CN103423006B - 机械油泵柴油机最高车速限制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械油泵柴油机最高车速限制装置。该限制装置包括：油量控制执行机构、车速传感器、点火钥匙开关、控制器；其中，油量控制执行机构安装在油泵上，并通过连杆机构推转油泵的停油手柄；车速传感器作为测速元件安装在变速箱上，输出端与控制器相连接；所述点火钥匙开关用于给控制器提供上电初始化及停机的控制输入信号；控制器根据所述车速传感器检测的车速来对油量控制执行机构进行控制。由于该机械油泵柴油机最高车速限制装置直接利用油泵本身已有的停油手柄进行控制，不需要对油泵做大的改变就能实现根据车速对燃油喷射量进行控制，结构简单，成本低廉。

Description

机械油泵柴油机最高车速限制装置

技术领域

本发明涉及柴油机领域，特别涉及一种机械油泵柴油机最高车速限制装置。

背景技术

在当前使用的柴油机中，对车速限制可以通过电控燃油系统来实现根据车速对燃油喷射量进行控制。

但目前中国仍在大量使用的机械油泵，而机械油泵无法直接实现根据车速对喷油量的控制，所以不能满足法规对部分道路车辆的强制限速要求。如果直接升级机械燃油系统为电控系统，成本将大幅增加，用户难以接受，不适用市场需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够根据车速对燃油喷射量进行控制的机械油泵柴油机最高车速限制装置。

为达到上述目的，根据本发明的机械油泵柴油机最高车速限制装置，包括：油量控制执行机构、车速传感器、点火钥匙开关、控制器；其中，油量控制执行机构安装在油泵上，并通过连杆机构推转油泵的停油手柄；车速传感器作为测速元件安装在变速箱上，输出端与控制器相连接；所述点火钥匙开关用于给控制器提供上电初始化及停机的控制输入信号；控制器根据所述车速传感器检测的车速来对油量控制执行机构进行控制，以推转油泵的停油手柄来进一步控制油泵供油齿条的最大供油位置，进而调节油泵的最大允许喷油量。

进一步地，控制器包括：

车速接收转换模块，与所述车速传感器的输出端连接，用于接收车速传感器输出的车速脉冲信号，并将该信号转化为当前的实际车速；

点火开关接收模块，用于接收处理车辆的点火钥匙开关信号，提供车辆上电和停机的信息；

最高车速设定模块，用于存储需求的目标最高车速；

执行器位移及缓速器输出计算模块，用于将接收到的实际车速信号与车速设定模块中存储的目标最高车速值做比较后得到车速偏差值，所述偏差值小于所述目标最高车速设定值后，通过所述偏差值运算得出油量控制机构的位移值；

执行器驱动模块，与所述油量控制执行机构连接，用于将执行器位移及缓速器输出计算模块运算的位移指令放大后形成驱动执行机构的电流，从而驱动油量控制执行机构推转停油手柄，来控制油量齿条位置来限制油泵的喷油量。

进一步地，该机械油泵柴油机最高车速限制装置还包括：缓速器请求开关，所述控制器还包括：缓速器请求驱动模块；所述缓速器请求驱动模块与缓速器请求开关连接，用于将计算模块运算的缓速器请求信号放大后形成驱动缓速器请求开关的电流，从而主动激活缓速器辅助进行车速限制。

根据本发明的技术方案，由于该机械油泵柴油机最高车速限制装置直接利用油泵本身已有的停油手柄进行控制，不需要对油泵做大的改变就能实现根据车速对燃油喷射量进行控制，结构简单，成本低廉。另外，该控制方式不影响驾驶员对主油门手柄的操作，不管系统是否处于限速状态，驾驶员都可以自由操作油门踏板。还有，该控制方式可实现根据车速对油量做闭环控制，实现稳定的车速控制目的。最后，该控制方式可以在需要时主动干预车辆缓速器等装置，更好更可靠的实现最高车速限制。

附图说明

图1为根据本发明的机械油泵柴油机最高车速限制装置的结构示意图；

图2为根据本发明的机械油泵柴油机最高车速限制装置的控制器的方框示意图。

附图标记说明：

1-油泵，2-油量控制执行机构，21-连杆机构，3-停油手柄，4-车速传感器，5-点火钥匙开关，6-控制器，7-缓速器请求开关。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参看图1，该机械油泵柴油机最高车速限制装置包括：油量控制执行机构2、车速传感器4、点火钥匙开关5、控制器6、缓速器请求开关7。其中，油量控制执行机构2安装在油泵1上，并通过连杆机构21推转油泵1的停油手柄3，停油手柄3能够直接控制油泵1供油齿条（图中未示出）的最大供油位置，这样油量控制执行机构2通过推转停油手柄3来调节油泵的最大允许喷油量。

车速传感器4作为测速元件安装在变速箱上用于向控制器输出车速信号（或者是由仪表处理后的脉冲信号）。点火钥匙开关5位于车辆驾驶室，是驾驶员用于起动车辆的钥匙开关，用于给控制器6提供上电初始化及停机的控制输入信号。缓速器请求开关7用于辅助限制最高车速，在需要的时候通过缓速器请求开关7来激活车辆缓速器（图中未示出）来辅助控制车速。

