柴油机怠速提升自动控制系统装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机部件，具体涉及一种对柴油机怠速进行提升的自动控制装置。
【背景技术】
[0002]怠速是指发动机在无负荷的情况下运转，维持发动机“空转”的最低转速，不对外输出功率。车用柴油机一般不用怠速进行作业，但有些类如叉车、挖掘机等工程机械用柴油机需要在怠速时进行作业。如叉车在提升货物时，在怠速状态下不加油门直接推动提升手柄提升货物。此时会经常出现因叉车满载而怠速提升无力，无法将货物送到位的问题。根据图1来说明其原因:柴油机起动时，调速手柄在怠速位置，喷油栗起动后，怠速调速簧起作用，此时如图1中的曲线n，D—J为调速弹簧在怠速位置时的控制区；J—K为调速弹簧和怠速稳定弹簧合力控制区；K点为怠速工况点。油门手柄在全速位置时如图1中的外特性曲线I，因柴油机在怠速时的扭矩非常小，一般叉车提升限定的最重货物都会超过柴油机怠速时的扭矩，柴油机会因高负荷而转速下降。此时转速降低，但喷油栗的齿条行程(油压)却在增加，当转速下降到最低点时(图1中怠速D点)，此时怎么拉动油门手柄，转速也不会上升，因为此时喷油栗齿条行程达到最大值。这就是虽然加大油门但叉车仍提升无力的原因。想要解决此问题，需在怠速还没有到达最低点时加油，使喷油栗达到如图1中的曲线I，到达外特性全速区，使得柴油机转速上升扭矩增加。但因为人工的操作较为滞后，加油时怠速已经降到最低点，喷油栗齿条已达到行程的最大位置。由此造成加大油门而无助于提升给力的情况。
[0003]为解决这一问题，本发明将实时监测柴油机转速的变化而自动调整喷油栗的齿条，控制喷油栗加油，达到恢复转速及增加扭矩的作用。不但可以适时加油保持怠速，而且即便在怠速工况下增加负荷(如开启空调)，也能维持柴油机的正常转速。另，该发明还可以解决车用柴油机在怠速工况时开启空调而使转速降低过多导致怠速不稳的故障。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提出一种对柴油机怠速进行提升的自动控制装置，用于汽车或叉车在怠速状态增加负荷时，防止转速及扭矩下降和怠速不稳现象。
[0005]为实现此目的本发明所提出的技术的结构是:在真空膜盒与真空栗之间设有真空抽气管，电磁阀将真空抽管分成上下两段，上段抽气管连接至真空膜盒;下段抽气管连接至真空栗的抽气接头，电磁阀的控制线连接至电控单元。真空膜盒中的膜片与拉杆的一端相连，拉杆的另一端设有拉钩，拉钩钩在喷油栗的油门上。转速传感器固定在飞轮壳上，转速传感器的探测头设置于飞轮齿圈的正上方，转速传感器的转速信号线束接至电控单元。
[0006]其结构原理是:飞轮连同齿圈一起转动，转速传感器感受齿圈切割磁力线转化成脉冲信号。齿圈每旋转一个齿，转速传感器发出一个脉冲信号给电控单元。电控单元根据齿圈的齿数将脉冲信号转化成柴油机转速，再根据设定转速变化的限值，控制电磁阀将上、下段抽气管接通，真空膜盒中的膜片在真空作用下，利用拉杆的来回移动驱使喷油栗给油量的变化。
[0007]电控单元根据转速信号和设定的转速上下限来控制电磁阀的开启和关闭；当发动机怠速低于设定转速时，电磁阀开启接通真空栗和真空膜盒，带动拉杆拉动油门手向加油方向运动，使柴油机在增加油量的同时增加扭矩，起到恢复怠速转速，增加扭矩的作用；当柴油机转速增大到设定的上限值时，电控单元控制电磁阀闭合真空管路，膜盒在大气压强的作用下，拉杆恢复到初始状态。
[0008]本发明的特点及产生的有益效果是:(I)采用转速传感器和电控单元监测柴油机转速的变化，柴油机的怠速降低到设定值时，怠速提升自动控制系统控制喷油栗加油，达到恢复转速和增加扭矩的作用；(2)弥补了柴油机在怠速下进行作业时扭矩不足的缺陷，有效的解决了叉车及其他工程机械在怠速时举升无力，加油门无反应的故障，(3)解决了车用发动机因怠速时开启空调而导致怠速转速下降，转速不稳等问题。并且该结构适合在所有机械栗的柴油机上广泛应用。
【附图说明】
[0009]图1为喷油栗齿条行程与转速变化的关系曲线图。
[0010]图2为本发明的技术结构简图。
[0011 ]图3为本发明组装在柴油机上的实施例结构简图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图并通过实施例对本发明的结构原理进行更详细的说明。柴油机怠速提升自动控制系统装置包括:电控单元、真空栗、电磁阀、真空膜盒、拉杆、喷油栗、转速传感器、飞轮壳、飞轮齿圈、信号线束等。
[0013]本实例适用于真空制动的发动机，如果用于气制动的柴油机，则还需配置薄壁气缸、气栗、储气筒等机构。本发明的结构是:在真空膜盒5与真空栗2之间设有真空抽气管，电磁阀3将真空抽管分成上下两段，上段抽气管4-1连接至真空膜盒;下段抽气管4-2连接至真空栗的抽气接头，电磁阀的控制线6-1连接至电控单元I。真空膜盒中的膜片与拉杆7的一端相连，拉杆的另一端设有拉钩，拉钩钩在喷油栗8的油门上。转速传感器9固定在飞轮壳10上，转速传感器的探测头设置于飞轮齿圈11的正上方。转速传感器的转速信号线束6-2接至电控单元。
