CN100417793C - 机车发动机重启动关闭的超驰***和方法 - Google Patents

Abstract

一种阻碍EMD机车发动机保护装置(40)的超驰***，机车发动机保护装置(40)包括与发动机冷却***相连通的低水压检测装置(16)，当检测到发动机中的低水压时，低水压检测装置(16)关闭发动机，该超驰***包括：水辅助泵(20)，其连接到水源并与保护装置(40)相连通，用于将加压的水供给到低水压检测装置(16)，以保持相对较高的水压，从而防止装置(40)关闭发动机；以及用于在发动机启动期间激活水辅助泵(20)的控制器。

Description

机车发动机重启动关闭的超驰***和方法

相关申请的交叉引用

本申请的发明要求基于于2003年7月28日提交的美国临时申请序号No.60/490,624的优先权。

技术领域

本发明涉及EMD机车发动机保护装置，并且更特别地，涉及在计算机控制的自动发动机重启动期间引起EMD机车发动机中的装置跳闸的防止条件。

铁路机车发动机长时间不工作，并且很长时间不使用时一般关闭。如果发动机关闭过长时间，一些机车***会受到损坏，因此存在设计成在无人工干预的情况下使发动机自动停止和重启动的自动***。无论发动机是自动启动还是人工启动，都有发动机保护装置，这些发动机保护装置设计成在启动和运转期间检测发动机***中的某些状态，并在一定的条件下关闭发动机。遗憾的是，特别是当EMD机车发动机已经长时间关闭之后，这种保护装置可能检测到启动时的瞬变状态，并导致发动机被再次立即关闭。该情况消除了自动发动机启动/停止***(AESS)的优点，并可能需要人工通过阻碍保护装置而重启动该发动机。

由通用汽车的电气机车部门(Electro-Motive Division)(EMD)制造的一种发动机保护装置是差动的水和曲柄轴箱压力检测***。该装置监测发动机冷却***和曲柄轴箱压力的异常。如果检测到潜在的有害异常情况，则关闭发动机。有时在发动机启动时因瞬变状态而检测到的异常(例如，较低的冷却剂***压力)使该保护装置产生不必要的发动机关闭。在这些由通用汽车的电气机车部门制造的EMD保护装置中，存在需要有资格的人员重启动发动机的人工复位装置，这常常消除了在这种发动机上的AESS***的优点。

发明内容

通过提供在利用AESS***的同时在发动机启动时暂时禁止EMD发动机保护装置的功能的***和方法，本发明克服了上述有关EMD发动机保护装置的缺点和困难。

本发明的一方面提供了一种阻碍EMD机车发动机保护装置的超驰***，机车发动机保护装置包括与发动机冷却***连通的低水压检测装置，当检测到发动机中的低水压时，低水压检测装置关闭发动机，该超驰***包括：水辅助泵，其连接到水源并与保护装置连通，用于将加压的水供给到低水压检测装置，以保持相对较高的水压，从而防止所述装置关闭发动机；以及用于在发动机启动期间激活水辅助泵的控制器。控制器优选地在发动机的起动注油和转动曲柄期间操控水辅助泵，并可与AESS***一起使用。

本发明的另一方面提供了一种阻碍EMD机车发动机保护装置的超驰***，机车发动机保护装置包括第一和第二相互连接的隔膜，第一隔膜的一侧与发动机水泵的出口相连通，并且第一隔膜的相反侧与发动机水泵的入口相连通，第二隔膜的第一侧与发动机气箱相连通，使隔膜在穿过隔膜的压差作用下运动，当穿过第一隔膜的压差变得比作用在第二隔膜上的发动机气箱压力小时，指示EMD机车发动机冷却***的低水压，该超驰***包括：水辅助泵，其连接到水源并与保护装置连通，用于将加压的水供给到发动机保护装置中的第一隔膜的一侧；以及用于在发动机启动期间激活水辅助泵的控制器。

本发明的另一方面包括一种阻碍EMD机车发动机保护装置的超驰方法，机车发动机保护装置包括与发动机冷却***连通的低水压检测装置，当检测到发动机中的低水压时，低水压检测装置关闭发动机，该超驰方法包括：在发动机启动期间，激活与发动机冷却***连通的水辅助泵，以给保护装置提供水压，使保护装置不关闭发动机。该方面还优选地包括使水辅助泵在发动机的起动注油和转动曲柄期间工作的步骤。该方法还优选地包括与自动发动机启动/停止***的激活一起采用的激活步骤。

