專利名稱：一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及柴油機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鐵路起重機(jī)主要用于鐵路系統(tǒng)的起吊工作，例如，起吊脫軌的機(jī)車、起吊 鐵軌、起吊重型支架等。鐵路起重機(jī)需起吊的物件質(zhì)量非常大，如果在起吊過 程中出現(xiàn)安全問題，后果非常嚴(yán)重，因此，鐵路起重機(jī)的控制系統(tǒng)的安全性至 關(guān)重要。
目前，部分鐵路起重機(jī)由柴油機(jī)提供動力，柴油機(jī)控制系統(tǒng)是鐵路起重機(jī) 安全控制的重要組成部分。參見圖1,示出現(xiàn)有的柴油機(jī)電比例控制系統(tǒng)，該
控制系統(tǒng)包括風(fēng)操縱機(jī)構(gòu)10和柴油機(jī)11，風(fēng)操縱才幾構(gòu)10包括相連接的機(jī)械 操縱手柄101和油門風(fēng)缸推桿102，柴油機(jī)11包括調(diào)速齒條111。
工作時，司枳4喿縱機(jī)械:操縱手柄101,積4成才乘縱手柄101控制油門風(fēng)缸推 桿102動作，進(jìn)而推動柴油機(jī)11內(nèi)部的調(diào)速齒條111動作，改變柴油機(jī)11 的運行速度。
但是，該調(diào)速過程中，主要是機(jī)械傳動，機(jī)械傳動會導(dǎo)致調(diào)速性能較低， 調(diào)速率僅能達(dá)到5-7%,該調(diào)速率無法滿足用戶對柴油機(jī)精確控制的要求。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng) 可提高柴油機(jī)的調(diào)速率，滿足用戶對柴油機(jī)精確控制的要求。
本實用新型公開一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的油門電手 柄、油門比例控制器、柴油機(jī)所述油門電手柄，用于傳送油門開度信號到所 述油門比例控制器；所述油門比例控制器，用于按照預(yù)置比例積分微分曲線， 將所述柴油機(jī)調(diào)整至所述油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括與所述油門比例控制器相連的轉(zhuǎn)速傳感器和主控制 器，所述主控制器包括轉(zhuǎn)速反饋控制模塊；所述轉(zhuǎn)速傳感器，用于獲取所述柴 油機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，傳送給所述轉(zhuǎn)速反饋模塊；所述轉(zhuǎn)速反饋模塊，用于判斷 所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如不在，則通過所述油門比例控制器控制 所述柴油才幾停止運行。優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括與所述油門比例控制器相連的水溫傳感器和主控制
器，所述主控制器包括水溫反饋模塊；所述水溫傳感器，用于獲取所述柴油機(jī) 的水溫值，傳送給所述水溫反饋模塊；所述水溫反饋模塊，用于判斷所述水溫 值是否高于設(shè)定值，如高于，則通過所述油門比例控制器控制所述柴油機(jī)停止 運行。
優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括與所述油門比例控制器相連的油壓傳感器和主控制 器，所述主控制器包括油壓反饋模塊；所述油壓傳感器，用于獲取所述柴油機(jī) 的油壓值，傳送給所述油壓反饋模塊；所述油壓反饋模塊，用于判斷所述油壓 是否低于預(yù)設(shè)值，如低于，則通過所述油門比例控制器控制所述柴油機(jī)停止運行。
優(yōu)選的，所述主控制器還包括時鐘調(diào)節(jié)模塊，用于在所述柴油機(jī)啟動后， 在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，指令所述油門比例控制器不接收所述油門電手柄傳送的開度信 號。
優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括油門比例執(zhí)行器，用于接收所述油門比例控制器的 控制指令，并根據(jù)該控制指令調(diào)整所述柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點
本實用新型是通過操縱油門電手柄輸入油門開度信號，再根據(jù)預(yù)置比例積 分微分曲線將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整到該油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。相對與現(xiàn)有技 術(shù)中機(jī)械傳動控制方式，本實用新型按預(yù)置的比例積分^f敖分曲線逐步調(diào)節(jié)柴油 機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)曲線更平順，有效地提高調(diào)速率，可將調(diào)速 率提高到2-3%,滿足用戶精確控制的要求。

