一种自整定发动机数字式智能调速装置的制作方法

本发明涉及发动机调速技术领域，具体为一种自整定发动机数字式智能调速装置。

背景技术：

随着工业自动化的发展，工业自动化要求越来越高，对发动机的调速性能和要求也就越来越高，传统的发动机调速使用的是：第一，人工调速，油门踏板或油门拉索调速，用踏板连杆或手柄绳索拉动发动机的油门杆，回油靠油门拉杆的反向作用弹簧复位，这种调速方式让发动机按照油门开度缓慢升速，油门复位时靠油泵飞锤的作用缓慢减速，可以实现发动机的挠性升降速，提高了发动机的运行性能，但这种控制无法达到定速运行，而且离不开人为操作，对操作人员的技术要求非常高。第二，电子油门调速，通过电子油门拉索拉动发动机的油门，给恒正电，油门不断加大，发动机升速，给恒负电，发动机的油门在复位弹簧的作用下不断变小，发动机开始降速，这种调速方式减少了人为操作的失误，停车阀杆上装了停车电磁铁，可以控制发动机停机，在一些较粗旷的发动机转速控制上，可以实现自动化控制，可以基本稳速运行，但负载变化转速波动时，转速无法二次调整。其次额定转速的设定主要靠的是油门的机械限位，定速精度不高。第三，自动化调速，发动要油门杆全开，将控制发动机启动、停止的油门停车电磁铁，改成可以调整摆角的步进电机或执行器，靠调速控制器检测转速的速度传感器反馈信号，调节转速模拟电位器调节改变发动机的转速，调节增益模拟电位器调节防止转速系统超调震荡而不稳定，调节稳定模拟电位器调节转速系统响应速度，从而实现调节和改变发动机转速的功能。虽然解决需要人为操作的问题，以及仅靠油门机械限位定速而无法即时调整转速的问题和通过对转速信号采集，调速控制器对执行机构输入相对应的电压值，以达到即时调整发动机的转速的能力。但是，在这种方式的控制下，当未达到设达转速点，控制系统会不断提高电压值，并按照模似电压设置曲线定量增加输送电压给油门执行器或步进电机，以不断的提高转速，当达到设定转速定时，由于检测采集信号和输出执行器动作到油门调整完成过程需要一定时间（0.03-0.1s），这个时间当油门调整到位时，控制已经再次输入下一步的电压信号，发动机会再一次执行升速命令，降速的控制情况相同。如果设置的模似采集点太多，会使发动机在同一位置不断的来回推动油门停车阀杆，使发动机不断游车，无法达到精准调速。通常是需要专业技术人员才能完成（gain）和（stab）调试，使发动机转速定在一个小区间，以及使发动机油门稳定运行。然而这种缺陷在于无法做到真正的定点调速，更无法满足定压调速。

技术实现要素：

本发明旨在于提供一种能够实现对发动机的转速通过自整定方式控制转速的自整定发动机数字式智能调速装置，以方便实现高精度控制发动机转速，无需专业技术人员设置也能满足其工作状态。

本发明所述的一种自整定发动机数字式智能调速装置，包括油门执行器控制输出端，速度信号输入端，数字控制单元控制器；

所述油门执行器控制输出端，用于输出信号控制油门执行器；

所述速度信号输入端，用于接收发动机速度传感器发出的信号；

所述数字控制单元控制器，用于处理速度信号输入端接收的信号，将其转换成二进制数字输出信号，并通过转换后的二进制数字输出信号经油门执行器控制输出端控制油门执行器的导通与断开状态。

本发明所述的一种自整定发动机数字式智能调速装置，通过数字控制单元控制器对速度信号输入端接收发动机速度传感器感应到发动机速度传感器发出的信号转换成二进制数字输出信号，并通过二进制数字输出信号经油门执行器控制输出端控制油门执行器的导通与断开状态，即通过数字控制单元控制器输出“0”和“1”的二进制信号，对油门执行器输出二进制“0”为恒断电，“1”为恒通电。当速度信号输入端接收发动机速度传感器感应到发动机转速频率信号未达到设定转速或直接是仍低于设定转速时，数字控制单元控制器输出“1”恒通电，油门执行器通电正向拉动发动机油门停车阀杆，以图达到发动机设计转速值。当速度信号输入端接收发动机转速频率信号已达到设定转速或直接是高于设定转速时，数字控制单元控制器输出“0”恒断电，油门执行机构断电，油门复位弹簧将油门进行复位关闭，油门执行机构不通电时没有励磁，给复位弹簧带着往回走，发动机转速开始下降。当发动机转速重新达到设定转速时，数字控制单元控制器重新输出“1”恒通电，油门执行器接收指令通电，开始拉大油门，发动机重新开始升速。数字控制器会在要求的转速设定点上超速输出“1”和“0”，油门执行机构超速的通电和断电，油门杆原则上在设定转速上超速振动，从而实现对发动机转速调节的能力，能够根据要求实现定压调速和定速调速的专业自动化发动机的调速系统，同时能真正实现无人值守，自主操作，挠性调速控制，无需专业技术人员设置的效果。

