防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法与流程

本发明涉及内燃机车，尤其涉及一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法。

背景技术：

1、内燃机车柴油机超速是柴油机的一种严重事故，危害极大，不仅会造成柴油机部件的破损，还可能会危及到人身安全，因此相关标准规定，柴油机应装有超速保护装置，以防止柴油机转速超速带来不必要的隐患。现有超速保护装置是通过采集内燃机车柴油机转速传感器上的频率信号，经处理电路加工处理后，转换成柴油机的实际转速值，与停机设定转速值进行比较，当高于设定转速值时控制电路输出控制信号，驱动执行机构动作完成柴油机停机功能。这对于转速传感器和处理电路的要求极高，不能受到周围环境和电磁环境的干扰，一旦干扰就会造成柴油机的实际转速值不准确，一种可能是柴油机误超速动作停机造成机车“机破”事件，或者柴油机实际超速而未及时停机造成柴油机部件损坏事件，不论哪种情况发生都会对主机厂产品和声誉带来不好的影响。特别是在内燃机车柴油机变频启动时误报更为明显，直接造成机车无法启动成功的严重事件。

2、对于上述问题，已经出现了一些解决措施，例如增加延时判断、启动过程中失效判断、采取转速传感器上的电压信号等，但都存在可靠性、可用性等方面的问题。

3、例如，一些现有技术通过转速传感器获得柴油机曲轴飞轮当前转速的实测值，若转速信号处于工作范围内，则将转速实测值与柴油机超速保护设定的超速阈值进行比较，若转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，则执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号；若转速信号处于非工作范围内，输出对应于转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号。然而这种方式虽然对转速信号是否在正常工作范围内进行了检测，但缺点是先通过转速值输出测试脉冲信号验证超速保护装置在执行动作，其实时性很差，会造成柴油机因真正超速而延时停机的后果，也无法验证转速传感器是否正常。

4、因此，开发一种能够彻底防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方案，已经成为提升柴油机可靠运行重要任务。。

5、基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，以解决现有技术的内燃机车柴油机误超速动作所带来的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明一些实施例公开了一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，

3、基于内燃机车柴油机转速传感器得到柴油机的转速值，记为第一转速值；

4、获取电机输出端的两相电压信号，经过分析计算得到柴油机的转速值，记为第二转速值；

5、将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作。

6、一些实施例中，基于内燃机车柴油机转速传感器得到柴油机的转速值包括：

7、采集内燃机车柴油机转速传感器的频率信号，将所述频率信号转换成柴油机的转速值。

8、一些实施例中，将所述频率信号转换成柴油机的转速值包括：将采集到的内燃机车柴油机转速传感器的频率信号经处理电路加工处理。

9、一些实施例中，所述电机输出端的两相电压信号通过内燃机车的电气和控制系统设备得到。

10、一些实施例中，获取电机输出端的两相电压信号，经过分析计算得到柴油机的转速值包括：将得到的发电机输出端的两相电压信号，经处理单元处理后，根据发电机频率与柴油机转速频率呈现的线性关系，由控制电路转换成柴油机的转速值。

11、一些实施例中，将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作包括：

12、若所述第一转速值和所述第二转速值之间的差值在允许误差范围内，则控制电路输出第一转速值，并将所述第一转速值与预设的超速保护阈值进行比较，若第一转速值大于所述超速保护阈值，则认为内燃机车柴油机发生了误超速动作。

13、一些实施例中，将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作还包括：

14、若所述第一转速值和所述第二转速值的差值超出允许误差范围，则认为柴油机转速采集信号处于异常状态。

15、一些实施例中，包括：

16、控制系统定时地进入转速检测程序：

17、检测柴油机曲轴频率信号，作为柴油机转速传感器频率信号，并将柴油机转速传感器频率信号转换位第一转速值；

18、检测发电机电压频率信号，根据发电机频率与柴油机转速频率呈现的线性关系，得到第二转速值；

19、判断所述第一转速值和所述第二转速值的差值，是否在允许误差范围内，如是，则将所述第一转速值作为检测转速值与设定的柴油机的超速保护阈值进行比较，若第一转速值大于所述超速保护阈值，则执行柴油机超速保护停机指令。

20、一些实施例中，若第一转速值不大于所述超速保护阈值，则认为内燃机车柴油机未发生误超速动作，控制系统继续定时地进入转速检测程序。

21、一些实施例中，判断所述第一转速值和所述第二转速值的差值，是否在允许误差范围内，如不是，则执行输出采集信号异常指示。

22、采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

23、本发明提供的一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，充分利用现有的内燃机车柴油机电气、控制等系统，通过实时采集发电机的频率，结合转速与频率的对应关系，实现柴油机运行时对柴油机转速的实时验证功能，当柴油机转速检测的转速值与发电机频率对应的转速值在允许的误差范围内，则认定此时的柴油机转速值可作为超速保护判定的实际转速值，因此当作为超速保护判定的实际转速值大于等于柴油机超速保护阈值时，才执行柴油机转速超速停机指令。实现柴油机实际转速的真正反馈功能，实时性高，防止柴油机误超速动作，提升内燃机车的正常运用效率。

技术特征：

1.一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，基于内燃机车柴油机转速传感器得到柴油机的转速值包括：

3.根据权利要求2所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，将所述频率信号转换成柴油机的转速值包括：将采集到的内燃机车柴油机转速传感器的频率信号经处理电路加工处理。

4.根据权利要求1所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，所述电机输出端的两相电压信号通过内燃机车的电气和控制系统设备得到。

5.根据权利要求4所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，获取电机输出端的两相电压信号，经过分析计算得到柴油机的转速值包括：将得到的发电机输出端的两相电压信号，经处理单元处理后，根据发电机频率与柴油机转速频率呈现的线性关系，由控制电路转换成柴油机的转速值。

6.根据权利要求1所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作包括：

7.根据权利要求6所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作还包括：

8.根据权利要求1所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，若第一转速值不大于所述超速保护阈值，则认为内燃机车柴油机未发生误超速动作，控制系统继续定时地进入转速检测程序。

10.根据权利要求8所述的防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，其特征在于，判断所述第一转速值和所述第二转速值的差值，是否在允许误差范围内，如不是，则执行输出采集信号异常指示。

技术总结
本发明公开了一种防止内燃机车柴油机误超速动作的控制方法，基于内燃机车柴油机转速传感器得到柴油机的转速值，记为第一转速值；获取电机输出端的两相电压信号，经过分析计算得到柴油机的转速值，记为第二转速值；将所述第一转速值和所述第二转速值进行比较，并根据第一转速值和所述第二转速值的比较结果，判断内燃机车柴油机是否发生了误超速动作。本发明可以有效防止具有电磁干扰等环境恶劣的场所对于检测数值级判断结果的影响，提升了控制系统的可靠性和可用性。通过对柴油机转速传感器信号和采集值的实时检验，提升了部件有效性。

技术研发人员：姚琦,管明华,王孝峰,苏宇婷,代振威,李莹莹,姜旭龙
受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22