圖1為現(xiàn)有的柴油^L電比例控制系統(tǒng)示意圖； 圖2為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第一實施例示意圖； 圖3為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第二實施例示意圖； 圖4為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第三實施例示意圖； 圖5為本實用新型柴油才幾控制系統(tǒng)第四實施例示意圖； 圖6為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第五實施例示意圖； 圖7為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第六實施例示意5圖8為本實用新型柴油機(jī)控制方法第一實施例示意圖； 圖9為本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第二實施例示意圖。
具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附 圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實用新型釆用電子控制方式調(diào)節(jié)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，該控制方式更精確，可 有效提高柴油機(jī)的調(diào)速性能。參見圖2，示出本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第一 實施例，包括油門電手柄21、油門比例控制器22、油門比例執(zhí)行器23、及柴 油機(jī)24。
需要調(diào)整柴油才跳行速度時，操縱油門電手柄21輸入油門開度信號，油 門電手柄21將該油門開度信號傳輸?shù)接烷T比例控制器22。油門比例控制器22 按照預(yù)置比例積分微分(PID)曲線，計算該油門開度信號對應(yīng)的控制指令， 傳送到油門比例執(zhí)行器23。油門比例執(zhí)行器23與柴油機(jī)24的調(diào)速齒輪相連 接，依據(jù)該控制指令，調(diào)節(jié)調(diào)速齒輪動作，將柴油機(jī)24調(diào)整至油門開度信號 對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
本實用新型是通過操縱油門電手柄21輸入油門開度信號，再根據(jù)預(yù)置比 例積分微分曲線將柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速調(diào)整到該油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。相對 與現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械傳動控制方式，本實用新型按預(yù)置的比例積分微分曲線逐步 調(diào)節(jié)柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速，使得柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)曲線更平順，有效地提高調(diào) 速率，可將調(diào)速率提高到2-3%,滿足用戶精確控制的要求。
本實用新型還可通過獲取柴油機(jī)24的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，將柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速控 制一定的范圍內(nèi)，防止柴油機(jī)24轉(zhuǎn)速過高或過低，利于柴油機(jī)24的保護(hù)。參 見圖3,示出本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第二實施例，包括油門電手柄21、油 門比例控制器22、油門比例執(zhí)行器23、柴油機(jī)24、主控制器25、及轉(zhuǎn)速傳感 器26。轉(zhuǎn)速傳感器26設(shè)置在柴油機(jī)24上，與主控制器25相連接，主控制器 25與油門比例控制器22相連接。主控制器25包括轉(zhuǎn)速反饋模塊251。
轉(zhuǎn)速傳感器26獲取柴油機(jī)24的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，傳送給轉(zhuǎn)速反饋模塊251。 轉(zhuǎn)速反饋模塊251判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如不在，傳送停止運行 指令到油門比例控制器22,油門比例控制器22通過油門比例執(zhí)行器23控制柴油機(jī)24停止運行；如在，則繼續(xù)獲取柴油機(jī)24的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。
本實用新型控制柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速，防止柴油機(jī)24超高速運行或超低速運 行，保證柴油機(jī)24始終處于安全、高效地運行狀態(tài)。