附图说明

图1为本发明自整定发动机数字式智能调速装置结构示意图；

图2为本发明自整定发动机数字式智能调速装置接线结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种自整定发动机数字式智能调速装置，包括油门执行器控制输出端9，速度信号输入端11，数字控制单元控制器,所述油门执行器控制输出端9,用于输出信号控制油门执行器act；所述速度信号输入端11,用于接收发动机速度传感器sr发出的信号；所述数字控制单元控制器,用于处理速度信号输入端11接收的信号，将其转换成二进制数字输出信号，并通过转换后的二进制数字输出信号经油门执行器控制输出端9控制油门执行器act的导通与断开状态。

当速度信号输入端11接收发动机速度传感器sr感应到发动机转速频率信号未达到设定转速或直接是仍低于设定转速时，数字控制单元控制器输出“1”恒通电，油门执行器act通电正向拉动发动机油门停车阀杆，以图达到发动机设计转速值。当速度信号输入端11接收发动机速度传感器sr感应到发动机转速频率信号已达到设定转速或直接是高于设定转速时，数字控制单元控制器输出“0”恒断电，油门执行器act断电，油门复位弹簧将油门进行复位关闭，油门执行器act不通电时没有励磁，给复位弹簧带着往回走，发动机转速开始下降。当发动机转速重新达到设定转速时，数字控制单元控制器重新输出“1”恒通电，油门执行器act接收指令通电，开始拉大油门，发动机重新开始升速。从而实现对发动机转速调节的能力，能够根据要求实现定压调速和定速调速的专业自动化发动机的调速系统，同时能真正实现无人值守，自主操作，挠性调速控制，无需专业技术人员设置。

如图2所示，控制电源输入端10，控制电源输入端10用于控制切换外部电源1的导通与断开状态，外部电源1输入的交流电压220v通过变压器转换为直流电压8至30v为数字控制单元控制器提供直流供电电压，断开外部电源1时数字控制单元控制器停止工作，其中fu为保险，起到电压保护的作用，控制电源输入端10内设置电性连接有蓄电池gb。

手动调速电位器输入端5，手动调速电位器输入端5与可调电位器rsr电连接，通过外加一个5k－10k电位器，可手动调节控制发动机转速。也可外接一个3v－5v－7v电压，实现辅助调速的作用。

其中，负载传感器电源供电端8，所述负载传感器电源供电端8用于转换电压给发动机负载传感器pt供电；液晶显示端12、按钮4；所述液晶显示端12用于显示各类参数，所述按钮4包括按钮部和旋钮部，所述按钮4用于手动参数设置修改和控制液晶显示端12显示参数翻页；can通信端和usb通信端口，所述can通信端用于与电脑端pc进行数据的传输与接收，can通信端利用标准j1939通信协议与电脑端pc进行数据的传输与接收，usb通信端口通过数据线与电脑端pc通信设置参数、扩展数字控制单元控制器与其他模块的连接。通过电脑端pc向数字控制单元控制器进行数据的传输下载程序计算，数字控制单元控制器把发动机的转速行程分为“0”和“1”两部分逻辑，“0”和“1”两部分逻辑的分割点为发动机转速设定点，通过按钮4设置控制液晶显示端12的显示参数，通过手动调速电位器输入端5，可以及时调整发动机的运行转速。并且数字控制单元模与电脑端pc进行数据的传输与接收，可以记录每一次的运行数据，能默认每个机型的记忆数据，最大限度的方便操作，通过电脑端pc对发动机升速时间进行设置，可以让发动机处于挠性升降速，使得发动机的运行更优越。

其中，综合报警输出端7，所述综合报警输出端7用于输出转速超限报警、油门执行器act短路断线报警、速度传感器sr和发动机负载传感器pt短路断线报警、数字控制单元控制器功能异常故障报警以及通信故障报警，且综合报警输出端外接报警指示灯hl或者蜂鸣器。

怠速指令输入端6，怠速指令输入端6外接怠速控制开关zk，怠速控制开关zk闭合时为怠速，断开时为全速可根据需求设置为断开时为怠速，闭合时为全速。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。