附图说明

图1是具有AESS***的EMD发动机的发动机冷却***和包括本发明优选实施例的元件的示意性透视图；

图2是在EMD发动机中正的曲柄轴箱压力状态的示意图；

图3是较低的差动水压状态的示意图；

图4是在发动机起动注油模式期间激活图1的***的示意图；

图5是在发动机转动曲柄模式期间激活图1的***的示意图；和

图6是接通和切断***各元件的时序图。

具体实施方式

如图1所示，在EMD发动机(未示出)工作期间，水从水源(例如，水箱10)通过发动机水泵12和供水管14供给到发动机。低水压检测装置16与连接到发动机的供水管14连通，以检测低水位状态。如下面更加全面地讨论的，如果检测到可能对发动机有害的低水位状态，则关闭发动机。在本发明的一个优选实施例中，连接到供水管且与低水压检测装置16连通的是水辅助泵20。该水辅助泵20是由自动发动机启动/停止(AESS)***控制的电动泵，该AESS***由控制器22计算机化。当泵20被激活时，泵20例如在从水箱10出来的连接处15，并通过连接到泵20的入口26的管线24从供水管14抽水。而后水从泵20的出口28排出到低水压检测装置的供应管线30，这将在下面更加详细地描述。

现在参照图2，EMD低水位保护装置的示意性表示用40大体示出。这种EMD保护装置40包括在装备有EMD发动机的许多机车中。42处提供发动机水泵的出口压力；44处提供发动机水泵的入口压力；46处提供发动机气箱压力，来自调节器的进油孔在48处。油压安全阀50在图2中示出处于锁定位置，在图3中处于打开位置或脱开位置。第一隔膜52位于水泵出口压力42和发动机水泵入口压力44之间。第二隔膜54位于气箱压力的一侧，并且两个隔膜相互连接，使穿过第一隔膜52的水泵压力的预定不平衡致使油压安全阀50打开。

在低水位保护装置的标准操作中，当穿过发动机水泵12的差动压力变得比气箱压力小时，油压安全阀50脱开，如图3所示，从而使泄油阀开启并从发动机调节器(未示出)的低油位检测装置中倾倒出机油。该调节器检测低油位压力并启动发动机的低油位关闭。

在本发明的一个实施例中，当水辅助泵20被激活时，其为42处的发动机水泵出口压力增加水压，以防止该出口压力过度降低，以至于穿过隔膜52的压差降低到气箱压力之下，从而防止了低水位检测装置触发并关闭发动机。

通常来讲，当AESS控制器22激活自动启动程序时，其使警铃60鸣响30秒并连通从电池到水辅助泵20的回路，该回路使泵20抽吸冷却水并给冷却***加压。起动注油过程持续15到20秒。而后进行发动机转动曲柄程序。

根据AESS程序，发动机将转动曲柄不超过20秒。如果发动机在该段时间内启动起来，则AESS***将切断水辅助泵20。在发动机未启动的情况下，AESS***将切断水辅助泵20，并在2分钟后重复启动程序。

现在参照图4和5，虽然水辅助泵20的电连接可以用许多方式实现，但是这些图和下面的公开内容仅作为示例示出一个这样的连接***。当AESS控制器22激活自动发动机启动程序时，其接通发动机启动继电器62，从而连通从电池转换开关经由局部控制电路断路器64、常闭互锁的无电压继电器66和互锁的发动机启动继电器62到水辅助泵20而后返回到局部控制电路断路器68和电池转换开关的回路。

如图5所示，起动注油时间持续15到20秒。而后进行发动机转动曲柄的程序，如图5所示。在该程序期间，除了要激活发动机启动继电器62以外，还要激活发动机启动继电器70。互锁的发动机启动继电器62和70绕过人工开关72并经由互锁的热过载继电器74、燃油泵继电器76和第二常闭互锁继电器78，接通启动辅助接触器80。同时，激活调节器辅助泵82。转动曲柄持续15到20秒。如果发动机启动成功，则继电器78将断开并开启到水辅助泵、调节器辅助泵82和启动辅助接触器80的回路，AESS将切断发动机启动继电器62和70以及曲柄启动继电器84。如果发动机未启动，则AESS控制器将切断发动机启动继电器62和70，并在2分钟后重复启动程序。

