一種礦用防爆電噴柴油機(jī)車電控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及防爆電噴柴油機(jī)車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種礦用防爆電噴柴油機(jī)車電控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦用防爆車輛是一種用于煤礦井下危險(xiǎn)環(huán)境的無軌輔助運(yùn)輸車輛，承擔(dān)著煤礦井下機(jī)電設(shè)備、工具耗材、人員的運(yùn)送任務(wù)。因其高效快捷的運(yùn)輸方式，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代煤礦輔助運(yùn)輸。(20世界50年代，世界上一些主要采煤國(guó)家開始進(jìn)行輔助運(yùn)輸機(jī)械化設(shè)計(jì)，并在北美首先應(yīng)用于金礦輔助運(yùn)輸。到20世界70-80年代，各國(guó)相繼建立無軌輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，產(chǎn)品開始系列化。)我國(guó)無軌輔助運(yùn)輸技術(shù)起步較晚，1988年開始從國(guó)外引進(jìn)無軌輔助運(yùn)輸設(shè)備。隨著神華、兗礦等大型煤炭集團(tuán)大規(guī)模引進(jìn)國(guó)外無軌輔助運(yùn)輸設(shè)備和技術(shù)，使我國(guó)無軌輔助運(yùn)輸成為一種新型技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，大量單位和資金投入到相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)研究中。目前，我國(guó)已經(jīng)可以生產(chǎn)處各種類型的防爆柴油機(jī)車。同時(shí)無軌輔助運(yùn)輸也在煤礦高效生產(chǎn)中占有重要地位。
[0003]礦用防爆車輛的動(dòng)力來源主要是防爆柴油機(jī)。對(duì)于在煤礦危險(xiǎn)環(huán)境下使用的發(fā)動(dòng)機(jī)必須進(jìn)行防爆處理。目前，國(guó)內(nèi)尚無其它機(jī)構(gòu)從事基于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的防爆車輛電控系統(tǒng)開發(fā)業(yè)務(wù)，國(guó)內(nèi)礦用防爆車輛均使用了機(jī)械栗式發(fā)動(dòng)機(jī)，與之配合的電控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)煤礦6大安全保護(hù)和一些整車信息顯示功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種礦用防爆電噴柴油機(jī)車電控系統(tǒng)，以提供電噴柴油機(jī)車的防爆電控系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種礦用防爆電噴柴油機(jī)車電控系統(tǒng)，包括柴油機(jī)車安全保護(hù)模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊、供電控制模塊和外圍電氣控制模塊，
[0006]所述供電控制模塊為所述柴油機(jī)車安全保護(hù)模塊、所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊和所述外圍電氣控制模塊提供電源；
[0007]所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊包括柴油機(jī)工況采集單元、執(zhí)行器和防爆型電控箱；
[0008]所述柴油機(jī)車工況采集模塊，用于采集柴油機(jī)車傳感器信號(hào)以及排放傳感器信號(hào);
[0009]所述防爆型電控箱內(nèi)設(shè)有電源、隔離柵和電子控制單元；所述電源，用于為所述電子控制單元和隔離柵提供電源；所述隔離柵，用于將所述柴油機(jī)車傳感器信號(hào)和所述排放傳感器信號(hào)由本安信號(hào)轉(zhuǎn)化為電子控制單元的柴油機(jī)車傳感器非安信號(hào)和排放傳感器非安信號(hào)，同時(shí)用于將CAN通訊總線的本安信號(hào)轉(zhuǎn)化為非安信號(hào)；所述電子控制單元，用于根據(jù)柴油機(jī)車傳感器信號(hào)和駕駛員操作信號(hào)控制執(zhí)行器工作，并將所述柴油機(jī)車傳感器非安信號(hào)和所述排放傳感器非安信號(hào)轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)車傳感器數(shù)據(jù)和排放傳感器數(shù)據(jù)；
[0010]所述柴油機(jī)車安全保護(hù)模塊包括數(shù)據(jù)采集單元、電源控制器和顯示單元；
[0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集柴油機(jī)車的安全性能參數(shù)，并將所述安全性能參數(shù)反饋給所述電源控制器；
[0012]所述電源控制器，用于根據(jù)所述安全性能參數(shù)，發(fā)出控制信號(hào)給所述外圍電氣控制模塊，實(shí)現(xiàn)停機(jī)保護(hù)功能；
[0013]所述顯示單元，用于通過CAN總線與所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模和所述柴油機(jī)車安全保護(hù)模塊進(jìn)行通訊，并顯示所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊中的所述柴油機(jī)車傳感器數(shù)據(jù)和所述排放傳感器數(shù)據(jù)以及所述柴油機(jī)車安全保護(hù)模塊所采集的安全性能數(shù)據(jù)；
