固定动力用燃气发动机监控仪表制造技术

本发明专利技术涉及一种固定动力用燃气发动机监控仪表，其包括由线束连接的机旁仪表和远程仪表，机旁仪表上连接有CAN通讯线、起动机接线、点火控制线、发电机励磁线、电源线、燃气阀接头、ECU电源接头、额定/怠速切换接头；燃气阀接头通过线束与燃气阀的控制端连接；ECU电源接头通过线束与发动机ECU的电源输入端连接；发动机ECU上设置额定/怠速切换控制端口且当该端口有信号电压输入时ECU控制发动机输出额定转速、当该端口无电压信号输入时ECU控制发动机输出怠速转速，机旁仪表上的额定/怠速切换接头通过线束与发动机ECU上的额定/怠速切换控制端口连接。本发明专利技术具有结构简单、操控方便、安全可靠的优点。

【技术实现步骤摘要】
固定动力用燃气发动机监控仪表
本专利技术涉及发动机监控与控制
，具体的说是一种固定动力用燃气发动机监控仪表。
技术介绍
泵用发动机为常见的固定动力用发动机，目前没有针对固定动力用发动机的监控仪表，尤其是固定动力用燃气发动机。船用天然气发动机（以下简称“燃气船机”）为常见的燃气发动机，燃气船机有专门的监控仪表，但是并不适用于固定动力用燃气发动机。下面对现有燃气船机监控仪表的结构进行简单介绍。现有的然气船机监控仪表包括仪表盘、安装支架以及多根线束，线束包括电源线、发电机励磁线、CAN通讯线、起动机连接线以及点火控制线。其中，电源线连接蓄电池，给仪表盘供电；发电机励磁线连接机载发电机，使仪表显示充电状态；CAN通讯线与发动机ECU相连，读取发动机运行参数如水温，油温等参数；起动机连接线连接起动机，实现发动机起动控制；通过ECU点火控制线控制发动机点火，实现发动机停机。现有仪表为针对船主机设计，而船主机按推进特性运转，没有怠速-额定的切换功能。并且依据船规，发动机带的燃气阀件单元由安保系统控制，不符合固定动力由仪表停机切断燃气控制的使用要求，这样在紧急停机时，因为没有安保系统切断燃气，如果仅仅通过点火控制，管路内燃气无法切断，则仍有安全隐患。而在发动机正常停机时，如果直接断掉点火，因为固定动力并没有船规要求的燃气透气管路，则管路内电磁阀后的燃气仍会流向发动机，直接排出，造成大气污染。同时，因固定动力发动机的配置问题，ECU读取的参数可能不全，并且可能有异于船主机，需要增加额外的传感器并修改显示的参数。另外，ECU需要额外供电，不受仪表控制。此外，因为船机需要对外输出不同的停机信号，所有停机动作都需经过仪表CPU判别，因为固定动力没有安保系统，假如仪表CPU因意外烧毁，则有可能对发动机停机操作造成隐患。基于上述问题，在现有燃气船机监控仪表的基础上，本案申请人研发出一款操控方便、稳定可靠的专用于固定动力用燃气发动机的监控仪表。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、操控方便、安全可靠的固定动力用燃气发动机监控仪表。为解决上述技术问题，本专利技术的固定动力用燃气发动机监控仪表包括机旁仪表和远程仪表，机旁仪表通过远传线束与远程仪表连接，机旁仪表上连接有CAN通讯线、起动机接线、点火控制线、发电机励磁线、电源线，其结构特点是机旁仪表上还连接有燃气阀接头、ECU电源接头、额定/怠速切换接头；燃气阀接头通过线束与燃气阀的控制端连接；ECU电源接头通过线束与发动机ECU的电源输入端连接；发动机ECU上设置额定/怠速切换控制端口且当该端口有信号电压输入时ECU控制发动机输出额定转速、当该端口无电压信号输入时ECU控制发动机输出怠速转速，机旁仪表上的额定/怠速切换接头通过线束与发动机ECU上的额定/怠速切换控制端口连接。所述机旁仪表内设置额定/怠速切换控制线，额定/怠速切换控制线的一端连接电源、另一端连接额定/怠速切换接头，额定/怠速切换控制线上串连旋钮开关。