内燃机调速器制造技术

一种用于发动机的调速器包括一去除波动电路，此电路响应于表征柴油发动机转速的发动机转速信号．从此信号中去除因柴油发动机产生的输出转矩脉动而造成的周期性波动分量．由去除波动电路去除的波动的周期随发动机转速变化而变化．此去除波动电路可以由一取样和保持电路或一抑制频率可变的可变特性滤波器来构成．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一些内燃机的调速器，特别涉及到一种具有燃料喷射泵的发动机，诸如柴油发动机，的调速器。该柴油发动机有一调速器，用来调节供给该柴油发动机的喷入燃料的数量，並从而去控制发动机的转速。调速器按照机理来划分可以有各种不同的型式，如机械式，电子式等等，但是它们的功能是相同的。那就是，对调速器要求的转速与柴油发动机真实的转速相互比较，产生出一个不同于要求转速的转速偏差，此偏差经过诸如比例，积分，微分的控制计算，确定出为了使发动机转速赶上要求转速所必需的燃料喷入量，而用一表征此已确定燃料喷入量的信号去调整燃料调节柱塞或燃料喷射泵的齿条。在该柴油发动机中，与每一汽缸喷入燃料时燃料泵齿条位置相对应数量的燃料，被喷入相应的汽缸並爆发，以产生一个输出转矩。那就是说，甚至在燃料泵的齿条是由调速器来操纵的情况下，发动机转速实际上还只是受每一汽缸喷入燃料时燃料泵齿条位置的控制。在每一汽缸喷入燃料以外的时间，燃料泵齿条位置的变动，对发动机转速的控制是无用的。並且，在柴油发动机中，因为输出转矩是由间歇地喷入燃料的爆发而产生的，它就会按照爆发的次数而脉动。那就是说，当Z个汽缸的柴油发动机以N(转/分)旋转时，对于二冲程的发动机来说，输出转矩脉动的周期为60/N·Z(秒)，而对于四冲程发动机来说，周期为120/N·Z(秒)。结果，发动机的转速以同样的周期脉动。柴油机的调速器並不打算去控制发动机转速周期性的波动，而这种波动是由柴油发动机本身产生的输出转矩的脉动而引起的。还有，不论调速器如何调节喷入的燃料数量，也不能防止柴油发动机输出转矩出现脉动。此外，即使调速器能对由于输出转矩的脉动而引起的发动机转速周期性的变化作出反应，去控制燃料泵的齿条，但因为在喷入燃料以外的时间内控制是无用的，所以调速器只不过是重复无用的操纵。所以，不希望柴油发动机的调速器能响应由于柴油发动机本身产生的输出转矩脉动而引起的发动机转速周期性的波动。然而，在常用的调速器中，还没有对那些问题作任何防范措施。或许可以建议，在一调速器中，为发动机的转速信号设置一机械的或电的低通滤波器，从而调速器不响应于由于柴油发动机本身产生的输出转矩脉动而引起的发动机转速周期性的波动。然而，在这样一种调速器中，因为发动机转速波动的周期随旋转速率作反比变化，所以要在发动机低速范围内去除发动机转速的波动，低通滤波器的截止频率应该降低。因此，由于低通滤波器的相位延迟影响，对于所有发动机的转速来说，调速器的控制能力将变坏。结果，发动机转速的控制有不稳定的趋势。因此，本专利技术的一个目的是提供一内燃机调速器，它能防止设置在发动机中的燃料喷射泵作无用的操作，並能正确地控制发动机的转速。本专利技术的特点是提供一去除波动电路，用以在宽的发动机转速范围内，精确地去除检测出的发动机转速信号中的周期性波动，此波动是由于内燃机本身产生的输出转矩周期内的脉动而引起的。此检测出的发动机转速信号通过该去除波动电路，用作控制信号。根据本专利技术的一个目的，提供一内燃机的调速器，它包括发动机转速检测装置，它用以检测发动机的转速並产生一个表征发动机转速的发动机转速信号;一个去除波动电路，它响应于从检测装置来的发动机转速信号，把信号中与发动机转速相对应的周期性波动分量除去;发动机转速预置装置，它用来产生一个发动机转速设置信号，此信号表征发动机的所希转速;以及计算提供给发动机的燃料喷入量以及提供一个燃料信号的装置，此计算是以去除波动电路和发动机转速预置装置的输出信号为基础的，而燃料信号表征计算出的喷入到设置在发动机中的燃料喷射泵内的燃料数量。结合附图，从下面的详细描述中，将会弄明白本专利技术。在这些附图中图1表明了本专利技术的整个基本布局;图2表明本专利技术的调速器的第一实施方案的总体布置;图3表明了检测出的发动机转速信号a和保持在取样保持电路内的发动机转速信号b相对于定时信号的波形;图4表明了本专利技术的调速器的第二实施方案的总体布置;图5是图4所示调速器中的同步电路及取样和保持电路的方块图;图6表明了本专利技术的调速器的第三实施方案的总体布置;图7表明了本专利技术的第四实施方案的总体布置;图8是图7所示调速器中的函数发生器的特性曲线;以及图9是示于图7的调速器中的可变特性滤波器的增益和频率之间的关系图。图1表明了本专利技术的一个调速器的整个基本布局。参考图1，那里示出了一个转速调整单元101，一个柴油发动机102，一个柴油发动机102的燃料喷入泵100，一个联接到柴油发动机102的曲轴(未示出)的驱动轴103，以及一个安装在驱动轴103上的船用螺旋浆。在驱动轴103处，至少有一个发动机转速检测器105，于是，一个发动机转速信号通过联接线L105加到转速调整单元101。根据来自发动机转速预置装置111的发动机转速设置信号和上述的发动机转速信号，转速调整单元101决定了发动机达到一个预先设定转速所必需喷入的燃料数量。