如图2所示，控制器6包括：车速接收转换模块、点火开关接收模块、最高车速设定模块、执行器位移及缓速器输出计算模块和执行器驱动模块、缓速器请求驱动模块。其中，车速接收转换模块与车速传感器4的输出端连接，用于接收车速传感器输出的车速脉冲信号，并将该信号转化为当前的实际车速。点火开关接收模块用于接收处理车辆的点火钥匙开关信号，提供车辆上电和停机的信息。车速设定模块用于存储需求的目标最高车速，该车速值通过工具刷写在控制器的存储区。执行器位移及缓速器输出计算模块用于将接收到的实际车速信号与车速设定模块中存储的目标最高车速值做比较后得到车速偏差值，在该偏差值小于某一设定值后，通过该偏差值执行PI运算得出油量控制机构的位移值，在该偏差值继续小于另一设定值后作为触发缓速器请求输出的信号。执行器驱动模块与油量控制执行机构2连接，用于将计算模块运算的位移指令放大后形成驱动执行机构的电流，从而驱动油量控制执行机构2推转停油手柄3，来控制油量齿条位置来限制油泵1的喷油量，以达到限制车速的目的。缓速器请求驱动模块与缓速器请求开关连接，用于将计算模块运算的缓速器请求信号放大后形成驱动缓速器请求开关的电流，从而主动激活缓速器辅助进行车速限制。

应用该机械油泵最高车速限制的方法为：

首先，根据需要设定限制最高车速的目标值。

这样，车速传感器4将检测到的车辆当前实际车速输给控制器6，控制器6对目标车速和实际车速做比较，目标车速减实际车速得到车速偏差值，如果该偏差值小于某设定值(如10km/h)，控制器6开始根据车速背离值进行PI计算，并输出油量控制机构2的位移值，车速背离值越小输出的位移值越大，允许的油量供给越少，反之车速背离值越大输出的位移值越小，允许的油量供给越多。当车速背离值大于某设定值（如20km/h）时停止PI计算，输出最小位移值，及油量供给允许达到最大值。

控制器6的计算模块计算出的位移值经执行器驱动模块放大后向油量控制机构2输出驱动电流，以改变油量控制机构2的位置，并通过对停油手柄3的位置控制限制油泵齿条的允许最大位置，来实现油泵1的喷油量控制，最终达到控制车辆最高车速的目的。

当车速背离值为负值时，即实际车速超过最高目标车速时，控制器6的发出车辆缓速器请求信号，该信号经缓速器请求驱动模块放大后用于驱动缓速器请求开关，如果车辆配置有缓速机构，则请求开关会激活缓速装置以辅助车辆减速。当车速背离值大于等于零时，控制器6停止发出车辆缓速器请求信号。

当控制器6的点火开关接收模块接收到车辆的点火钥匙开关5俯信号后，控制器上电经行初始化，此时控制器6的计算模块输出最小位移值，即允许最大喷油量，初始化后控制器6将根据实际车速及目标最高车速计算需求的位移值。当车辆点火开关断开（车辆要求停机），控制器6接收不到点火开关信号时，控制器6的计算模块输出最大位移值，及最小允许喷油量并持续设定时间，此时发动机停机。

由于该机械油泵柴油机最高车速限制装置直接利用油泵本身已有的停油手柄进行控制，不需要对油泵做大的改变就能实现根据车速对燃油喷射量进行控制，结构简单，成本低廉。另外，该控制方式不影响驾驶员对主油门手柄的操作，不管系统是否处于限速状态，驾驶员都可以自由操作油门踏板。还有，该控制方式可实现根据车速对油量做闭环控制，实现稳定的车速控制目的。最后，该控制方式可以在需要时主动干预车辆缓速器等装置，更好更可靠的实现最高车速限制。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种机械油泵柴油机最高车速限制装置，其特征在于，包括：油量控制执行机构、车速传感器、点火钥匙开关、控制器；其中，所述油量控制执行机构安装在油泵上，并通过连杆机构推转油泵的停油手柄；所述车速传感器作为测速元件安装在变速箱上，输出端与所述控制器相连接；所述点火钥匙开关用于给所述控制器提供上电初始化及停机的控制输入信号；所述控制器根据所述车速传感器检测的车速来对所述油量控制执行机构进行控制，以推转油泵的停油手柄来进一步控制油泵供油齿条的最大供油位置，进而调节油泵的最大允许喷油量；所述控制器包括：

车速接收转换模块，与所述车速传感器的输出端连接，用于接收车速传感器输出的车速脉冲信号，并将该信号转化为当前的实际车速；

点火开关接收模块，用于接收处理车辆的点火钥匙开关信号，提供车辆上电和停机的信息；

最高车速设定模块，用于存储需求的目标最高车速；

执行器位移及缓速器输出计算模块，用于将接收到的实际车速信号与车速设定模块中存储的目标最高车速值做比较后得到车速偏差值，所述偏差值小于所述目标最高车速设定值后，通过所述偏差值运算得出油量控制机构的位移值；

执行器驱动模块，与所述油量控制执行机构连接，用于将执行器位移及缓速器输出计算模块运算的位移指令放大后形成驱动执行机构的电流，从而驱动油量控制执行机构推转停油手柄，来控制油量齿条位置来限制油泵的喷油量。

2.根据权利要求1所述的机械油泵柴油机最高车速限制装置，其特征在于，该机械油泵柴油机最高车速限制装置还包括：缓速器请求开关，所述控制器还包括：缓速器请求驱动模块；所述缓速器请求驱动模块与缓速器请求开关连接，用于将计算模块运算的缓速器请求信号放大后形成驱动缓速器请求开关的电流，从而主动激活缓速器辅助进行车速限制。