电控发动机组件。

本发明所提供的电控发动机组件用于推土机，该电控发动机组件包括发动机、传感器和信号盘，其中，传感器用于检测发动机曲轴的相位，为发动机的点火等控制提供依据，信号盘固定安装于发动机的曲轴上，并随曲轴同步转动，传感器安装于发动机的远离发动机飞轮的一端，并检测信号盘的相位，通过检测信号盘的相位得到曲轴的相位，发动机总控装置可以根据发动机状态和传感器发出的曲轴相位信号控制发动机的喷油相关参数，如喷油时刻、喷油量、共轨管302内的油压等。当曲轴转动时，信号盘与曲轴同步转动，传感器检测到的信号盘的当前相位即为曲轴的相位，从而实现传感器的相位测量功能；这样，将传感器的安装位置转移到发动机的远离飞轮的一端，避开飞轮壳的位置，从而避免了飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器的影响，改善了转速传感器的工作环境，进而延长了转速传感器的使用寿命，提高了其检测准确性；同时，传感器安装在发动机远离其飞轮的一端，在更换不同型号的传感器时，不需更改飞轮壳的结构，从而提高了发动机的通用性。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的信号盘为圆盘状，且沿其周向分隔为六十个齿位，六十个齿位中相邻的五十八个齿位上设置有凸齿，缺齿的齿位与发动机的第一缸相对，这两个与第一缸相对的缺齿齿位即为相位测量的开始位置，在曲轴的转动过程中，信号盘随曲轴同步转动，当凸齿与传感器相对时，信号盘与传感器的距离较近，传感器输出峰值信号，当两个凸齿之间的凹槽位置与传感器相对时，信号盘与传感器的距离较远，传感器输出谷值信号，这样，在信号盘随曲轴转动的过程中，传感器输出锯齿形的信号曲线，技术人员根据该信号曲线确定发动机的其他操作；在信号盘上设置六十齿位既能够满足测量精度，又能够尽量简化加工过程。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的推土机的底盘冷却器固定安装于发动机的壳体，且底盘冷却器的进水口与发动机的出水管连通，其出水口与发动机的机体水路相连通；这样，底盘油冷器集成于发动机，模块化设计，在整机结构布置时不需要考虑底盘油冷器的安装位置，简化了安装过程，且增加了发动机舱的内部空间；同时，冷却水路与发动机冷却水路公用，不再需要为冷却器的水路进行单独的管路连接，从而降低了成本，减少了管路漏水的风险，提高了安全性能。

附图说明

图1为本发明所提供的电控发动机组件一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的信号盘一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的底盘冷却器布置方式一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于推土机的电控发动机组件，其能够避免飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器的影响，改善了转速传感器的工作环境，从而延长了转速传感器的使用寿命，提高了其检测准确性。本发明的另一核心是提供一种包括上述电控发动机组件的推土机。

为了使本技术领域的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。

请参考图1，图1为本发明所提供的电控发动机组件一种具体实施方式的结构示意图。

本发明所提供的电控发动机组件用于推土机，该电控发动机组件包括发动机、传感器1和信号盘3，其中，传感器1用于检测发动机曲轴2的相位，为发动机的点火等控制提供依据，信号盘3固定安装于发动机的曲轴2上，并随曲轴2同步转动，传感器1安装于发动机的远离发动机飞轮的一端，并检测信号盘3的相位，通过检测信号盘3的相位得到曲轴2的相位，发动机总控装置可以根据发动机状态和传感器1发出的曲轴2相位信号控制发动机的喷油相关参数，如喷油时刻、喷油量、共轨管内的油压等。

需要指出的是，本发明所涉及的发动机为具有自动控制功能的电控发动机，其电控部分主要由ECU，共轨管，高压油泵，传感器1，信号盘3，以及线束等组成；其电控系统可按照运行工况的不同，对喷油参数(如喷油量、喷油定时、喷油压力、喷油速率等)进行最优的综合控制，并使推土机的排放达到非道路移动机械用柴油机IIIa的排放，而不需要采用任何后处理装置。降低了整机成本和对后处理系统的维护。

优选地，上述传感器1为转速传感器，在传统的电控发动机中，测量曲轴2相位的传感器1即为转速传感器，本发明仍然采用转速传感器，可以降低少对原设备的改造程度，设备的改动较小，降低了设备的改进成本。显然地，传感器1也不局限于转速传感器，从理论上来讲，只要能够直接或者间接地测量出曲轴2的相位即可，例如也可以为位移传感器等。

上述传感器1可以通过支架4固定安装于发动机，以便提高安装可靠性，简化安装过程，其中支架4可以通过可拆装的方式安装于发动机的壳体，以便于传感器1的拆装更换。支架4与发动机的可拆装地连接方式可以为螺钉连接或者销轴连接等，支架4也不局限于可拆装地安装于发动机壳体，其也可以通过焊接等方式固定安装于发动机。

传感器1不局限于通过支架4安装于发动机，其也可以通过其底座直接安装于发动机。

不局限于安装在发动机的壳体上，也可以安装在其他适当的位置，例如齿轮室的盖板上等。

除了上述发动机、传感器1和信号盘3，该电控发动机组件还包括实现功能的其他必须零部件，例如固定在曲轴2上的减振器、皮带轮等，这些零部件与本发明的改进点无关，文中不做描述。

当曲轴2转动时，信号盘3与曲轴2同步转动，传感器1检测到的信号盘3的当前相位即为曲轴2的相位，从而实现传感器1的相位测量功能；这样，将传感器1的安装位置转移到发动机的远离飞轮的一端，避开飞轮壳的位置，从而避免了飞轮壳内的润滑油油雾对转速传感器1的影响，改善了转速传感器1的工作环境，进而延长了转速传感器1的使用寿命，提高了其检测准确性；同时，传感器1安装在发动机远离其飞轮的一端，在更换不同型号的传感器1时，不需更改飞轮壳的结构，从而提高了发动机的通用性。

