專利名稱：柴油機調(diào)速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機控制技術領域。
背景技術：
傳統(tǒng)的柴油機是由微機控制步進電機來對柴油機進行調(diào)速的。隨著進口柴油機在機車上的應用越來越多，柴油機PWM調(diào)速也變成了機車常用的技術。以往用PWM信號對柴油機進行調(diào)速，都需要在司機控制器上增加一套滑動變阻器裝置，司機控制器調(diào)速手柄通過擋位的變換，來控制滑動點在滑動變阻器上均勻變化。例如，司機控制器調(diào)速手柄從I擋到2擋，和從2擋到3擋使滑動變阻器阻值的變化是一樣的，其它擋位之間也是如此。在滑動變阻器兩端加固定電壓，通過滑動點在滑動變阻器上的均勻變化，對外輸出一個均勻變化的電壓信號，再通過9X9591模塊將電壓信號轉(zhuǎn)換成PWM信號，對柴油機進行調(diào)速，但是調(diào)速過程中存在以下缺陷。1.在司機控制器上增加一套滑動變阻器裝置，會使司機控制器的體積變得巨大，過多的占用操縱臺上本已緊張的空間。2.司機控制器調(diào)速手柄擋位變化時，在司機控制器每個擋位之間，滑動變阻器裝置只能均勻變化，對外輸出的電壓信號也只能均勻變化，導致柴油機調(diào)速的PWM信號也只能均勻變化。這樣，柴油機轉(zhuǎn)速對應司機控制器的每個擋位之間，都是均勻變化的。根據(jù)柴油功率曲線我們可以看出，這種調(diào)速方式會使司機控制器調(diào)速手柄各擋位之間的柴油機功率呈不均勻分布狀態(tài):手柄位從低到高變化，柴油機轉(zhuǎn)速從低到高均勻變化，每個擋位之間柴油機轉(zhuǎn)速的變化是一樣的。而手柄位從低到高變化，柴油機功率從低到高為不均勻變化，每個擋位之間柴油機功率的變化是不一樣的。越低的手柄位變化，每擋之間柴油機功率的變化越?。辉礁叩氖直蛔兓?，每擋之間柴油機功率的變化越大。這樣就造成了，柴油機在低手柄位時功率很小，且提升擋位變化不大，而到了高擋位時功率突然躥升。這種功率的不均勻分布，是很不合理的。3.滑動變阻器精準度差，且每個司機控制器有個體差異。這就造成了每臺相同型號的機車在相同的調(diào)速手柄位時，柴油機轉(zhuǎn)速不同。也就造成了相同型號機車的個體差異。4.司機控制器需增加滑動變阻器，同時隨柴油機需同時進口購買9X9591模塊，增加許多生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術問題是提供一種結構簡單的柴油機調(diào)速裝置。本實用新型采用的技術方案是，柴油機調(diào)速裝置，包括司機控制器內(nèi)的調(diào)速手柄，還包括至少I個司控器開關點，司控器開關點為常開狀態(tài)，調(diào)速手柄在各擋位將不同控制司控器開關點壓至閉合，司控器開關點兩端均設固定電壓，司控器開關點開關量信號輸入單片機，單片機輸出脈沖寬度調(diào)制信號至柴油機。司控器開關點為3個，分別為第一司控器開關點、第二司控器開關點、第三司控器開關點，所述調(diào)速手柄為8個擋位，調(diào)速手柄處于I擋時，司控器開關點均斷開；調(diào)速手柄處于2擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點閉合；調(diào)速手柄處于3擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點、第二司控器開關點閉合；調(diào)速手柄處于4擋位置狀態(tài)下，第二司控器開關點閉合；調(diào)速手柄處于5擋位置狀態(tài)下，第二司控器開關點，第三司控器開關點閉合；調(diào)速手柄處于6擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點、第二司控器開關點、第三司控器開關點均閉合；調(diào)速手柄處于7擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點、第三司控器開關點閉合；調(diào)速手柄處于8擋位置狀態(tài)下，第三司控器開關點閉合。本實用新型的有益效果是，應用一塊單片機實現(xiàn)將一種開關量信號的排列組合，轉(zhuǎn)換成對應不同的脈沖寬度調(diào)制信號，這樣既可以不增加司機控制器的配置和體積，又可以實現(xiàn)合理的調(diào)節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速，并且保證了調(diào)速的精準度，還可以相對節(jié)約生產(chǎn)成本。

圖1為本實用新型結構示意圖。圖中標記為:1-第一司控器開關點、2-第二司控器開關點、3-第三司控器開關點，10-單片機，20-柴油機。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。每個司控器開關點向單片機10提供一個開關量信號，也即斷開或閉合兩種狀態(tài)，司控器開關點數(shù)量為N個，則N個司控器開關點的開關量組合為2N種，單片機10可以根據(jù)這2N種狀態(tài)輸出2n種脈沖寬度調(diào)制信號，以下簡稱PWM信號。為了實現(xiàn)N個司控器開關點這2n種斷開、閉合的組合狀態(tài)，需要調(diào)速手柄配合，司控器開關點均為常開狀態(tài)，調(diào)速手柄在不同擋位，將不同的司控器開關點閉合，因此調(diào)速手柄擋位需要有2N個。簡言之就是，一種開關量組合對應于司控器的一個擋位，同時也對應一種PWM信號輸出，既可以按照需要調(diào)節(jié)柴油機20轉(zhuǎn)速，又保證了調(diào)速的精準。下面以司控器開關點數(shù)量為3個進行說明。