[发明专利]内燃机活塞停止位置控制装置及方法无效
申请号: | 200910067129.3 | 申请日: | 2009-06-17 |
公开(公告)号: | CN101581255A | 公开(公告)日: | 2009-11-18 |
发明(设计)人: | 于秀敏;许楠;梁金广;衣文锁;董伟;孙平;马君;周骥;谭兴闻 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | F02D45/00 | 分类号: | F02D45/00;F02D29/06 |
代理公司: | 长春吉大专利代理有限责任公司 | 代理人: | 朱世林;王寿珍 |
地址: | 130012吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 内燃机 活塞 停止 位置 控制 装置 方法 | ||
技术领域:
本发明涉及一种内燃机直接起停技术,特别是涉及一种内燃机活塞停止位置控制装置及方法。
背景技术:
目前,我国内燃机直接起停技术的研究刚刚起步,基于瞬时反转直接起停系统的关键技术活塞停止位置控制尚属空白,本发明针对瞬时反转直接起停系统而设计。为了保证在不使用起动电机的情况下能够可靠地起动发动机,就必须要控制活塞在气缸中的停止位置,以保证在曲轴停止旋转后活塞的停止位置在一个合适的范围内。这个范围应该是处于压缩行程气缸内的活塞靠近上止点,而处于膨胀行程气缸内的活塞靠近下止点。这样控制的目的是在压缩行程气缸内空气量足够满足首次燃烧,即能使曲轴获得稍稍反转的燃烧能量。而且,这也同时保证了处于膨胀行程的气缸有较多的空气量,使第二次燃烧产生足以使曲轴正转的燃烧能量,从而使发动机能够可靠地起动。经初步检索,目前尚未发现相关专利申请。
技术内容:
传统发动机在不加以控制自然停机时,活塞停止的位置一般不能满足瞬时反转直接起停系统的起动要求。原因有两个:一是活塞停止位置分布不集中;二是相对较集中的活塞停止位置距符合起动要求的位置较远。活塞停止位置是决定能否以瞬时反转方式起动发动机的关键因素,因此建立活塞停止控制系统是建立瞬时反转直接起停系统的必要条件。本发明的目的在于提供一种内燃机活塞停止位置控制装置及方法,以解决传统发动机活塞停止的位置不能满足瞬时反转直接起停系统的起动要求的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案方案实现的,结合附图说明如下:
一种内燃机活塞停止位置控制装置,由利用交流发电机的自动停止控制子系统和利用电子节气门的自动停止控制子系统组成,所述的利用交流发电机的自动停止控制子系统包括:交流发电机、励磁电流控制系统、蓄电池和外部电路,励磁电流控制系统的功率输出线的一端与交流发电机的励磁线圈相连,而另一端接地,蓄电池和外部电路并联一端与交流发电机的输出线路相连接,另一端共地,当利用交流发电机的自动停止控制子系统处在工作工况时,励磁电流控制系统使交流发电机处于他励状态,由蓄电池为交流发电机的励磁线圈提供能量,励磁电流控制系统将控制通过交流发电机转子的励磁电流的大小,以此来影响交流发电机工作时所产生的电磁转矩。
所述的利用电子节气门的自动停止控制子系统包括:电子节气门、电子节气门控制系统和驱动电路,电子节气门控制系统的PWM信号线与驱动电路相连接,驱动电路的功率输出线与电子节气门内的直流电机连接,电子节气门控制系统的控制既要控制节气门的开度,也要完成电子节气门控制权的移交,电子节气门控制系统将发送标定好的PWM信号给驱动电路,驱动电路将按照PWM信号输出功率信号给电子节气门的直流电机以控制节气门开度。
所述的发电机的励磁电流控制系统包括:单片机模块和驱动电路模块,单片机模块的PWM信号线和驱动电路模块连接,驱动电路模块与交流发电机的励磁线圈连接,其中单片机向驱动芯片发送PWM信号,根据该信号占空比的不同以决定交流发电机内励磁电流的大小,使交流发电机的励磁电流在较宽范围调节以适应自动停止的需要。
所述的发电机的励磁电流控制系统中的驱动电路模块包括:反相器、驱动芯片和续流二极管,反相器作为驱动电路模块的输入级接入来自单片机的PWM信号,反相器的输出连接驱动芯片的输入端,驱动芯片的输出端连接交流发电机的励磁线圈,续流二极管反向并联在交流发电机的励磁线圈两端。
所述的发电机的励磁电流控制系统中的驱动电路模块中的反相器需要串联两个,只为到放大驱动信号的作用,不起逻辑取反的作用。
所述的发电机的励磁电流控制系统中的驱动电路模块中的续流二极管需要反向并联在励磁线圈的两端,起到削减反向电动势的作用。
所述的发电机的励磁电流控制系统中的单片机模块中的输入端口接收来自发动机转速传感器和凸轮轴相位传感器的信号,单片机模块根据以上信号决定发动机处于不同状态下PWM信号的占空比。
所述的利用电子节气门的自动停止控制子系统中的电子节气门控制权的移交是指自动停止系统在发动机停机后要从原有的电子节气门控制系统手中接管节气门的控制权,而在发动机正常运转或需要怠速时将电子节气门控制权再次还给电子节气门控制系统,为原有的电子节气门控制系统和利用电子节气门的自动停止控制子系统两套系统,使能够在不同的工况分别根据自己的控制策略来控制节气门;
所述的驱动电路的驱动芯片其上的两处使能端分别接入发动机实验电控系统的供电信号和先串联接入反相器再接入发动机实验电控系统的供电信号,通过反相器的逻辑取反完成电子节气门控制权的移交。
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