联动控制发动机转速的系统及使用该系统的控制方法与流程

本发明涉及一种和遥控联动控制天然气船用发动机转速的系统及使用该系统的控制方法。

背景技术

现有的船用天然气发动机采用全程调速，调速手柄的位置对应电压信号，电压信号输入发动机ecu中，发动机ecu再根据电压信号对发动机进行调速，发动机匹配油门手柄本质为滑动变阻器，电器原理图中电压由发动机ecu提供，在实际使用时，如果放在驾驶室，则需要较长的连接线导致压降，电压可能会接近0伏（正常使用范围为0.3~4.7v）。而在整船配套中，有整船会为了有更好的齿轮箱-发动机联动控制会匹配单独的遥控器，遥控器安装在驾驶室，独立于发动机供电，向发动机直接输入电压信号实现转速控制，这样遥控器的电压信号与ecu提供油门手柄电压冲突。另外，发动机自带调速手柄位移区间不一定满足使用要求，一般船机会设置多种档位，还有控制螺旋桨反转的倒档，有可能需要180度旋转的手柄，而自带手柄旋转角度一般在90度之下；控制发动机与齿轮箱合排，脱排，倒档时，自带调速手柄不能与遥控器形成较好的配合，因为遥控器无法直接控制转速，则需凭借船员经验进行操作，体现不出遥控器的优势；一般调速手柄会设置在驾驶室中，而驾驶室与发动机舱距离一般较远，使用自带手柄需要较长的连接线，实际中线路会有电阻值，影响调速手柄的电压输入输出，导致调速电压范围降低，可能达不到设置的最高调速电压或者最低电压降到限值之下导致报错。

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联动控制发动机转速的系统，该系统将发动机匹配的油门手柄作为机旁控制手柄，遥控作为驾驶室控制，实现机旁-遥控的切换，并满足遥控输入电压给发动机ecu控制调速的需求。

为解决上述技术问题，所提供的一种联动控制发动机转速的系统，包括发动机ecu和遥控器的cpu，其结构特点在于：发动机ecu与第一电源电连接，遥控器的cpu与第二电源电连接，发动机ecu上并联有调速电阻，调速电阻上装有调速手柄，所述遥控器的cpu上通过导通控制电路电连接有三极管vt，三极管vt上串联有继电器kr，继电器kr的两常闭触头kr1、kr2和一个常开触头kr3，常闭触头kr1串接在调速电阻的一个边部引脚与发动机ecu的调速电压输出端之间，调速电阻的另一个边部引脚与发动机ecu的接地端共同接地，常闭触头kr2串接在调速电阻的中部引脚与发动机ecu的调速电压输入端之间，所述常开触头kr3设置在发动机ecu的调速电压输入端与遥控器的cpu的调速电压输出端之间的线路上。

所述发动机ecu的接地端和遥控器的cpu的接地端相连，可以保证发动机ecu调速电压输出端接收到的电压信号与遥控其的cpu调速电压输出端的电压信号一致。

作为一种具体结构形式，所述导通控制电路包括三极管vt的基极与遥控器的cpu的开关信号响应端连接的线路，三极管vt的发射极接地，三极管vt的集电极与继电器kr串接在第二电源的正极，所述第二电源的正极与遥控器的cpu的手动开关信号输入端连接的线路上设有手动开关。通过按压手动开关，可以实现上述导通控制电路的导通与切断，从而实现机旁控制与遥控控制的实时切换。

所述第一电源和第二电源的供电电压相同设置。

采用上述结构的联动控制发动机转速的系统，由单一控制的调速方式变为机旁及遥控器两种调速方式，互为备用，且针对发动机不同的使用工况采用不同的调速模式，可避免安全隐患的发生。如采用遥控器，此时便可根据遥控器功能及客户使用习惯匹配合适的调速手柄，避免了发动机自带手柄旋转角度不能形成很好配合的局面；遥控器可以直接通过电压输出给发动机ecu控制转速，能更好的控制发动机与齿轮箱的配合动作；遥控器直接输出电压给发动机ecu，且电压可调，通过接收端电压的测试，可避免驾驶室至发动机舱较长的连接线造成的压降导致发动机ecu接收到的调速电压过低或达不到最高值的问题。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种使用联动控制发动机转速的系统的控制方法，其特征在于：发动机上安装有上述结构的联动控制发动机转速的系统；

机旁控制模式下，继电器kr不通电，常闭开关kr1,kr2保持闭合状态，常开开关kr3打开，发动机ecu的调速电压输入端接收到调速电阻的电压信号，通过拨动调速电阻的中部引脚改变所述电压信号，发动机ecu根据接收到的电压信号进行相应的调速；