本實用新型還可通過獲取柴油機(jī)24的冷卻水溫度，依據(jù)水溫判斷柴油機(jī) 24內(nèi)部的溫度，防止柴油機(jī)24在高溫狀態(tài)下運行，進(jìn)一步保護(hù)柴油機(jī)24。參 見圖4，示出本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第三實施例，包括油門電手柄21、油 門比例控制器22、油門比例執(zhí)行器23、柴油機(jī)24、主控制器25、及水溫傳感 器27。水溫傳感器27設(shè)置在柴油機(jī)24的冷卻水中，與主控制器25相連接， 主控制器25與油門比例控制器22相連接。主控制器25包括水溫反饋模塊252。
水溫傳感器27獲取柴油機(jī)24的水溫，傳送給水溫反饋模塊252。水溫反 饋模塊252判斷該水溫值是否高于設(shè)定值，如高于，傳送停止運行指令到油門 比例控制器22，油門比例控制器22通過油門比例執(zhí)行器23控制柴油機(jī)24停 止運行，并警示；如不高于，則繼續(xù)獲取柴油機(jī)24的水溫。
本實用新型控制柴油才幾24的水溫，以此判斷柴油才幾24內(nèi)部工作溫度，防 止柴油機(jī)24在高溫狀態(tài)運行，進(jìn)一步保護(hù)柴油機(jī)24。
本實用新型還可通過獲取柴油才幾24的油壓值，依據(jù)油壓值判斷柴油才幾24 油壓狀況，防止柴油機(jī)24在油壓過低狀態(tài)下運行，進(jìn)一步保護(hù)柴油機(jī)24。參 見圖5,示出本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第四實施例，包括油門電手柄21、油 門比例控制器22、油門比例執(zhí)行器23、柴油機(jī)24、主控制器25、油壓傳感器 28。油壓傳感器28設(shè)置在柴油機(jī)24的輸油管路中，與主控制器25相連接， 主控制器25與油門比例控制器22相連接。主控制器25包括油壓反饋模塊253。
油壓傳感器28獲取柴油機(jī)24的油壓值，傳送給油壓反饋模塊253。油壓 反饋模塊253判斷該油壓值是否低于預(yù)設(shè)值，如低于，傳送停止運行指令到油 門比例控制器22，油門比例控制器22通過油門比例執(zhí)行器23控制柴油機(jī)24 停止運行，并警示；如不低于，則繼續(xù)獲耳又柴油機(jī)24的油壓值。
本實用新型控制柴油機(jī)24的油壓值，防止柴油機(jī)24在機(jī)油油壓超低狀態(tài) 下運4亍，以此保護(hù)柴油才幾2 4 。
本實用新型還具有強(qiáng)制怠速控制功能，在柴油機(jī)24啟動成功后，先運行 一段時間再接收調(diào)速控制，保證柴油機(jī)24的調(diào)速性能。參見圖6,示出本實用新型柴油才幾控制系統(tǒng)第五實施例，包括油門電手柄21、油門比例控制器22、 油門比例執(zhí)行器23、柴油機(jī)24、主控制器25。主控制器25包括時鐘調(diào)節(jié)模 塊254。
時鐘調(diào)節(jié)模塊254在柴油機(jī)24啟動后預(yù)設(shè)時間內(nèi)，指令油門比例控制器 22不接收油門電手柄21傳送的開度信號，柴油機(jī)24運行預(yù)設(shè)時間后，再指 令油門比例控制器22接收油門電手柄21傳送的開度信號。預(yù)設(shè)時間可為3 分鐘。
時鐘調(diào)節(jié)模塊254還具有柴油機(jī)24雙機(jī)啟動邏輯控制功能，即兩臺柴油 機(jī)24按照先后順序啟動成功后，必須在時鐘調(diào)節(jié)模塊254控制下各自運行滿 3分鐘后，才可以接受油門電手柄21的調(diào)速值，進(jìn)行統(tǒng)一的速度調(diào)整。其中， 后啟動的柴油機(jī)24的速度調(diào)整曲線也是按照預(yù)設(shè)好的比例積分微分曲線運 行。
參見圖7，示出本實用新型柴油機(jī)控制系統(tǒng)第六實施例，包括油門電手柄 21、油門比例控制器22、油門比例執(zhí)行器23、柴油機(jī)24、主控制器25、轉(zhuǎn)速 傳感器26、水溫傳感器27、油壓傳感器28、顯示器29。主控制器25包括轉(zhuǎn) 速反饋模塊251、水溫反饋模塊252、油壓反饋模塊253、時鐘調(diào)節(jié)模塊254。
主控制器25的轉(zhuǎn)速反饋模塊251、水溫反饋模塊252、油壓反饋模塊253 分別接收柴油機(jī)24的轉(zhuǎn)速值、水溫值、油壓值，并將上述各數(shù)值進(jìn)行邏輯計 算，在轉(zhuǎn)速值不在預(yù)設(shè)范圍、水溫高于設(shè)定值、油壓低于預(yù)設(shè)值時，通過油門 比例控制器22和油門比例執(zhí)行器23指令柴油機(jī)24停止運行。
在上述各數(shù)值符合要求的情況下，油門比例控制器22接收油門電手柄21 傳送的油門開度信號，按照預(yù)置比例積分^f效分曲線，計算該油門開度信號對應(yīng) 的控制指令，傳送到油門比例執(zhí)行器23。油門比例執(zhí)行器23依據(jù)該控制指令， 調(diào)節(jié)調(diào)速齒輪動作，將柴油機(jī)24調(diào)整至油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
主控制器25與顯示器29相連接，傳送轉(zhuǎn)速值、水溫值、油壓值等相關(guān)參 數(shù)，及警示信息在顯示器24上顯示。
基于上述柴油機(jī)控制系統(tǒng)，本實用新型還提供一種柴油機(jī)控制方法，參見 圖8,示出本實用新型柴油枳4空制方法第一實施例。步驟S801、獲取油門開度信號；
步驟S802、按照預(yù)置比例積分微分曲線，將柴油機(jī)調(diào)整至油門開度信號 對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