所述机旁仪表的CPU上设置额定/怠速切换控制端口且该端口上连接有第四三极管，远程仪表与机旁仪表之间连接有远程额定/怠速切换控制线，远程额定/怠速切换控制线连接在第四三极管的控制端，第四三极管的开关与第四继电器串连在电源的两端，第四继电器的常开触头与旋钮开关并联。所述机旁仪表的CPU上设置正常停机控制端口且该端口上连接有第三三极管，远程仪表与机旁仪表之间连接有远程正常停机控制线，远程正常停机控制线连接在第三三极管的控制端，第三三极管的开关与第三继电器串连在电源的两端，机旁仪表的钥匙开关内置停机控制开关，停机控制开关与第三继电器的常闭触头串连在燃气阀控制线上，燃气阀控制线的一端引出燃气阀接头、另一端连接在点火控制线上。所述机旁仪表的CPU上设置急停控制端口且该端口上连接有第二三极管，远程仪表与机旁仪表之间连接有远程急停控制线，远程急停控制线连接在第二三极管的控制端，第二三极管的开关与第二继电器串连在电源的两端，机旁仪表的钥匙开关内置急停控制开关，急停控制开关与第二继电器的常闭触头串连在点火控制线上。所述所述机旁仪表的CPU上设置起动控制端口且该端口上连接有第一三极管，远程仪表与机旁仪表之间连接有远程起动控制线，远程起动控制线连接在第一三极管的控制端，第一三极管的开关与第一继电器串连在电源的两端，机旁仪表的钥匙开关内置起动控制开关，起动控制开关与第一继电器的常开触头并联在起动机接线上。所述机旁仪表上还引出多个备用接头，备用接头包括油压传感器接头、油温传感器接头和水温传感器接头。所述CAN通讯线分成两条之路，其中一条之路与发动机ECU连接、另一条之路与远程仪表连接。所述机旁仪表上分别设置第一针座、第二针座和第三针座，第一针座为线束对接接口，第二针座用于连接远程仪表，第三针座用于引出备用接头。所述机旁仪表包括壳体和连接在壳体底部的安装支架，壳体的面板上设置外置开关和显示屏。本专利技术主要具有如下几点优点效果：1）发动机ECU与仪表电源同步接通，既避免了ECU直接与蓄电池相连一直不间断导通的弊端，同时避免仪表接一电源，ECU接额外的电源的布置，保证了仪表与ECU共地，使点火，怠速-额定的切换的输入电源能稳定在24V。2）怠速-额定的切换功能既可以在机旁控制，也可以通过远程控制，相比发电机组的控制柜多了远程控制的功能。3）与船机仪表相比，增加了燃气阀的动作控制，同时停机动作更符合天然气固定动力发动机的运行情况，若电磁阀后管道较长，则管路内会存在较多燃气，直接排放容易造成温室气体污染，正常停机只切断燃气阀，等待管路内燃气消耗完毕后才会停机，就避免了燃气被直接排出的状况，而紧急停机与故障停机，则需要发动机快速响应，发动机延迟停机则可能造成安全隐患损害发动机，因此此两种停机则直接断点火断燃气，使发动机能快速停机。而传统柴油机仪表只切断燃料，船用天然气仪表则只切断点火；4）机旁仪表与远程仪表不同的动作控制，因为不需要输出不同的停机信号给其他系统，机旁仪表与远程仪表可采用不同的停机与起动控制，机旁仪表通过直接控制电路中的开关实现发动机的起动，停机动作，这样保证了在极端情况下，机旁仪表CPU损毁，仍然可以通过机旁仪表实现发动机的起动，停机操作。综上所述，本专利技术具有结构简单、操控方便、安全可靠的优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：图1为本专利技术中监控仪表的外部结构示意图；图2为本专利技术中监控仪表的侧视图结构示意图；图3为本专利技术的电路原理结构示意图。具体实施方式参照附图，本专利技术的固定动力用燃气发动机监控仪表包括机旁仪表1和远程仪表2，机旁仪表1通过远传线束与远程仪表2连接。机旁仪表1包括壳体和连接在壳体底部的安装支架16，壳体的面板上设置外置开关和显示屏17，外置开关为后述的钥匙开关K和旋钮开关SH2。