[发明专利]矿用柴油机上控制燃油喷射的隔爆兼本安型电控箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用柴油机燃油喷射控制装置，特别涉及电子控制过程及控制过程的隔爆防护作用。

背景技术

在我国的，防爆柴油发动机被广泛运用于矿井中，它的动力性和经济性获得企业的一致认可。目前我们国家大多数的矿井柴油发动机还是使用传统的机械式控制喷油方式，但随着国家对各个行业的发动机排放要求的不断严格监督控制，矿业开采对发动机动力性要求的不断提高，传统的机械式柴油机已经很难满足当前的生产、排放需求了，这使得越来越成熟的电控燃油喷射技术在矿井柴油机上使用成为一种可能。在我国的汽车行业，汽车燃油喷射电子控制技术日渐成熟，但用于矿井柴油机上的燃油喷射电子控制技术的使用还是处于空白阶段，矿井下本身就是一个复杂的环境，若要对矿用柴油机进行燃油喷射进行电子控制，除了设计安全的控制电路外，还得保证控制电路能够有一个安全稳定的工作环境。因此，矿用柴油机上控制燃油喷射的隔爆兼本安型电控箱的设计生产就显得尤为重要。

发明内容

鉴于背景技术中存在的技术空缺，本发明要解决的技术问题是提供一种用于矿井柴油发动机上的控制燃油喷射的电控箱，通过对电控箱的整体设计布置，使得本发明能够安全稳定的在恶劣的矿井环境下完成对燃油喷射的精确控制。

为此，本发明是采用以下技术方案来实现的：一种矿用柴油发动机的控制燃油喷射电控箱，它是由电控单元ECU、信号隔离板和隔爆箱组成的。电控单元ECU它是整个装置最核心的部件，所有的喷油控制指令都由它来产生。电控单元自身包含有信号处理模块、带扩展存储器的MCU模块、喷射驱动模块、DC/DC升压模块、功率驱动模块和带集成通信模块的电源管理模块。发动机采集到传感器和开关的本安信号通过线束输入到隔离板，隔离板对其进行隔离滤波处理输入到电控单元的信号处理模块，经电控单元的MCU模块计算分析，发送的信号经过隔离板进行安全隔离，得到的本安信号通过线束控制发动机的执行器。

信号隔离板主要由安全接口、电源转换电路、信号限能处理和信号隔离四个模块组成，发动机上的各类传感器及开关信号经线束穿过隔爆箱上的联通节接到信号隔离板上，信号隔离板对输入ECU的数字信号进行隔离，对输入ECU的模拟信号进行限能处理；电源转换电路通过直流24V分别转换成12V,10V和5V为隔离板上各种元器件、ECU和外围器件提供安全稳定的供电。

隔爆兼本安型隔爆箱是一个防护外壳，箱体设计有与外部连线的联通节，箱体内外侧分别焊接有接地金属板和接地螺栓，用于与地线连接而保护整个内部电路，箱体里面分别设有ECU和信号隔离板的安装底座，安装过程中，待所有器件安装完毕，用螺栓将箱盖固定起来，并且得垫上石棉垫，以达到一个完好的密封状态。箱体进行磷化处理并涂上防锈油，内腔非加工表面需涂两遍灰色耐弧磁漆，这样可以避免电控箱体在恶劣的矿井环境下腐蚀、生锈及产生电弧，还可以在表面形成防氧化层。

隔爆箱隔爆主要体现在箱体能够承受渗入箱内的可燃性混合气在内部的爆炸而不损毁，并且不会引起外部爆炸，同时因为隔爆箱很好的密封特性，隔爆箱能够在矿井环境下起到防水、防易燃性气体渗漏的作用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中的信号隔离板结构示意图；

图3为本发明中的隔爆箱结构示意图；

图4为本发明中的隔爆箱箱盖示意图；

图5为本发明中电控单元ECU的结构示意图。

具体实施方式

下面再结合附图说明来描述本发明的有关细节。

参照附图1，矿用柴油机上控制燃油喷射的隔爆兼本安型电控箱主要包括有电控单元11、信号隔离板12和隔爆兼本安型隔爆箱13。

信号隔离板的结构如图2所示，其主要由安全接口1、安全接口2、电源转换模块、信号隔离模块和限能模块组成。发动机的信号通过线束与安全接口1相连接，安全接口2通过线束与电控单元的信号相连接。根据发动机传感器上传来的数字、模拟本质安全信号分别进行信号隔离和限能处理，处理后的电路经过安全接口2联接到ECU的信号处理模块，经ECU计算分析，发送的控制信号经过隔离板进行限能处理，得到的本安信号通过线束经安全接口1控制发动机的执行器。电源转换电路通过直流24V分别转换成12V,10V和5V为隔离板上各种元器件、ECU和外围器件提供安全稳定的供电。