转速调整单元101通过联接线L113把一个表征燃料喷入量的燃料信号加到燃料喷射泵100上，从而以控制齿条(未示出)的位置来调节在燃料喷射泵100中被喷入的燃料量。转速调整单元101包括用来预先设定柴油发动机102转速的发动机转速预置装置111;一个减法器112;一个控制计算装置113，它用来根据减法器112的输出计算出必需的燃料数量，並产生一个相应于燃料数量的输出信号;转速调整单元101还包括一个去除波动电路500，它用来去除发动机转速检测器105所产生的，在宽的发动机转速范围内的发动机转速信号中的周期性波动分量。这个去除波动电路500是本专利技术的特点。根据本专利技术的调速器，因为发动机转速检测器105产生的发动机转速信号是通过去除波动电路500加到减法器112的，控制计算装置113就可能在宽的发动机转速范围内始终算出正确的燃料喷入量。由控制计算装置113产生的燃料信号通过联接线L113送到柴油发动机102的燃料喷射泵100中。本专利技术的一个实施方案将参考图2描述如下。图2表明了本专利技术的第一实施方案的总体安排。在图2中，与图1中相同的部分以同样的参考数字来表示。参考图2，那里示出了在驱动轴103上的发动机转速检测器105和曲轴角度检测器106。发动机转速信号和曲轴角度信号通过联接线L105和联接线L106联接到转速调整单元101。根据来自发动机转速预置装置111的发动机转速设置信号，上述发动机转速信号和曲轴角度信号，转速调整单元101决定了为使发动机达到预定转速所必需的燃料喷入量，还通过联接线L113把燃料信号加到燃料泵100上，从而控制了燃料泵的齿条(未示出)位置。在图2中，去除波动电路500包括一个取样和保持电路114和一个同步信号发生器115。也就是说，转速调整单元101包括发动机转速预置装置111，同步信号发生器115，取样和保持电路114，减法器112以及控制计算装置113。这些部分的功能如下。同步信号发生器115响应于来自曲轴角度检测器106的曲轴角度信号，以产生对于曲轴角度从0到360°，在间隔360°/Z(Z是汽缸数)处的定时信号，这个定时信号通过联接线L115加到取样和保持电路114。取样和保持电路114加有通过联接线L115的，来自同步信号发生器115的定时信号，以及加有通过联接线L105的，来自发动机转速检测器105的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的调速器，其特征在于所述调速器包括：发动机转速检测装置，它用来检测发动机的旋转速度并产生一表征发动机旋转速度的发动机转速信号；一个去除波动电路，它响应于来自所述检测装置的所述发动机转速信号，从所述发动机转速信号中去除相 应于所述发动机可变旋转速度的周期性波动分量，发动机转速预置装置，它用来产生一个发动机转速设置信号，此信号表征一所希的发动机旋转速度；以及计算供给所述发动机的燃料喷入量并给设置在发动机内的燃料喷射泵以一个燃料信号的装置，所述计算是以来 自所述去除波动电路和所述发动机转速预置装置的输出信号为基础的，所述燃料信号表征计算出的燃料喷入量。

【技术特征摘要】
1.一种用于内燃机的调速器，其特征在于所述调速器包括发动机转速检测装置，它用来检测发动机的旋转速度並产生一表征发动机旋转速度的发动机转速信号；一个去除波动电路，它响应于来自所述检测装置的所述发动机转速信号，从所述发动机转速信号中去除相应于所述发动机可变旋转速度的周期性波动分量，发动机转速预置装置，它用来产生一个发动机转速设置信号，此信号表征一所希的发动机旋转速度；以及计算供给所述发动机的燃料喷入量並给设置在发动机内的燃料喷射泵以一个燃料信号的装置，所述计算是以来自所述去除波动电路和所述发动机转速预置装置的输出信号为基础的，所述燃料信号表征计算出的燃料喷入量。2.一种根据权利要求1的调速器，其特征在于所述调速器还包括曲轴角度检测装置，用来检测所述发动机的具体曲轴位置，並产生一曲轴角度信号;其中所述去除波动电路包括一个取样和保持电路，它用来取样和保持来自所述发动机转速检测装置的所述发动机转速信号;一个同步信号发生器，它用来产生一个定时信号，去控制所述取样和保持电路和工作，所述定时信号以来自所述曲轴角度检测装置的所述曲轴信号为依据。3.一种根据权利要求1的调速器，其特征在于，其中所述去除波动电路包括一个取样和保持电路，它用来取样和保持来自所述发动机转速检测装置的所述发动机转速信号;以及一个同步信号发生器，它用来产生一个定时信号，去控制所述取样和保持电路的工作，所述定时信号是以来自所述发动机转速检测装置的所述发动机转速信号为依据的。4.一种根据权利要求3的调速器，其特征在于，其中所述同步信号发生器包括第一计数器装置，它用来对来自所述发动机转速检测装置的所述发动机转速信号进行计数，並在计数到一预定的数值时产生一输出信号;以及定时装置，它响应于来自所述第一计数装置的输出信号，以产生一恒定脉冲宽度的门信号;以...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐川隆一，永田修，山田一，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]