CN204716395U - 高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置。包括高压共轨双燃料防爆发动机的ECU控制器、信号隔离板、燃料系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统；其中ECU控制器包括有ECU控制单元，与ECU控制单元相连的状态检测单元，与ECU控制单元相连的信号隔离单元；所述的信号隔离板将ECU控制器与外界隔断；所述的喷油和喷气系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统均连接在ECU控制器上并受其控制。本实用新型工作可靠，结构紧凑，节能减排效果好，安装使用方便的综合保护装置适用于煤矿，石油天然气，汽车等用发动机电起动的场所。
Description
技术领域
本实用新型涉及防爆车辆动力控制系统技术领域，具体涉及到一种高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置。
背景技术
目前在国内生产矿用发动机的厂家属一般是基于东风康明斯柴油发动机改造成矿用发动机的厂家，在国内有一定的知名度和技术能力，在煤矿及石油天然气及易燃易爆行业得到广泛的应用，由于矿用柴油机的特殊要求，高压共轨防爆柴油机目前主要是常规车用国Ⅲ及以上排放标准用发动机，煤矿生产设备动力源国内市场上的高压共轨防爆柴油机全为进口产品，存在价格高、备件采购困难、维修周期过长等问题。
依据环保排放形势的需求，开发高压共轨油气双燃料防爆柴油机（车），解决井下生产设备防爆动力源、节能环保要求，改善井下生存环境是需要解决的问题，同时也是发动机领域产品升级换代持续发展的需要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种适用于煤矿，石油天然气，汽车等用发动机的场所，工作可靠，结构紧凑，安装使用方便的高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置，其特征在于：包括高压共轨双燃料防爆发动机的ECU控制器、信号隔离板、燃料系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统；其中ECU控制器包括有ECU控制单元，与ECU控制单元相连的状态检测单元，与ECU控制单元相连的信号隔离单元；所述的信号隔离板将ECU控制器与外界隔断；所述的喷油和喷气系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统均连接在ECU控制器上并受其控制；所述的燃料系统为喷油和喷气双燃料系统。
在上述方案中，所述的综合保护控制装置还包括有本安车灯、车用电气控制系统，并采用CAN总线控制车灯、车用电气系统。
在上述方案中，所述的CAN总线包括有电源模块、CPU主机模块，CPU主机模块连接有CAN控制模块、显示屏和电保护模块。
在上述方案中，所述的ECU控制单元用于接收处理发动机状态信息并控制发动机的运行。
在上述方案中，所述的状态检测单元用于检测发动机状态，负载状态，向ECU控制单元发出信息，ECU根据信息程序控制发动机的运行。
在上述方案中，所述的信号隔离单元用于对信号防干扰处理、防爆隔离处理。
在上述方案中，所述的本安显示系统可以分别显示发动机的状态信息、运行信息、保护信息和机车的车速、刹车状态等信息。
在上述方案中，所述的报警系统显示环境爆炸气体含量、发动机保护及状态信息的检测、显示发出声光报警信息。
高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置的使用时，包括以下步骤：
步骤1，通电，通过保护报警单元检测环境状态（有无爆炸物质报警）、发动机状态信息自检；系统显示正常进入预备状态。
步骤2，打开启动开关，负载状态检测单元检测发动机状态，负载状态正常后，ECU控制单元发出启动指令。
步骤3，ECU控制单元控制发动机的喷油量及喷油时间，ECU控制发动机的运行状态。纯油状态下发动机根据负载需要ECU自动控制喷油状态；双燃料状态下，发动机起动是燃油起动，ECU根据负载需要ECU自动控制喷油-喷气状态。先喷油压燃再喷气燃烧，要求有精准的喷油喷气时间、喷油喷气量；ECU可根据发动机的实际工况、负载情况自动精准的喷油喷气时间、喷油喷气量以及燃料模式，满足负载需求的功率、扭矩，同时使发动机效率、排放最优。
步骤4，当环境有爆炸物质超标报警时，ECU发出报警指令，第一时间终止发动机的运行同时在显示器上显示报警项目和声光提示；发动机状态故障、参数超标报警时，ECU发出报警指令，即时在显示器上显示报警项目和声光提示，延时10到30秒（可调）终止发动机的运行。
步骤5，处理报警项目并处理故障，否则发动机将无法起动运行；
本实用新型的原理是将高压共轨柴油发动机适应双燃料系统开发改造、高压共轨双燃料防爆发动机（车）综合保护控制单元（ECU）开发、本安显示系统开发改造、检测控制元件本安开发和喷油喷气单元防爆改造。满足柴油和油气混燃双工作模式。在保证发动机性能和功率不变的前提下既能满足发动机的常规使用又能满足煤矿、石油化工等防爆场合使用。在保证发动机性能和功率不变的前提下既能满足发动机的常规使用又能满足煤矿、石油化工等防爆场合使用。
本实用新型的有益效果在于：
工作可靠，结构紧凑，节能减排效果好，安装使用方便的综合保护装置适用于煤矿，石油天然气，汽车等用发动机电起动的场所。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构图；
图2是本实用新型实施例的保护原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步的说明：
