CN202007708U

CN202007708U - 柴油机飞车保护设备和系统

Info

Publication number: CN202007708U
Application number: CN2011200353522U
Authority: CN
Inventors: 佟德辉; 孙少军; 王秀雷; 李士振
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-02-01

Abstract

本实用新型的实施方式公开了一种柴油机飞车保护设备和系统。该柴油机飞车保护设备可以包括：获取装置，其被配置为获取柴油机的转速；确定装置，与所述获取装置连接，其被配置为确定该柴油机的转速是否超过飞车保护转速阈值；以及启动装置，与所述确定装置连接，其被配置为当该柴油机的转速超过飞车保护转速阈值时，启动排气制动以实现飞车保护。本实用新型的柴油机飞车保护设备能够在发生飞车时通过自动激活排气制动来实现柴油机的飞车保护，而不依赖于燃油系统对于喷油的控制。

Description

柴油机飞车保护设备和系统

技术领域

本实用新型涉及柴油机技术领域，特别涉及柴油机飞车保护设备和系统。

背景技术

柴油发动机(以下简称柴油机)是车辆的动力源，其工作性能的好坏以及安全可靠性将直接影响到车辆的安全运行。因此，除对柴油机进行性能控制之外，还要进行一系列的故障检测与保护，以保证车辆的正常运行。目前，柴油机“飞车”是一种常见的故障，其通常表现为柴油机转速过高并超过其最高允许转速，而无法通过正常手段解决。柴油机“飞车”可能会造成柴油机杵缸、断轴等故障，并可能由此导致重大事故，因此业界一直在研究解决飞车问题的方案，以便有效实现柴油机的飞车保护。

对于电控燃油系统的柴油机，目前通常采用控制喷油量、降低喷油压力等策略实现飞车保护。但是，当燃油系统出现问题时，例如喷油量无法得以控制或者喷油压力不可控等，利用上述方法则无法有效实现飞车保护功能。

因此，需要一种新的柴油机飞车保护方案，其能够不依赖于燃油系统进行喷油控制而完成飞车保护。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型的一个目的在于提供了一种柴油机飞车保护设备和系统，其能够在发生飞车时通过自动激活排气制动来实现柴油机的飞车保护，而不依赖于燃油系统对于喷油的控制。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种柴油机飞车保护设备，该设备可以包括：获取装置，其被配置为获取柴油机的转速；确定装置，与所述获取装置连接，其被配置为确定该柴油机的转速是否超过飞车保护转速阈值；以及启动装置，与所述确定装置连接，其被配置为当该柴油机的转速超过飞车保护转速阈值时，启动排气制动以实现飞车保护。

根据本实用新型的一个实施例，获取装置可以与转速传感器相连接，并且获取装置可以被配置为获取由转速传感器所检测到的柴油机转速。

根据本实用新型的一个实施例，启动装置可以与排气制动装置相连接，并且启动装置可以包括：用于向排气制动装置发送制动启用信号以关闭排气通道的装置。

根据本实用新型的一个实施例，柴油机飞车保护设备还可以包括阈值设定装置，该阈值设定装置可以被配置为预先设定飞车保护转速阈值。

根据本实用新型的一个实施例，该阈值设定装置可以包括用于根据柴油机的参数，确定柴油机的最高允许转速的装置；以及用于将飞车保护转速阈值设定为低于最高允许转速的装置。

根据本实用新型的一个实施例，阈值设定装置可以被配置为将飞车保护转速阈值设定为比最高允许转速每分钟低200转。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种柴油机飞车保护系统，该系统可以包括根据本实用新型第一方面所述的柴油机飞车保护设备。

通过利用本实用新型的飞车保护设备和系统，电控燃油系统的柴油机和非电控燃油系统的柴油机都可以在发生飞车时自动激活排气制动，有效实现飞车保护。利用本实用新型的飞车保护设备、方法和系统，即使燃油系统出现故障，例如喷油量或喷油压力不可控，也可以实现飞车保护。另外，由于本实用新型使用了排气制动来进行飞车保护，因此当在冰雪及较滑的泥水路面发生飞车时利用本实用新型的飞车保护方案可以减少车辆侧滑，而在下长坡上发生飞车时，利用本实用新型的飞车保护方案可以减少行车制动的次数，降低制动鼓的温升，提高制动的可靠性。

通过以下对说明本实用新型原理的优选实施方式的描述，并结合附图，本实用新型的其他特征以及优点将会是显而易见的。

附图说明

通过以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面了解，本实用新型的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的柴油机飞车保护系统的示意图。

