一种双燃料发动机仪表及装有该仪表的双燃料发动机的控制方法与流程

文档序号:15578983发布日期:2018-09-29 06:20

本发明涉及一种双燃料发动机仪表以及安装有该仪表的双燃料发动机的控制方法。



背景技术:

随着国家对环保的要求越来越严格,低排放的清洁能源得到大力推广,天然气发动机以及柴油天然气混烧的双燃料发动机市场越来越大。原有的机械泵柴油机无柴油ECU,当改装上天然气设备后,无法输出电信号给柴油机,因而无法实时监测柴油机(发动机)是否处于何种燃料的状态,即机械泵双燃料发动机没有柴油机ECU,依照现在的技术无法实现对机械泵双燃料发动机运行模式的实时区分和监控。目前市场还没有一款仪表对改装后的双燃料发动机(机械泵式)各项运行参数进行很好的监测与控制,为了实现双燃料发动机在纯柴油模式和柴油天然气双燃料模式安全高效的运行,我们开发了一款双燃料发动机液晶仪表以及相应的控制装置,尤其对于船用发动机(机械泵式)可以进行很好的监测与控制。当然,现有的电控柴油机具有自己的ECU,改装后,还具有天然气设备自身的ECU,这种双控结构繁琐,不适应于现有的机械泵柴油机。



技术实现要素:

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种双燃料发动机仪表,该一种双燃料发动机仪表解决了传统柴油机(机械泵式)仪表无法监测和显示双燃料发动机的天然气压力、双燃料运行模式等各项发动机参数的问题。

为解决上述技术问题,所提供的一种双燃料发动机仪表包括仪表壳体,其结构特点在于:所述仪表壳体内装有PCB线路板,PCB线路板上装有仪表CPU,仪表壳体的前部表面上装有与仪表CPU电连接的显示屏,所述仪表壳体的后部表面上装有能与ECU电连接的线束接口且仪表CPU接收到ECU的信号后发送相应信号给显示屏,所述仪表壳体的外表面装有安装支架。

所述仪表壳体的两侧面对应装有销轴,安装支架呈U型,安装支架的两个支臂套装在销轴上,销轴上螺接有将所述支臂锁紧的锁紧螺母。

所述仪表壳体上装有与仪表CPU电连接的USB接头以及RS485接口。

所述仪表壳体上装有与PCB线路板电连接的仪表语音喇叭。

所述仪表壳体上装有与仪表CPU电连接的远传数据接头且通过该远传数据接头以及远传数据线串联多个仪表显示屏。

采用上述结构的双燃料发动机仪表,实现了对改装后的机械泵柴油机(形成双燃料发动机)的实时监控,并可以对该双燃料发动机在纯柴油模式和柴油天然气双燃料模式运行时各项参数监测与控制,并可以实时显示发动机的运行模式,保证了发动机的正常运行;另外,在仪表壳体上增加了USB插口,可实现对双燃料发动机液晶仪表的程序升级和数据刷写,使其更加智能化;可以串接多个同步显示相同数据的仪表显示屏,可以在多个位置对双燃料发动机进行实时监控,特别适用于船用发动机,无须驾驶人员必须待在操控室,在船体的其他位置也可获得相应的发动机信息。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种双燃料发动机的控制方法,包括发动机,所述发动机上安装有上述的双燃料发动机仪表,所述发动机电连接有ECU,所述发动机的转速传感器、机油压力传感器、机油温度传感器、水温传感器、燃气压力传感器以及燃气喷射阀皆与ECU电连接,ECU通过线束接口以及线束与仪表CPU电连接;

当燃气喷射阀没有燃气喷射时,燃气喷射阀将其电压信号传输给ECU,ECU把接收的电压信号分析处理后,以报文的方式发送给双燃料发动机仪表,仪表CPU分析对应的报文信息,仪表CPU控制显示屏显示“柴油模式”字样;

当燃气喷射阀有燃气喷射时,燃气喷射阀将其电压信号传输给ECU,ECU把接收的电压信号分析处理后,以报文的方式发送给双燃料发动机仪表,仪表CPU分析对应的报文信息,仪表CPU控制显示屏显示 “双燃料模式”字样;

ECU将接收到的发动机的转速传感器、机油压力传感器、机油温度传感器、水温传感器以及燃气压力传感器的信号传送给仪表CPU,仪表CPU控制显示屏显示相应的转速、机油压力、机油温度、水温以及燃气压力值,从而实现对发动机的运行参数的实时监测。

所述双燃料发动机仪表通过远传数据接头以及远传数据线串联至少一个仪表显示屏,仪表显示屏的数据与双燃料发动机仪表的数据一致。

所述仪表CPU内设置燃气压力的高压力报警限值和低压力报警限值,燃气压力传感器检测燃气管内实时的燃气压力,并实时将电信号传输到ECU,ECU将相应电信号传送给仪表CPU,仪表CPU控制显示屏显示相应燃气压力值,且当接收的燃气压力信号超出高压力报警限值和低压力报警限值之间的范围,仪表CPU控制显示屏显示“燃气压力低”或“燃气压力高”的字样,同时仪表CPU控制仪表语音喇叭发出报警声,从而实现对发动机的实时监控。