如圖1所示，所述司控器開關點為3個，3個司控器開關點分別為第一司控器開關點1、第二司控器開關點2、第三司控器開關點3，所述調(diào)速手柄為8個擋位，調(diào)速手柄處于I擋時，不壓合任何一個司控器開關點，司控器開關點均斷開；調(diào)速手柄處于2擋位置狀態(tài)下，將第一司控器開關點I閉合；調(diào)速手柄處于3擋位置狀態(tài)下，將第一司控器開關點1、第二司控器開關點2閉合；調(diào)速手柄處于4擋位置狀態(tài)下，將第二司控器開關點2閉合；調(diào)速手柄處于5擋位置狀態(tài)下，將第二司控器開關點2，第三司控器開關點3閉合；調(diào)速手柄處于6擋位置狀態(tài)下，將第一司控器開關點1、第二司控器開關點2、第三司控器開關點3均閉合；調(diào)速手柄處于7擋位置狀態(tài)下，將第一司控器開關點1、第三司控器開關點3閉合；調(diào)速手柄處于8擋位置狀態(tài)下，將第三司控器開關點3閉合。調(diào)速手柄在3擋位時，調(diào)速手柄處于3擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點I閉合、第二司控器開關點2閉合、第三司控器開關點3斷開，這也就是調(diào)速手柄在3擋位時單片機10接收到的開關量組合。3個司控器開關點就對應8種開關量組合，對應調(diào)速手柄的8個單位，也對應了 8中PWM信號，實現(xiàn)柴油機20的8級速度調(diào)節(jié)。我們可根據(jù)需要，設定單片機10接收到的開關量組合所對應的PWM信號輸出，這樣就確定了各調(diào)速手柄位所對應的柴油機20轉(zhuǎn)速。如果需要更多級的調(diào)速控制需要，可以使用4個司控器開關點，可以實現(xiàn)最多16級調(diào)速；同理2個司控器開關點，可以滿足4級調(diào)速需求。本實用新型的柴油機調(diào)速裝置，可以根據(jù)柴油機調(diào)速的具體要求設定司控器開關點數(shù)量以及單片機10能實現(xiàn)的功能，開關量的數(shù)量和開關量的邏輯組合根據(jù)不同需要自行設定。加裝單片機控制盒，所占空間不大且靈活。接口用工業(yè)連接器進行連接，插拔方便。根據(jù)不同機車的要求，設定相應的軟件參數(shù)，使其輸出相應的PWM信號。這樣，所有PWM信號調(diào)速的柴油機均可通過一個單片機10都可以實現(xiàn)合理精準調(diào)速的功能。每個擋位可根據(jù)需要的柴油機功率分別對應相應的PWM信號。本實用新型的柴油機調(diào)速裝置，具有下列顯著優(yōu)點。1.可采用通用的司機控制器，不必單獨定做，不必增加司機控制器的體積。2.可根據(jù)不同轉(zhuǎn)速下柴油機功率的曲線合理分配柴油功率。3.調(diào)速精準，基本無個體差異。4.既不用增加司機控制器配置，也不需要原有的9X9591模塊。只需增加一個體積不大的單片機盒。節(jié)約空間，節(jié)約成本。
權利要求1.柴油機調(diào)速裝置，包括司機控制器內(nèi)的調(diào)速手柄，其特征在于:還包括至少I個司控器開關點，司控器開關點為常開狀態(tài)，調(diào)速手柄在各擋位將不同控制司控器開關點壓至閉合，司控器開關點兩端均設固定電壓，司控器開關點開關量信號輸入單片機(10)，單片機(10)輸出脈沖寬度調(diào)制信號至柴油機(20)。
2.如權利要求1所述的柴油機調(diào)速裝置，其特征在于:所述司控器開關點為3個，分別為第一司控器開關點(I)、第二司控器開關點(2)、第三司控器開關點(3)，所述調(diào)速手柄為8個擋位，調(diào)速手柄處于I擋時，司控器開關點均斷開；調(diào)速手柄處于2擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點(I)閉合；調(diào)速手柄處于3擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點(I)、第二司控器開關點(2)閉合；調(diào)速手柄處于4擋位置狀態(tài)下，第二司控器開關點(2)閉合；調(diào)速手柄處于5擋位置狀態(tài)下，第二司控器開關點(2)，第三司控器開關點(3)閉合；調(diào)速手柄處于6擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點(I)、第二司控器開關點(2)、第三司控器開關點(3)均閉合；調(diào)速手柄處于7擋位置狀態(tài)下，第一司控器開關點(I)、第三司控器開關點(3)閉合；調(diào)速手柄處于8擋位置狀態(tài)下，第三司控器開關點(3)閉合。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機調(diào)速裝置，包括司機控制器內(nèi)的調(diào)速手柄，至少1個司控器開關點，司控器開關點為常開狀態(tài)，調(diào)速手柄在各擋位將不同控制司控器開關點壓至閉合，司控器開關點兩端均設固定電壓，司控器開關點開關量信號輸入單片機，單片機輸出脈沖寬度調(diào)制信號至柴油機。根據(jù)需要設定開關量的數(shù)量和組合邏輯，一種開關量組合對應司控器的一個擋位，也對應一種PWM信號輸出，既可以按照需要調(diào)節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速，又保證了調(diào)速的精準。適用于PWM信號調(diào)速的柴油機。
文檔編號F02D1/08GK202991241SQ20122065554
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月2日 優(yōu)先權日2012年12月2日
發(fā)明者譚志勇, 張瑞珍, 劉景文, 張東坡, 程雷, 杜炎森, 董飛 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司