图2是按照本实用新型的一个实施例的柴油机飞车保护设备的示意框图。

图3是按照本实用新型的一个实施例的柴油机飞车保护方法的流程图。

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行更详细的解释和说明。应当理解，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。

图1所示的柴油机飞车保护系统可以包括柴油机100、飞车保护设备200、排气制动装置300等，其中飞车保护设备200根据柴油机转速和飞车保护转速阈值来控制排气制动装置的执行，从而实现对于柴油机的飞车保护。

在图1中，飞车保护系统所保护的对象是柴油机100，其例如可以是六缸发动机。如图所示，系统的左侧是进气通道，进入的气体经过进气冷却器之后到达柴油机100；然后，柴油机100可以通过排气通道进行排气，其中排气通道受到排气制动装置300的控制。

飞车保护设备200获取柴油机100的转速，并确定其转速是否超过飞车保护转速阈值。当飞车保护设备200确定柴油机100的转速超过飞车保护转速阈值时，启动排气制动装置300以执行排气制动，例如飞车保护设备200可以向排气制动装置300发送一个制动启动信号来启动排气制动的执行。排气制动装置300可以包括排气制动气动电磁阀310和排气制动蝶阀320。在一个例子中，可以通过制动启动信号将与排气制动气动电磁阀310连接的排气制动继电器设置为高电平，使得来自高压气瓶的整车高压气进入排气制动气动电磁阀310，由此使得排气制动气动电磁阀310推动排气制动蝶阀320关闭排气通道，从而实现排气制动，使发动机熄火。

应该注意的是，为了便于描述，图1的系统省略了用于完成排气制动所需的其他设备和装置，仅仅示意性地示出了排气制动气动电磁阀310和排气制动蝶阀320，本领域技术人员完全可以理解排气制动装置还可以包括现有排气制动实现方案中的其他任何适当的设备和装置，而不仅仅局限于包括图1所示的排气制动气动电磁阀310和排气制动蝶阀320。

另外，从图1可以看出，从柴油机100排出的气体可以经过排气再循环(EGR)冷却器重新回到柴油机100，由于这不属于本实用新型讨论的内容，因此不再赘述。

图2是按照本实用新型的一个实施例的柴油机飞车保护设备200的框图。

柴油机飞车保护设备200可以包括：获取装置210、确定装置220和启动装置230。

获取装置210可以被配置为获取柴油机的转速。在一个实施例中，获取装置210可以与转速传感器(未示出)相连接，并且获取装置210可以被配置为获取由转速传感器所检测到的柴油机转速。在本实用新型中，转速传感器用于检测柴油机曲轴(凸轮轴)的速度，其例如可以是电磁感应式转速传感器、霍尔效应式转速传感器或者本领域的技术人员可以获得和使用的任何其他类型的转速传感器。

确定装置220可以被配置为确定转速是否超过飞车保护转速阈值。确定装置220可以与获取装置210相连接，从而可以得到来自获取装置210的柴油机转速。可以利用诸如比较器之类的器件或者本领域的技术人员可以获得和使用的任何其他适当的器件来实现确定装置220。

启动装置230可以被配置为当转速超过飞车保护转速阈值时，启动排气制动以实现飞车保护。在一个实施例中，启动装置230可以与排气制动装置300相连接，并且启动装置230可以包括用于向排气制动装置发送制动启用信号以关闭排气通道的装置。

在一个实施例中，柴油机飞车保护设备200还可以包括阈值设定装置(未示出)。阈值设定装置可以被配置为预先设定飞车保护转速阈值。在一个例子中，阈值设定装置可以包括：用于根据柴油机的参数，确定柴油机的最高允许转速的装置；以及用于将飞车保护转速阈值设定为低于最高允许转速的装置。在一个例子中，阈值设定装置可以被配置为将飞车保护转速阈值设定为比最高允许转速每分钟低200转。阈值设定装置可以与确定装置220相连接，从而确定装置220可以根据来自阈值设定装置的保护转速阈值来确定转速是否超过该阈值。

图3是按照本实用新型的一个实施例的柴油机飞车保护方法的流程图。图3所示的柴油机飞车保护方法可以由图2所示的柴油机飞车保护设备实现。

在步骤S301，获取柴油机的转速。

此步骤可以由图2所示的柴油机飞车保护设备200中的获取装置210来完成。

例如，获取装置210可以获取由转速传感器所检测到的柴油机转速。在这种情况下，转速传感器与获取装置210是独立的两个设备，转速传感器可以对柴油机的转速进行实时检测并将检测到的柴油机转速传送给获取装置210，以便获取装置210将从转速传感器获取的柴油机转速提供给确定装置220。