[0014]电控单元根据转速传感器传送到的信号，控制电磁阀将上、下段抽气管接通。真空膜盒中的膜片在真空作用下，通过拉杆，在驾驶员不控制油门的情况下自动调整喷油栗油门开度的大小。
[0015]本发明的怠速提升自动控制系统的结构设置用于真空制动的柴油机，但是如果真空膜盒用薄壁气缸替换;真空栗用气栗或储气筒替换，怠速提升自动控制系统即可用于气制动的柴油机上。
[0016]本发明的实施过程以及原理是:根据喷油栗怠速特性曲线，首先设定一个在怠速点到调速弹簧和怠速簧共同起作用的怠速位置控制区域(或在图1中D—J曲线中靠近J点的区域中)设定为下限转速值。再设定一个最高转速作为上限值，在该上限转速提升货物所需扭矩后转速可下降到怠速值附近(该值由试验测出)ο这两个转速与怠速之差要大于柴油机的转速波动值。
[0017]当柴油机在怠速时受到负载时，柴油机转速由原来的怠速开始下降，当柴油机的怠速下降到某个设定下限转速时，电控单元根据收到转速传感器传来的脉冲信号，控制管路电磁阀工作。此时电磁阀将上下两段抽气管接通，真空膜盒中的膜片在真空的作用下，向油门加速方向运动。与膜片相连的拉杆拉动油门也向加油的方向运动，达到加油提升转速的作用。当柴油机转速经提升后超过原怠速值达到设定的上限转速值时，电控单元再次发出指令，电磁阀闭合，将两段抽气管断开停止抽气，此时膜片及拉杆在大气压强的作用下又恢复到原始状态。拉杆的行程可以在试验台架上进行调整，确保油门行程的准确性。
[0018]作为实施例，如CY6102BG柴油机怠速在850r/min时，加上一定负荷，柴油机怠速会下降到最低极限值500r/min(图1中的D点相应的转速)。此时为调速弹簧在怠速位置时的控制区域最低转速点，喷油栗齿条行程达到最大值。如果这时负荷再增加，柴油机便会熄火。此时设定一个下限转速:即在怠速点和调速弹簧在怠速位置控制区域最低转速点的区域中，靠近怠速的一个转速值。该转速与怠速之差要大于柴油机的转速波动值。由于转速降低到设定的下限值，电控单元及电磁阀控制真空膜盒中的真空度，并实施加油。在转速没有降至IjD点转速之前，加油使柴油机向着外特性曲线方向运行，增加转速和相应的扭矩。以此达到柴油机怠速工况作业时增大柴油机扭矩的目的。
【主权项】
1.柴油机怠速提升自动控制系统装置，包括:电控单元、真空栗、电磁阀、真空膜盒、拉杆、喷油栗、转速传感器、飞轮壳、飞轮齿圈、信号线束、薄壁气缸、气栗、储气筒，其特征是:在真空膜盒(5)与真空栗(2)之间设有真空抽气管，电磁阀(3)将真空抽管分成上下两段，上段抽气管(4-1)连接至真空膜盒(5);下段抽气管(4-2)连接至真空栗的抽气接头，电磁阀的控制线(6-1)连接至电控单元(I)，真空膜盒中的膜片与拉杆(7)的一端相连，拉杆的另一端设有拉钩，拉钩钩在喷油栗(8)的油门上;转速传感器(9)固定在飞轮壳(10)上，转速传感器的探测头设置于飞轮齿圈(11)的正上方，转速传感器的转速信号线束(6-2)接至电控单元。2.按照权利要求1所述的柴油机怠速提升自动控制系统装置，其特征是:由所述电控单元(I)根据所述转速传感器(9)传送到信号，控制所述电磁阀(3)将所述上、下段抽气管接通，所述真空膜盒中的膜片在真空作用下，通过所述拉杆使所述喷油栗的油门开大。3.按照权利要求1所述的柴油机怠速提升自动控制系统装置，其特征是:所述怠速提升自动控制系统的结构设置用于真空制动的柴油机，但是如果所述真空膜盒用薄壁气缸替换;所述真空栗用气栗或储气筒替换，所述怠速提升自动控制系统即可用于气制动的柴油机上。
【专利摘要】本发明公开了一种柴油机怠速提升自动控制系统装置，其结构是：真空膜盒与真空泵之间设有一条真空抽管，电磁阀将真空抽管分成上下两段，上段连接至真空膜盒；下段连接至真空泵的抽气接头。电磁阀的控制线连接至电控单元；转速传感器的信号线束也接至电控单元。真空膜盒中的膜片与拉杆的一端相连，拉杆的另一端通过拉钩钩住喷油泵的油门。转速传感器的探测头设置于飞轮壳内飞轮齿圈的正上方。本发明弥补了柴油机在怠速下进行作业时扭矩不足的缺陷，有效的解决了叉车及其他工程机械在怠速时举升无力，加油门无反应的故障。同时也解决了因开启空调而导致怠速转速下降，转速不稳等问题。并且该结构适合在所有机械泵的柴油机上广泛应用。
【IPC分类】F02D1/12
【公开号】CN105604704
【申请号】CN201510556640
【发明人】苑朝辉, 张宏辉, 曹晓峰, 庞华廷, 贺兆欣, 刘剑锋, 赵洪江, 张俊波
【申请人】东风朝阳朝柴动力有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年9月1日