CN105332845B - 内燃机的安全保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内燃机的安全保护装置，解决了内燃机出现异常时需要人为看护以对内燃机进行熄火，其技术方案要点是包括用于检测内燃机的速度异常状态并输出控制信号控制单元，控制单元耦接有用于控制内燃机自动熄火的电控执行单元，电控执行单元包括驱动部与执行部；驱动部耦接于控制单元以接收控制信号，并输出驱动信号；执行部耦接于驱动部以接收驱动信号并响应于驱动信号，以对内燃机自动熄火，本发明的内燃机的安全保护装置，通过电控执行单元实现对内燃机自动熄火功能，提高了采用内燃机产品的工作可靠性和为内燃机衍生设备的电控化和智能化提供了可能。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机控制领域,更具体地说，它涉及一种内燃机的安全保护装置。
背景技术
内燃机的电子调速器的功用是使内燃机随负荷的变化自动调节供油量，保持在规定的转速范围内稳定运转，并防止发生超速或怠速熄火现象，通用内燃机电子调速器通过电动执行机构（如减速步进电机）调整节气门开度大小可实现对内燃机转速及输出功率的调整，电子调速器包括控制单元、发动机温度检测单元、发动机输出轴动作检测单元，阻风门开度调节单元、节气门开度调节单元，通过发动机温度检测单元、发动机输出轴动作检测单元，阻风门开度调节单元、节气门开度调节单元以对内燃机状态进行检测，若出现问题，则反馈给控制单元，并通过显示屏显示或进行报警，如控制器失效（控制器测速失效、节气门控制电机失效、控制器供电异常无法控制节气门电机），无法继续调整节气门开度，节气门要么保持开度不变，内燃机进入失控状态。
为了解决上述问题，要么在电子节气门处增加回簧等回位机械结构，通过回位结构的作用让发动机进入怠速或关闭状态，但是增加回位结位弹构的方法会增加电子节气门控制器的功耗（电子节气门正常工作时，步进电机要克服回位弹簧的反作用力），不节能，且阻风门节气门全关后还存在缝隙，发动机是进入怠速还是关闭状态，无法确定；要么增加燃油控制阀，电子调速器异常或失控时，燃油控制阀停止供油，这样将增加系统的结构复杂性和成本。
采用上述方案虽然均可以解决内燃机会进入失控状态的问题，但是对内燃机的使用均需要人工操作，需要人工看护，所以目前所使用的内燃机具有一定的改进空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种内燃机的安全保护装置，通过控制点火线的导通和关断来实现自动熄火功能，实现无需人工看护。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种内燃机的安全保护装置，包括用于检测内燃机的速度异常状态并输出控制信号控制单元，所述控制单元耦接有用于控制内燃机自动熄火的电控执行单元，所述电控执行单元包括驱动部与执行部；
所述驱动部耦接于控制单元以接收控制信号，并输出驱动信号；
所述执行部耦接于驱动部以接收驱动信号并响应于驱动信号，以对内燃机自动熄火。
采用上述方案，通过电控执行单元实现对内燃机自动熄火功能，提高了采用内燃机产品的工作可靠性和为内燃机衍生设备的电控化和智能化提供了可能，同时整体电路结构简单，容易实现，通过自动熄火以达到节能的效果，同时也能有效的避免内燃机长时间处于异常工作的状态下而导致其使用寿命降低，甚至损坏的情况。
作为优选，所述驱动部为三极管，所述执行部为继电器；
所述三极管的基极耦接于控制单元，且所述继电器的线圈耦接于三极管的集电极，所述三极管的发射极接地；
所述继电器的常闭触点耦接于点火线接口。
采用上述方案，成本低廉，且电路布局更加简单，更加容易实现，通过三极管的的基极接收控制信号，并受控于控制信号，即当电子调速器正常工作时，三极管导通以使得继电器的线圈的得电，从而实现继电器的常开触点闭合，常闭触点打开，即点火接线口的两端不再连通，则实现内燃机能够正常点火，当电子调速器异常工作时，三极管不导通以使得继电器的线圈的不得电，从而实现继电器的常开触点打开，常闭触点闭合，即点火接线口的两端相互连通，则内燃机无法点火，同时也能实现自动熄火的功能。
作为优选，所述执行部上还耦接有用于保护执行部的续流保护元件。
采用上述方案，可以使得继电器的线圈断开是所残留的电流通过续流保护元件进行消耗，提高执行部的使用寿命。
作为优选，所述电控执行单元还包括用于指示内燃机处于熄火状态的指示部，所述指示部耦接于驱动部以接收驱动信号并响应于驱动信号。
采用上述方案，通过指示部的设置，使得操作人员能更加清晰的明确内燃机所处的状态，是否处于异常状态，便于操作人员进行维护以及维修。
本发明相对于现有技术而言：