再例如，获取装置210可以自身具有对柴油机的转速进行检测的功能。在这种情况下，获取装置210可以包含用于检测柴油机转速的传感器，并且获取装置210可以与柴油机100直接连接，从而检测该柴油机100的转速。随后，获取装置210可以将自己检测到的柴油机转速提供给确定装置220。

在步骤S302，确定柴油机的转速是否超过飞车保护转速阈值。

此步骤可以由图2所示的柴油机飞车保护设备200中的确定装置220来完成。

如果在步骤S302判断柴油机的转速已超过飞车保护转速阈值，则进行到步骤S303；如果未超过，则认为柴油机目前工作正常，无需进行飞车保护，然后流程结束。

在步骤S303，启动排气制动以实现飞车保护。

此步骤可以由图2所示的柴油机飞车保护设备200中的启动装置230来完成。启动装置230可以向排气制动气动电磁阀310发送一个制动启动信号来启动排气制动的执行。该制动启动信号可以将与排气制动气动电磁阀310连接的排气制动继电器设置为高电平，使得来自高压气瓶的整车高压气进入排气制动气动电磁阀310，由此使得排气制动气动电磁阀310推动排气制动蝶阀320关闭排气通道，从而进行排气制动，实现飞车保护。

然后，图3的流程结束。

在一个实施例中，在图3所示的步骤S301-S303之外，根据本实用新型的柴油机飞车保护方法还可以包括步骤：预先设定飞车保护转速阈值。例如，可以通过以下方式对飞车保护转速阈值进行预先设定：根据柴油机的参数，确定柴油机的最高允许转速；以及将飞车保护转速阈值设定为低于最高允许转速。再例如，本领域的技术人员也可以通过先验知识、已知数据、经验常识等来对最高允许转速进行估计和确定，并将飞车保护转速阈值设定为低于最高允许转速。又例如，本领域的技术人员也可以通过先验知识、已知数据、经验常识等来直接对飞车保护转速阈值进行估计并预先设定。

在一个具体实现方式中，可以将飞车保护转速阈值设定为比最高允许转速每分钟低200转。

通过利用本实用新型的飞车保护设备和系统，电控燃油系统的柴油机和非电控燃油系统的柴油机都可以在发生飞车时自动激活排气制动，有效实现飞车保护。利用本实用新型的飞车保护设备和系统，即使燃油系统出现故障，例如喷油量或喷油压力不可控，也可以实现飞车保护。

本实用新型的柴油机飞车保护设备可以在共轨系统的电控制单元(ECU)中实现，也可以在排气制动装置的硬件部件中实现，例如在排气制动气动电磁阀的硬件中实现，还可以在本领域技术人员可以想到的任何适当硬件部件中实现。

本实用新型所公开的设备可以在软件、硬件、或软件和硬件的结合中实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器、个人计算机(PC)或大型机来执行。

应当注意，为了使本实用新型更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本实用新型的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

提供本实用新型的说明书的目的是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本实用新型限制为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是显而易见的。

因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本实用新型的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本实用新型实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种柴油机飞车保护设备，其特征在于包括：

获取装置，其被配置为获取柴油机的转速；

确定装置，与所述获取装置连接，其被配置为确定所述转速是否超过飞车保护转速阈值；以及

启动装置，与所述确定装置连接，其被配置为当所述转速超过飞车保护转速阈值时，启动排气制动以实现飞车保护。

2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述获取装置与转速传感器相连接，并且所述获取装置被配置为获取由所述转速传感器所检测到的柴油机转速。

3.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述启动装置与排气制动装置相连接，并且所述启动装置包括：

用于向所述排气制动装置发送制动启用信号以关闭排气通道的装置。

4.根据权利要求1的设备，其特征在于还包括：

阈值设定装置，其被配置为预先设定飞车保护转速阈值。

5.根据权利要求4的设备，其特征在于所述阈值设定装置包括：

用于根据所述柴油机的参数，确定所述柴油机的最高允许转速的装置；以及

用于将所述飞车保护转速阈值设定为低于所述最高允许转速的装置。

6.根据权利要求5的设备，其特征在于所述阈值设定装置被配置为将所述飞车保护转速阈值设定为比所述最高允许转速每分钟低200转。

7.一种柴油机飞车保护系统，其特征在于，所述系统包括：

根据权利要求1-6所述的柴油机飞车保护设备。