根据AESS程序，发动机将转动曲柄不超过20秒。如果发动机在该段时间内启动，则AESS***将切断发动机启动继电器62和70以及曲柄启动继电器84。

上面的先后顺序在图6中以条形图的形式示出，以提供对各种元件何时处于激活状态和不激活状态有更好的理解。如图6中条90所示，优选地，水辅助泵20在发动机起动注油期间和转动曲柄期间处于被激活状态。这使得压力在启动过程早期逐渐形成在低水压保护装置40中。如条92所示，曲柄启动继电器84在AESS***停止时以及AESS起动注油期间和AESS转动曲柄期间处于被激活状态。如条94所示，发动机启动继电器62在AESS起动注油和转动曲柄期间吸合，如条96所示，发动机启动继电器70仅在转动曲柄期间吸合。

当引入本发明的元件或部件或者本发明的优选实施例时，用词“一个”、“一”、“该”和“所述”意味着存在一个或多个这种元件或部件。术语“包括”、“包含”和“具有”意味着包括的，并且除了所列出的还可以存在另外的元件或部件。

由于在不偏离本发明的范围的条件下可对上面的实施例作各种修改，因此，包含在上面的描述或附图中示出的内容将解释成示例性的而不是限制性的含义。

Claims (10)

1. 一种阻碍EMD机车发动机保护装置(40)的超驰***，所述机车发动机保护装置(40)包括与发动机冷却***相连通的低水压检测装置(16)，当检测到发动机中的低水压时，所述低水压检测装置(16)关闭发动机，所述超驰***包括：

水辅助泵(20)，其连接到水源并与所述保护装置(40)相连通，用于将加压的水供给到所述低水压检测装置(16)，以保持相对较高的水压，从而防止所述装置(40)关闭发动机；和

控制器(22)，在发动机启动期间，其用于激活所述水辅助泵(20)。

2. 权利要求1的***，其与自动发动机启动/停止***(AESS)一起使用。

3. 权利要求1的***，其中，所述水辅助泵(20)是电动泵。

4. 权利要求1的***，其中，所述控制器(22)在发动机的起动注油和转动曲柄期间操控所述水辅助泵(20)。

5. 权利要求4的***，其与自动发动机启动/停止***(AESS)一起使用。

6. 一种阻碍EMD机车发动机保护装置(40)的超驰***，所述机车发动机保护装置(40)包括第一和第二相互连接的隔膜，所述第一隔膜(52)的一侧与发动机水泵(12)的出口相连通，并且所述第一隔膜(52)的相反侧与所述发动机水泵的入口(26)相连通，所述第二隔膜(54)的第一侧与发动机气箱相连通，使得所述隔膜在穿过所述隔膜的压差作用下运动，当因穿过所述第一隔膜(52)的压差而作用在所述第一隔膜上的力变得比由作用在所述第二隔膜(54)上的发动机气箱压力施加在所述第二隔膜上的力小时，指示EMD机车发动机冷却***中的低水压，所述超驰***包括：

水辅助泵(20)，其连接到水源并与所述保护装置(40)相连通，用于将加压的水供给到所述发动机保护装置(40)中的第一隔膜(52)的一侧；和

控制器(22)，在发动机启动期间，其用于激活所述水辅助泵(20)。

7. 一种阻碍EMD机车发动机保护装置(40)的超驰方法，所述机车发动机保护装置(40)包括与发动机冷却***相连通的低水压检测装置(16)，当检测到发动机中的低水压时，所述低水压检测装置(16)关闭发动机，所述超驰方法包括：

在发动机启动期间激活与所述发动机冷却***相连通的水辅助泵(20)，以给所述保护装置(40)提供水压，使所述保护装置(40)不关闭发动机。

8. 权利要求7的方法，其中，所述激活步骤与自动发动机启动/停止***(AESS)的激活一起采用。

9. 权利要求7的方法，其中，所述水辅助泵(20)在发动机的起动注油和转动曲柄期间工作。

10. 权利要求7的方法，其中，所述激活步骤与自动发动机启动/停止***的激活一起采用。

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