1、实现自动控制内燃机熄火的功能，提高了采用内燃机产品的工作可靠性和为内燃机衍生设备的电控化和智能化提供了可能；
2、电路结构简单，成本低廉，便于生产。
附图说明
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。
图1为本实施例的电控执行单元的电路原理图；
图2为本实施例的控制单元的示意图。
图中：1、控制单元；2、电控执行单元；21、驱动部；22、执行部；221、续流保护元件；23、指示部。
具体实施方式
参照图1至图2所示，对实施例做进一步说明。
本实施例公开的一种内燃机的安全保护装置，如图1至2所示，包括用于检测内燃机的速度异常状态并输出控制信号控制单元1，控制单元1耦接有用于控制内燃机自动熄火的电控执行单元2，电控执行单元2包括驱动部21与执行部22，驱动部21耦接于控制单元1以接收控制信号，并输出驱动信号，执行部22耦接于驱动部21以接收驱动信号并响应于驱动信号，以对内燃机自动熄火。
控制单元1优选为单片机，如图2所示，可以采用型号为STM8S103F3P6的单片机，也可以采用其他的单片机。
如图1所示，驱动部21为三极管Q3，三极管Q3的型号优选为NPN型，执行部22为继电器K1，三极管Q3的基极耦接于控制单元1，且继电器K1的线圈耦接于三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，继电器K1的常闭触点耦接于点火线XHX1接口，点火线XHX1接口包括两个接线端，一个接线端为点火线XHX1，另一接线端为发动机箱体XHX2，当点火线XHX1与发动机箱体XHX2连接时，则内燃机无法点火，当点火线XHX1与发动机箱体XHX2连接时，则内燃机无法点火，且上述两个接线端分别连接与继电器K1的常闭触点的两个端子上。
如图1所示，执行部22上还耦接有用于保护执行部22的续流保护元件221，续流保护元件221优选为续流二极管D3，采用1N4407型号，续流二极管D3的正极连接于电源，而其负极连接于三极管Q3的集电极上，即续流二极管D3反并联于继电器K1的线圈上，使得继电器K1的线圈断开是所残留的电流通过续流二极管D3进行消耗，提高继电器K1的使用寿命。
如图1所示，电控执行单元2还包括用于指示内燃机处于熄火状态的指示部23，指示部23耦接于驱动部21以接收驱动信号并响应于驱动信号，指示部23包括指示灯D4与保护电路，指示灯D4与保护电阻R46相互串联后并联于继电器K1的线圈上。
当电子调速器正常工作时，控制单元1输出高电平的控制信号，三极管Q3的基极接收的高电平的控制信号，使得三极管Q3导通，进而继电器K1的线圈的得电，从而实现继电器K1的常开触点闭合，常闭触点打开，即点火接线口的两端不再连通，则实现内燃机能够正常点火，同时指示灯D4也处于导通状态以指示电子调速器处于正常工作状态；当电子调速器异常工作时，控制单元1输出低电平的控制信号，三极管Q3的基极接收的低电平的控制信号，使得三极管Q3不再导通，继电器K1的线圈的失电，从而实现继电器K1的常开触点打开，常闭触点闭合，即点火接线口的两端相互连通，则实现内燃机能够无法正常点火，同时也能实现自动熄火的功能，同时指示灯D4也处于断开状态以指示电子调速器处于异常工作状态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种内燃机的安全保护装置，包括用于检测内燃机的速度异常状态并输出控制信号的控制单元，其特征是：所述控制单元（1）耦接有用于控制内燃机自动熄火的电控执行单元（2），所述电控执行单元（2）包括驱动板（21）与执行部（22）；
所述驱动板（21）耦接于控制单元（1）以接收控制信号，并输出驱动信号；
所述执行部（22）耦接于驱动板（21）以接收驱动信号并响应于驱动信号，以对内燃机自动熄火；
所述驱动板（21）为三极管，所述执行部（22）为继电器；
所述三极管的基极耦接于控制单元（1），且所述继电器的线圈耦接于三极管的集电极，所述三极管的发射极接地；
所述继电器的常闭触点耦接于点火线接口；
点火线接口包括两个接线端，一个接线端为第一接线端，且第一接线端与点火线连接；另一接线端为第二接线端，第二接线器与发动机箱体连接，当第一接线端与第二接线端连接时，则内燃机无法点火，且上述两个接线端分别连接与继电器的常闭触点的两个端子上。
2.根据权利要求1所述的内燃机的安全保护装置，其特征是：所述执行部（22）上还耦接有用于保护执行部（22）的续流保护元件（221）。
3.根据权利要求1所述的内燃机的安全保护装置，其特征是：所述电控执行单元（2）还包括用于指示内燃机处于熄火状态的指示部（23），所述指示部（23）耦接于驱动板（21）以接收驱动信号。
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