如图1图2所示的高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置，包括高压共轨双燃料防爆发动机的ECU控制器、信号隔离板、燃料系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统；其中ECU控制器包括有ECU控制单元，与ECU控制单元相连的状态检测单元，与ECU控制单元相连的信号隔离单元；所述的信号隔离板将ECU控制器与外界隔断；所述的喷油和喷气系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统均连接在ECU控制器上并受其控制；所述的燃料系统为喷油和喷气双燃料系统。
在本实施例中，所述的综合保护控制装置还包括有本安车灯、车用电气控制系统，并采用CAN总线控制车灯、车用电气系统。
在本实施例中，所述的CAN总线包括有电源模块、CPU主机模块，CPU主机模块连接有CAN控制模块、显示屏和电保护模块。
在本实施例中，所述的ECU控制单元用于接收处理发动机状态信息并控制发动机的运行。
在本实施例中，所述的状态检测单元用于检测发动机状态，负载状态，向ECU控制单元发出信息，ECU根据信息程序控制发动机的运行。
在本实施例中，所述的信号隔离单元用于对信号防干扰处理、防爆隔离处理。
在本实施例中，所述的本安显示系统可以分别显示发动机的状态信息、运行信息、保护信息和机车的车速、刹车状态等信息。
在本实施例中，所述的报警系统显示环境爆炸气体含量、发动机保护及状态信息的检测、显示发出声光报警信息。
本起动机综合保护装置与发电机连接检测发动机是否在正常工作以判断是否需要起动机工作，包括安装板1以及设置在安装板1上的屏蔽盒2；所述屏蔽盒2内设有用于控制发动机电起动保护的控制模块。
控制模块包括：
1.与一起动开关相连的起动控制单元：用于接收起动指令信号并控制起动机起动；
2.与起动控制单元相连的负载状态检测单元：用于检测发动机状态，负载状态，向起动控制单元发出启动指令；所述负载状态检测单元还分别与一发电机和负载连接；在本装置与负载联接机构中心检测元件连接，以检测发动机是否与负载脱开，避免起动机带载起动造成过电流而损坏起动机或电池。
3.与起动控制单元相连的蓄电池恢复保护单元：用于对蓄电池设置保护时间周期，即每次起动一次完成设置恢复时间保护；
4.分别与蓄电池恢复保护单元、起动控制单元以及电起动机连接的起动机执行单元：接收起动控制单元发出的启动指令，并控制起动机起动。
使用时，包括以下步骤：
步骤1，通过蓄电池恢复保护单元设置启动时间以及蓄电池保护时间；在本实施例中，启动时间设定为3s~5s，所述蓄电池保护时间设定为2 min ~3min；
步骤2，打开启动开关，负载状态检测单元检测发动机状态，负载状态正常后，向起动控制单元发出启动指令；
步骤3，起动控制单元在蓄电池恢复保护单元设置的启动时间控制下对起动机执行单元发出启动指令启动发动机，启动时间为所述蓄电池恢复保护单元设置的启动时间；
步骤4，启动成功，结束整个启动步骤，一次起动成功后，发动机正常工作时起动机不能再次起动，有效地保护起动机防止打齿事故的发生；否则，重复步骤2后执行步骤5；
步骤5，待离上次启动发动机的时间间隔达到蓄电池恢复保护单元设置的蓄电池保护时间后，起动控制单元在蓄电池恢复保护单元设置的启动时间控制下对起动机执行单元发出启动指令启动发动机，启动时间为所述蓄电池恢复保护单元设置的启动时间；一次起动不成功控制系统将自动控制再次起动的间隔时间2分钟左右，同时每次起动时间将严格控制在3~5秒钟时间，即使一直闭合起动开关起动时间也会控制在规定的3~5秒内。
步骤6，启动成功，结束整个启动步骤；否则，重复步骤2、步骤5以及本步骤。
以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置，其特征在于：包括高压共轨双燃料防爆发动机的ECU控制器、信号隔离板、燃料系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统；其中ECU控制器包括有ECU控制单元，与ECU控制单元相连的状态检测单元，与ECU控制单元相连的信号隔离单元；所述的信号隔离板将ECU控制器与外界隔断；喷油和喷气系统、发动机信息检测及控制系统、本安显示系统、报警系统均连接在ECU控制器上并受其控制；所述的燃料系统为喷油和喷气双燃料系统。
2.如权利要求1所述的高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置，其特征在于，所述的综合保护控制装置还包括有本安车灯、车用电气控制系统，并采用CAN总线控制车灯、车用电气系统。
3.如权利要求2所述的高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置，其特征在于，所述的CAN总线包括有电源模块、CPU主机模块，CPU主机模块连接有CAN控制模块、显示屏和电保护模块。
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| CN201520078191.3U CN204716395U (zh) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | 高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105673204A (zh) * | 2015-02-04 | 2016-06-15 | 湖北康晨安宝矿业设备有限责任公司 | 高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置及方法 |
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2015
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| CN105673204B (zh) * | 2015-02-04 | 2018-11-06 | 湖北康晨安宝矿业设备有限责任公司 | 高压共轨双燃料防爆发动机综合保护控制装置及方法 |
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