机旁和遥控控制模式下，导通控制电路处于导通状态，三极管vt接收到遥控器的cpu的高电位信号，三极管vt导通，继电器kr动作，开关kr1,kr2断开，kr3闭合，发动机ecu的调速电压输入端接收遥控器的cpu的调速电压输出端输出的电压信号，发动机ecu接收到电压信号后调节发动机转速；导通控制电路处于断开状态，继电器kr不通电，常闭开关kr1,kr2保持闭合状态，常开开关kr3打开，发动机ecu的调速电压输入端接收到调速电阻的电压信号，通过拨动调速电阻的中部引脚改变所述电压信号，发动机ecu根据接收到的电压信号进行相应的调速。

采用上述方法后，实现了机旁-遥控的切换，并满足遥控输入电压给发动机ecu控制调速的需求，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为现有技术中调速电路的示意图；

图2为本发明一种实施例的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有技术中的调速电路，其包括蓄电池10、ecu12、滑动变阻器13及调速手柄组成，蓄电池10通过ecu端口给ecu提供电源，ecu的另一端口接蓄电池负极当做接地，其中ecu通过一端口给调速手柄提供5v的电源，当调速手柄动作时，即电路中滑动变阻器13动作，输出给ecu端口的电压在0.3~4.7v之间变化，ecu控制发动机输出相应的转速。

参考图2所示，本发明提供了一种联动控制发动机转速的系统的实施例，其包括发动机ecu和遥控器的cpu2，发动机ecu与第一电源3电连接，遥控器的cpu2与第二电源4电连接，所述第一电源3和第二电源4的供电电压相同设置，皆为24v，发动机ecu的接地端和遥控器的cpu2的接地端相连，实现两者共地，发动机ecu上并联有调速电阻5，调速电阻5上装有调速手柄，所述遥控器的cpu2上通过导通控制电路电连接有三极管vt6，三极管vt6上串联有继电器kr7，继电器kr7的两常闭触头kr1、kr2和一个常开触头kr3，常闭触头kr1串接在调速电阻的一个边部引脚与发动机ecu的调速电压输出端101之间，调速电阻的另一个边部引脚与发动机ecu的接地端103共同接地，常闭触头kr2串接在调速电阻的中部引脚与发动机ecu的调速电压输入端102之间，所述常开触头kr3设置在发动机ecu的调速电压输入端102与遥控器的cpu的调速电压输出端203之间的线路上。导通控制电路断开时，通过调速手柄的拨动会使调速电阻的中部引脚发生滑移，发动机ecu接收到的调速电压输出端获得不同的电压信号，从而使发动机ecu根据接收到的电压信号进行相应的调速；导通控制电路导通时，发动机ecu的调速电压输入端接收遥控器的cpu的调速电压输出端输出的电压信号，发动机ecu接收到电压信号后调节发动机转速。

参考图2所示，所述导通控制电路包括三极管vt6的基极与遥控器的cpu的开关信号响应端201连接的线路，三极管vt6的发射极接地，三极管vt6的集电极与继电器kr7串接在第二电源的正极，所述第二电源的正极与遥控器的cpu的手动开关信号输入端202连接的线路上设有手动开关8。

参考图2所示，本发明提供了一种使用联动控制发动机转速的系统的控制方法，发动机上安装有上述结构的联动控制发动机转速的系统；

机旁控制模式下，即发动机待机，起机，怠速等与齿轮箱非配合的状态下为机旁控制模式，即只有机舱中的调速手柄可起作用，防止驾驶室误操作，继电器kr7不通电，常闭开关kr1,kr2保持闭合状态，常开开关kr3打开，发动机ecu的调速电压输入端接收到调速电阻5的电压信号，通过拨动调速电阻5的中部引脚改变所述电压信号，发动机ecu根据接收到的电压信号进行相应的调速；

机旁和遥控控制模式下，即发动机热车，及检查无问题后，发动机进入工作状态时，导通控制电路处于导通状态，三极管vt6接收到遥控器的cpu2的高电位信号，三极管vt导通，继电器kr动作，开关kr1,kr2断开，kr3闭合，发动机ecu的调速电压输入端接收遥控器的cpu的调速电压输出端输出的电压信号，发动机ecu接收到电压信号后调节发动机转速；导通控制电路处于断开状态，继电器kr7不通电，常闭开关kr1,kr2保持闭合状态，常开开关kr3打开，发动机ecu的调速电压输入端接收到调速电阻5的电压信号，通过拨动调速电阻5的中部引脚改变所述电压信号，发动机ecu根据接收到的电压信号进行相应的调速。

通过上述描述可以看出，在发动机正常运行时，可以通过按压手动开关8，从而使导通控制电路处于导通状态或断开状态，从而实现了遥控-机旁控制的自动切换，实现了上述两种调速方式的切换，保证了发动机的正常运行。

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。