采用上述方法后,本双燃料发动机的控制方法是以机械泵柴油机为母型机,通过在柴油机上加装ECU以及双燃料发动机仪表实现对机械泵双燃料发动机运行模式的实时区分和监控;本发明巧妙地采集天然气喷射阀的喷射动作,输出相应的电信号,实现两种模式的实时区分和监控;并且可以显示相应的转速、机油压力、机油温度、水温以及燃气压力值,读取更加直观,便于驾驶人员全面获取相应信息,从而实现对发动机的运行参数的实时监测;可以设置多个数据一致的显示屏,从而可以在多个位置监测到发动机的实时状态,便于驾驶人员的操控;通过直接观察到显示屏的“燃气压力低”或“燃气压力高”的字样,以及听到相应的仪表语音喇叭的报警声,大大增加了驾驶的安全性,保证了发动机的正常运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明:

图1为本发明中双燃料发动机仪表的结构示意图;

图2为图1中显示屏的示意图;

图3为双燃料发动机仪表的电气原理图;

图4为本发明中双燃料发动机的控制方法的流程图;

图5为本发明中一种双燃料发动机的控制原理图。

具体实施方式

如图1至图3所示,本发明提供了一种双燃料发动机仪表的实施例,其包括仪表壳体1,所述仪表壳体1内装有PCB线路板2,PCB线路板2上装有仪表CPU3,PCB线路板以及仪表CPU的具体结构以及相应的连接结构皆为现有技术,在此不再赘述,仪表壳体1的前部表面上装有与仪表CPU3电连接的显示屏4,该显示屏的表面参照图2,其上面可以显示相应的油温、转速、油压、燃气压力、水温等数值,并且可以显示发动机运行模式的字样(图中显示的为双燃料模式),其可以显示多个字样,不仅仅为图中所示,在此不一一例举。所述仪表壳体的后部表面上装有能与ECU电连接的线束接口12且仪表CPU接收到ECU的信号后发送相应信号给显示屏,所述仪表壳体的外表面装有安装支架5,该仪表壳体的两侧面对应装有销轴,安装支架呈U型,安装支架的两个支臂套装在销轴上,销轴上螺接有将所述支臂锁紧的锁紧螺母6,上述结构使安装支架与仪表壳体形成铰接结构,可以通过安装支架的底边以及仪表壳体的底边对仪表壳体进行有效支撑,并且可以松开和旋紧锁紧螺母,可以调整仪表壳体上的显示屏的显示角度,便于操作者更加直观的读取显示屏上的数据。

参考图1至图3所示,所述仪表壳体1上装有与仪表CPU电连接的USB接头8以及RS485接口9,仪表CPU可通过该USB接头8与外界的U盘等工具连接,能够及时刷写和更新数据,RS485接口9用于连接485线,输出仪表报文信息给ECU,其相应的电连接结构以及原理皆为现有技术,在此不再赘述;所述仪表壳体1上装有与PCB线路板电连接的仪表语音喇叭10;仪表语音喇叭10可以播报相应的发动机运行模式以及相应的报警声等;所述仪表壳体上装有与仪表CPU电连接的远传数据接头11且通过该远传数据接头11以及远传数据线串联多个仪表显示屏7,即可以设置多个仪表显示屏7,仪表显示屏7的具体结构参考图3,其包括控制模块以及与控制模块电连接的显示屏,其通过远传数据线接收到仪表CPU的相应信号,在显示屏上显示相应的数据,当然也可以采用其他结构的仪表显示屏,在此不再一一例举,其增加了多个位置显示发动机的运行参数,便于驾驶者多个位置的读取。

如图4和图5所示,本发明提供了一种双燃料发动机的控制方法,其包括发动机,发动机未在图中示出,所述发动机上安装有上述结构的双燃料发动机仪表,所述发动机电连接有ECU,ECU与发动机的电连接结构以及原理为现有技术,在此不赘述,所述发动机的转速传感器20、机油压力传感器21、机油温度传感器22、水温传感器23、燃气压力传感器24以及燃气喷射阀25皆与ECU电连接,ECU通过线束接口以及线束与仪表CPU电连接;

当燃气喷射阀25没有燃气喷射时,燃气喷射阀25将其电压信号传输给ECU,ECU把接收的电压信号分析处理后,以报文的方式发送给双燃料发动机仪表,仪表CPU分析对应的报文信息,仪表CPU控制显示屏显示“柴油模式”字样;

当燃气喷射阀有燃气喷射时,燃气喷射阀将其电压信号传输给ECU,ECU把接收的电压信号分析处理后,以报文的方式发送给双燃料发动机仪表,仪表CPU分析对应的报文信息,仪表CPU控制显示屏显示 “双燃料模式”字样;

ECU将接收到的发动机的转速传感器、机油压力传感器、机油温度传感器、水温传感器以及燃气压力传感器的信号传送给仪表CPU,仪表CPU控制显示屏显示相应的转速、机油压力、机油温度、水温以及燃气压力值,从而实现对发动机的运行参数的实时监测。

所述双燃料发动机仪表通过远传数据接头以及远传数据线串联至少一个仪表显示7,在本实施例中串联了一个仪表显示屏7,仪表显示屏的数据与双燃料发动机仪表的数据一致。所述仪表CPU内设置燃气压力的高压力报警限值和低压力报警限值,燃气压力传感器检测燃气管内实时的燃气压力,并实时将电信号传输到ECU,ECU将相应电信号传送给仪表CPU,仪表CPU控制显示屏显示相应燃气压力值,且当接收的燃气压力信号超出高压力报警限值和低压力报警限值之间的范围,仪表CPU控制显示屏显示“燃气压力低”或“燃气压力高”的字样,同时仪表CPU控制仪表语音喇叭发出报警声,从而实现对发动机的实时监控。

本发明不受上述实施例的限制,在本技术领域人员来说,基于本发明上具体结构的等同变化以及方法步骤的简单替换皆在本发明的保护范围内。

再多了解一些
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