机旁仪表1上连接有CAN通讯线3、起动机接线4、点火控制线5、发电机励磁线6、电源线7，其中，CAN通讯线3与发动机ECU连接，起动机接线4连接起动机8，点火控制线5连接发动机ECU的点火控制端，电机励磁线6连接机载发电机9，电源线7连接电源。参照附图，机旁仪表1上还连接有燃气阀接头10、ECU电源接头11、额定/怠速切换接头12；燃气阀接头10通过线束与燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定动力用燃气发动机监控仪表，包括机旁仪表（1）和远程仪表（2），机旁仪表（1）通过远传线束与远程仪表（2）连接，机旁仪表（1）上连接有CAN通讯线（3）、起动机接线（4）、点火控制线（5）、发电机励磁线（6）、电源线（7），其特征是机旁仪表（1）上还连接有燃气阀接头（10）、ECU电源接头（11）、额定/怠速切换接头（12）；燃气阀接头（10）通过线束与燃气阀（18）的控制端连接；ECU电源接头（11）通过线束与发动机ECU的电源输入端连接；发动机ECU上设置额定/怠速切换控制端口且当该端口有信号电压输入时ECU控制发动机输出额定转速、当该端口无电压信号输入时ECU控制发动机输出怠速转速，机旁仪表（1）上的额定/怠速切换接头（12）通过线束与发动机ECU上的额定/怠速切换控制端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种固定动力用燃气发动机监控仪表，包括机旁仪表（1）和远程仪表（2），机旁仪表（1）通过远传线束与远程仪表（2）连接，机旁仪表（1）上连接有CAN通讯线（3）、起动机接线（4）、点火控制线（5）、发电机励磁线（6）、电源线（7），其特征是机旁仪表（1）上还连接有燃气阀接头（10）、ECU电源接头（11）、额定/怠速切换接头（12）；燃气阀接头（10）通过线束与燃气阀（18）的控制端连接；ECU电源接头（11）通过线束与发动机ECU的电源输入端连接；发动机ECU上设置额定/怠速切换控制端口且当该端口有信号电压输入时ECU控制发动机输出额定转速、当该端口无电压信号输入时ECU控制发动机输出怠速转速，机旁仪表（1）上的额定/怠速切换接头（12）通过线束与发动机ECU上的额定/怠速切换控制端口连接。2.如权利要求1所述的固定动力用燃气发动机监控仪表，其特征是所述机旁仪表（1）内设置额定/怠速切换控制线（L1），额定/怠速切换控制线（L1）的一端连接电源、另一端连接额定/怠速切换接头（12），额定/怠速切换控制线（L1）上串连旋钮开关（SH2）。3.如权利要求2所述的固定动力用燃气发动机监控仪表，其特征是所述机旁仪表（1）的CPU上设置额定/怠速切换控制端口且该端口上连接有第四三极管（T4），远程仪表（2）与机旁仪表（1）之间连接有远程额定/怠速切换控制线（L2），远程额定/怠速切换控制线（L2）连接在第四三极管（T4）的控制端，第四三极管（T4）的开关与第四继电器（KA4）串连在电源的两端，第四继电器（KA4）的常开触头与旋钮开关（SH2）并联。4.如权利要求1所述的固定动力用燃气发动机监控仪表，其特征是所述机旁仪表（1）的CPU上设置正常停机控制端口且该端口上连接有第三三极管（T3），远程仪表（1）与机旁仪表（2）之间连接有远程正常停机控制线（L3），远程正常停机控制线（L3）连接在第三三极管（T3）的控制端，第三三极管（T3）的开关与第三继电器（KA3）串连在电源的两端，机旁仪表（1）的钥匙开关（K）内置停机控制开关（SBS），停机控制开关（SBS）与第三继电器（KA3）的常闭触头串连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，宋杰，张文杰，田书广，
申请(专利权)人：潍柴重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37