參見圖9，示出本實用新型柴油機(jī)控制方法第二實施例。
步驟S901、獲取油門開度信號、當(dāng)前轉(zhuǎn)速值、水溫值、油壓值等參數(shù)；
步驟S902、判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如不在，則指令所述柴
油機(jī)停止運行，如在，轉(zhuǎn)到步驟S905;
步驟S903、判斷所述水溫值是否高于設(shè)定值，如高于，則指令所述柴油
機(jī)停止運行，如不高于，轉(zhuǎn)到步驟S905;
步驟S904、判斷所述油壓是否低于預(yù)設(shè)值，如低于，則指令所述柴油機(jī)
停止運行，如不高于，轉(zhuǎn)到步驟S905。
步驟S905、按照預(yù)置比例積分微分曲線，將柴油機(jī)調(diào)整至油門開度信號
對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
以上對本實用新型所提供的一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法，進(jìn)行了詳細(xì)
上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對 于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范 圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限 制。
權(quán)利要求1、一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括依次連接的油門電手柄、油門比例控制器、柴油機(jī)所述油門電手柄，用于傳送油門開度信號到所述油門比例控制器；所述油門比例控制器，用于按照預(yù)置比例積分微分曲線，將所述柴油機(jī)調(diào)整至所述油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與所述油門比 例控制器相連的轉(zhuǎn)速傳感器和主控制器，所述主控制器包括轉(zhuǎn)速反饋控制模 塊；所述轉(zhuǎn)速傳感器，用于獲取所述柴油機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，傳送給所述轉(zhuǎn)速反饋模塊;所述轉(zhuǎn)速反饋模塊，用于判斷所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如不在， 則通過所述油門比例控制器控制所述柴油機(jī)停止運行。
3、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與所述油門比 例控制器相連的水溫傳感器和主控制器，所述主控制器包括水溫反饋模塊；所述水溫傳感器，用于獲取所述柴油機(jī)的水溫值，傳送給所述水溫反饋模塊；所述水溫反饋模塊，用于判斷所述水溫值是否高于設(shè)定值，如高于，則通 過所述油門比例控制器控制所述柴油機(jī)停止運行。
4、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與所述油門比 例控制器相連的油壓傳感器和主控制器，所述主控制器包括油壓反饋模塊；所述油壓傳感器，用于獲取所述柴油機(jī)的油壓值，傳送給所述油壓反饋模塊；所述油壓反饋模塊，用于判斷所述油壓是否低于預(yù)設(shè)值，如低于，則通過 所述油門比例控制器控制所述柴油機(jī)停止運行。
5、 如權(quán)利要求2、 3、或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器還包 括時鐘調(diào)節(jié)模塊，用于在所述柴油機(jī)啟動后，在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，指令所述油門比 例控制器不接收所述油門電手柄傳送的開度信號。
6、 如權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括油門比例執(zhí)行器，用于接收所述油門比例控制器的控制指令，并根據(jù)該控制指令調(diào) 整所述柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。
專利摘要本實用新型涉及一種柴油機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的油門電手柄、油門比例控制器、柴油機(jī)所述油門電手柄，用于傳送油門開度信號到所述油門比例控制器；所述油門比例控制器，用于按照預(yù)置比例積分微分曲線，將所述柴油機(jī)調(diào)整至所述油門開度信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速；本實用新型還提供一種柴油機(jī)控制方法。本實用新型使柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)曲線更平順，有效地提高調(diào)速率，可將調(diào)速率提高到2-3％，滿足用戶精確控制的要求。
文檔編號F02D11/10GK201358838SQ20092000663
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者徐國輝 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司