[0014]所述外圍電氣控制模塊，用于控制柴油機(jī)車的外圍電氣部件。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的礦用防爆電噴柴油機(jī)車電控系統(tǒng)，使電噴柴油機(jī)使用于礦下，使得發(fā)動(dòng)機(jī)能夠顯著降低排放、提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于節(jié)能減排和職業(yè)健康具有積極的促進(jìn)作用；通過防爆型電控箱內(nèi)設(shè)有電子控制單元，電子控制單元(ECU)根據(jù)實(shí)際工況和負(fù)荷，合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油及功率輸出，提升經(jīng)濟(jì)性能，有效減輕噪音、振動(dòng)，提升排放性能。
[0016]進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊還包括尾氣檢測(cè)控制模塊，用于檢測(cè)柴油機(jī)尾氣中的氣體含量并計(jì)算不同的工況下排放數(shù)據(jù)。
[0017]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:通過尾氣檢測(cè)控制模塊能夠檢測(cè)電噴柴油機(jī)車的排放情況，減少環(huán)境污染。
[0018]進(jìn)一步，所述尾氣檢測(cè)控制模塊包括尾氣采集單元和數(shù)據(jù)處理單元，
[0019]所述尾氣采集單元，用于通過防爆型氣體傳感器實(shí)時(shí)采集礦用柴油機(jī)車尾氣中的一氧化碳和氮氧化合物的含量；
[0020]所述數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述柴油機(jī)車工況采集模塊中的柴油機(jī)車傳感器數(shù)據(jù)和所述尾氣采集模塊中的所述尾氣中的一氧化碳和氮氧化合物的含量，計(jì)算不同的工況下排放數(shù)據(jù)，并將所述不同的工況下排放數(shù)據(jù)通過CAN總線傳送給所述顯示單元。
[0021]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:通過計(jì)算不同的工況下排放趨勢(shì)，礦用柴油機(jī)車的實(shí)時(shí)排放和實(shí)時(shí)工況就能夠一一對(duì)應(yīng)，車輛的真實(shí)動(dòng)力性能和各工況點(diǎn)的排放性能，準(zhǔn)確客觀地反映車輛在實(shí)際應(yīng)用中的排放指標(biāo)。
[0022]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括報(bào)警單元，用于如果所述柴油機(jī)工況采集模塊中的柴油機(jī)車傳感器數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值，和/或所述尾氣中的一氧化碳和/或氮氧化合物的含量超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0023]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:通過報(bào)警模塊，能夠?qū)崟r(shí)提醒操作者礦用柴油機(jī)的相關(guān)參數(shù)及排放超標(biāo)信號(hào)，非常方便。
[0024]進(jìn)一步，所述防爆型氣體傳感器為電化學(xué)氣體傳感器；所述電化學(xué)氣體傳感器包括一氧化碳電化學(xué)氣體傳感器和氮氧化合物電化學(xué)氣體傳感器。
[0025]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:電化學(xué)氣體傳感器，是把測(cè)量對(duì)象氣體在電極處氧化或還原而測(cè)電流，得出對(duì)象氣體濃度的探測(cè)器，其具有線性輸出特點(diǎn)，探測(cè)的靈敏度較高；一氧化碳電化學(xué)氣體傳感器和氮氧化合物電化學(xué)氣體傳感器能夠準(zhǔn)確探測(cè)尾氣排放出來的一氧化碳的濃度和氮氧化合物的濃度。
[0026]進(jìn)一步，所述采集礦用柴油機(jī)車尾氣中的一氧化碳和氮氧化合物的含量的尾氣采集點(diǎn)位于礦用柴油機(jī)車排氣系統(tǒng)末端的排氣管上，在所述尾氣采集點(diǎn)處還設(shè)有水汽分離裝置。
[0027]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:由于尾氣采集點(diǎn)位于礦用柴油機(jī)車排氣系統(tǒng)末端的排氣管上，這樣能夠準(zhǔn)確反映出礦用柴油機(jī)車的實(shí)際排放情況；同時(shí)通過設(shè)置水汽分離裝置，避免防爆型氣體傳感器為電化學(xué)氣體傳感器被腐蝕，提高了防爆型氣體傳感器為電化學(xué)氣體傳感器的使用壽命。
[0028]進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊還包括跛行控制單元，用于當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能參數(shù)超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，降低所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
[0029]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:當(dāng)某項(xiàng)參數(shù)接近保護(hù)臨界值或傳感器等設(shè)備故障時(shí)，ECU能夠自動(dòng)降低功率輸出，僅為整車提供基本的動(dòng)力支持，防止整車頻繁停機(jī)；避免井下停機(jī)很可能阻塞巷道，嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)運(yùn)行的問題發(fā)生。
[0030]進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制模塊中柴油機(jī)車傳感器信號(hào)包括凸輪軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、油門位置信號(hào)、冷卻液溫度信號(hào)、燃油溫度信號(hào)、