请参考图2，图2为本发明所提供的信号盘一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的信号盘3为圆盘状，且沿其周向分隔为六十个齿位，六十个齿位中相邻的五十八个齿位上设置有凸齿31，缺齿的齿位与发动机的第一缸相对，这两个与第一缸相对的缺齿齿位即为相位测量的开始位置，在曲轴2的转动过程中，信号盘3随曲轴2同步转动，当凸齿31与传感器1相对时，信号盘3与传感器1的距离较近，传感器1输出峰值信号，当两个凸齿31之间的凹槽位置与传感器1相对时，信号盘3与传感器1的距离较远，传感器1输出谷值信号，这样，在信号盘3随曲轴2转动的过程中，传感器1输出锯齿形的信号曲线，技术人员根据该信号曲线确定发动机的其他操作；在信号盘3上设置六十齿位既能够满足测量精度，又能够尽量简化加工过程。

上述信号盘3也不局限于轴向分隔为六十个齿位，只要能够实现测量目的，信号盘3可以也可以分为六十的整数倍的齿位，例如可以沿其周向分隔为一百二十个齿位，所述一百二十个齿位中相邻的一百一十八个齿位上设置有凸齿31，缺齿的齿位与所述发动机的第一缸相对，分隔出的齿位越多，测量精度越高。

也不局限于在信号盘3上设置凸齿31的方式，也可以在原设置凸齿31的位置开设凹部，此时，信号盘3转动至凹部与传感器1相对的位置时，传感器1检测到的是谷值信号，而在两个凹部之间的位置与传感器1相对时，传感器1检测到是峰值信号。

信号盘3上设置有螺栓孔32和定位销33，信号盘3通过螺栓连接的方式固定于发动机曲轴2，且通过定位销33定位。

还可以对本发明所提供的电控发动机组件进行进一步的改进。

请参考图3，并请继续参考图1，图3为本发明所提供的底盘冷却器布置方式一种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的推土机的底盘冷却器5固定安装于发动机的壳体，且底盘冷却器5的进水口51与发动机的出水管连通，其出水口52与发动机的机体水路相连通；这样，底盘油冷器集成于发动机，模块化设计，在整机结构布置时不需要考虑底盘油冷器的安装位置，简化了安装过程，且增加了发动机舱的内部空间；同时，冷却水路与发动机冷却水路公用，不再需要为冷却器的水路进行单独的管路连接，从而降低了成本，减少了管路漏水的风险，提高了安全性能。

具体地，底盘油冷器的水路从发动机的出水管取水，在出水管上开出水孔，通过法兰或者螺纹的形式连接出水管和弯管，弯管可以通过法兰或者螺纹的形式连接回水管组件，回水管组件通过法兰或者螺纹的形式连接底盘油冷器，底盘油冷器通过水管6连接发动机机体的水路，连接形式可以是螺纹连接或者是法兰连接。

为底盘油冷器提供冷却的冷却水的流向为发动机出水管、弯管、回水管组件、水管6、发动机机体。冷却水的循环动力由水泵驱动，由水泵皮带轮带动内置在发动机机体内的水泵工作，曲轴2带动皮带转动并进而带动水泵皮带轮旋转。冷却水入口和冷却水出口分别连接安装在整车上的水箱散热器。

除了上述电控发动机组件，本发明还提供一种包括上述电控发动机组件的推土机，该推土机的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种推土机及其电控发动机组件进行了详细介绍。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。

Claims (10)

1.一种用于推土机的电控发动机组件，包括发动机和传感器(1)，其特征在于，还包括固定安装于发动机曲轴(2)上的信号盘(3)，所述传感器(1)安装于所述发动机的远离飞轮的一端，并检测所述信号盘(3)的相位。

2.根据权利要求1所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述信号盘(3)为圆盘状，且沿其周向分隔为六十个齿位，所述六十个齿位中相邻的五十八个齿位上设置有凸齿(31)，缺齿的齿位与所述发动机的第一缸相对。

3.根据权利要求1所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述信号盘(3)为圆盘状，且沿其周向分隔为一百二十个齿位，所述一百二十个齿位中相邻的一百一十八个齿位上设置有凸齿(31)，缺齿的齿位与所述发动机的第一缸相对。

4.根据权利要求1至3任一项所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述信号盘(3)上设置有螺栓孔(32)和定位销(33)，所述信号盘(3)通过螺栓连接的方式固定于所述发动机曲轴(2)，且通过所述定位销(33)定位。

5.根据权利要求1所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，还包括可拆装地安装于所述发动机的支架(4)，所述传感器(1)通过所述支架(4)固定安装于所述发动机。

6.根据权利要求5所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述支架(4)通过螺钉固定安装于所述发动机的壳体。

7.根据权利要求1所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述推土机的底盘冷却器(5)固定安装于所述发动机的壳体。

8.根据权利要求7所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述底盘冷却器(5)的进水口(51)与所述发动机的出水管连通，其出水口(52)与所述发动机的机体水路相连通。

9.根据权利要求8所述的用于推土机的电控发动机组件，其特征在于，所述底盘冷却器(5)的进水口(51)与所述发动机的出水管之间设置有弯管，所述底盘冷却器(5)的出水口(52)与所述发动机的机体水路之间设置有水管(6)。

10.一种推土机，包括机体和安装于所述机体的电控发动机组件，其特征在于，所述电控发动机组件为如权利要求1至9任一项所述的电控发动机组件。

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