[發明專利]基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置

有效

• 申請號: 201110136603.0
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102259699A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 湯旭晶;陳歡歡;黃瑤瑤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B63H11/00
• 分類號: B63H11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是該助噴控制裝置包括減速齒輪箱、主機遙控裝置、電子調速器、控制器、助噴電磁閥、壓縮空氣,其中：所述減速齒輪箱、主機遙控裝置和電子調速器，其輸出端分別與控制器的輸入端電連接；控制器的輸出端與助噴電磁閥電連接，該助噴電磁閥安裝于柴油機補氣管上；柴油機補氣管連接到渦輪增壓器的壓氣機端的蝸殼上，當助噴電磁閥得電動作后，壓縮空氣就通過柴油機補氣管流向壓氣機葉輪，從而增大空氣容量并使增壓器加速，這樣，柴油機進氣總管可獲得所需的增壓空氣壓力，完成對船舶柴油主機的助噴功能。

2.根據權利要求1所述的基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是所述控制器包括CPU、電流/電流隔離器、模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊和繼電器，其中：所述開關量輸入模塊，其輸入端與主機遙控裝置、減速齒輪箱、柴油主機飛輪端接近開關電連接，其輸出端與CPU輸入端總線連接；所述模擬量輸入模塊，其輸入端與主機遙控裝置、電子調速器電連接，其中兩個輸出端直接與CPU輸入端電連接，另一個輸出端與電流/電流隔離器輸入端電連接后再與CPU輸入端電連接；CPU的輸出端與開關量輸出模塊輸入端總線連接，開關量輸出模塊輸出端與繼電器電連接。

3.根據權利要求2所述的基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是所述開關量輸入模塊輸入端采集開關量信號，分別是：安裝于柴油主機飛輪上的接近開關的高速脈沖信號，柴油主機的正/倒車合排信號，減速齒輪箱的正/倒車油壓反饋信號。

4.根據權利要求2所述的基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是所述模擬量輸入模塊輸入端采集柴油主機的模擬量信號，分別是：起動空氣壓力信號，掃氣壓力信號，負荷信號。

5.根據權利要求2所述的基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是所述開關量輸出模塊輸出有兩路開關量信號，分別是控制助噴電磁閥和助噴開啟指示燈的工作信號。

6.根據權利要求2所述的基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置，其特征是所述電子調速器輸出PID信號，而非柴油機齒條位移信號。

7.基于微控制器的船舶柴油主機助噴控制裝置的用途，其特征是權利要求1至6中任一權利要求所述的助噴控制裝置適用于不可逆轉柴油主機帶減速齒輪箱的船舶動力裝置系統，該裝置使用過程中，其實時監測柴油主機轉速、起動空氣壓力、掃氣壓力和柴油機負荷；若超負荷，對柴油機進行補氣。

8.根據權利要求7所述的用途，其特征是當起動空氣壓力大于工藝設定值，掃氣壓力小于工藝設定值，柴油主機轉速大于工藝設定值這三種助噴必要條件時，如果滿足下列中的任一條，該助噴控制器立即釋放助噴功能：

（1）柴油主機起動時，立即開啟助噴控制裝置：

柴油主機起動時，助噴控制裝置根據計算得到的轉速判定是否達到柴油主機的發火轉速，若是，控制器立即開啟助噴電磁閥，使壓縮空氣進入柴油機補氣管，實現起動助噴；8秒后，助噴控制裝置關閉；

（2）航行中有大負荷產生，立即開啟助噴控制裝置：

柴油主機正/倒車合排后，延時20秒，助噴控制裝置進入大負荷監測；若電子調速器的負荷信號在1秒內增加超過20%，則判斷輸出有大負荷產生，控制器立即開啟助噴電磁閥，對柴油機補氣管補氣；8秒后，助噴控制裝置關閉；

（3）柴油主機正/倒車合排時，延時開啟助噴控制裝置：

柴油主機正/倒車合排時，控制器根據主機遙控裝置的正/倒車合排指令信號，邏輯運算并延時2.5秒，輸出指令開啟助噴電磁閥，壓縮空氣進入柴油機補氣管，實現柴油主機合排助噴；8秒后，助噴控制裝置關閉。

9.根據權利要求7所述的用途，其特征是：起動空氣壓力、掃氣壓力和柴油主機轉速的工藝設定值分別為15bar、1bar、200rpm。