[发明专利]空气动力发动机的启动控制装置和启动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气动力发动机，更具体地说，涉及空气动力发动机的启动控制装置和启动控制方法。

背景技术

发动机被广泛应用于各行各业中，在现代交通运输工具比如汽车、轮船等中，一般采用以燃油作为动力源的活塞式内燃发动机。这种采用燃油作为动力源的发动机一方面因燃油燃烧不充分，使得排出的气体中含有大量的有害物质而污染环境，另一方面因使用的燃油是从石油中提炼而获得，石油资源的日益紧缺使得燃油发动机的发展和利用受到越来越多的限制。因此开发新的、洁净的、无污染的替代能源，或者尽可能地减少燃油消耗、降低排放成为发动机发展中急需解决的问题，以压缩空气作为动力源的空气动力发动机正好满足了这种要求。

最早研究压缩空气动力发动机的为法国MDI公司的设计师Guy Negre，他于2002年推出了第一款纯空气动力的经济型家用桥车。关于压缩空气发动机的研究可见FR2731472A1、US6311486B1、US20070101712A1等。

FR2731472A1公开了一种可在燃料供应和压缩空气供应两种模式下工作的发动机，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特别是市区和市郊，将压缩空气(或其他任何非污染的压缩气体)注入燃烧室。这种发动机虽然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放问题依然未能解决。

中国专利CN201193582Y公开了一种气动发动机起动机，该气动发动机具有气动马达，安装气动发动机起动机的车辆可以不必配备大容量蓄电池，可以降低车辆运行成本，同时也便于车辆维护。该专利文件记载了气动马达的安装和连接结构，但是，该专利文件没有考虑到气缸内的活塞处于某些位置时气动发动机不易起动的问题，例如活塞处于上死点前某些角度甚至处于下死点附近时发动机不易起动，甚至会发生起动失败的问题。这影响了气动发动机的工作效率，当气动发动机装载在车辆上时，更是会降低驾乘人员的满意度。

基于上述问题，本发明提供了一种空气动力发动机的启动控制装置和启动控制方法，旨在提高气动发动机的启动性能，并提高气动车辆驾乘人员的满意度。

发明内容

相当于本发明原始要求范围内的某些实施例作如下概括。这些实施例并非限制所请求保护的发明范围，而是试图提供本发明的多种可能形式的简要概括。实际上，本发明可包括类似于或不同于下面提出的实施例的不同形式。

根据本发明的一个方面，提供了一种空气动力发动机的启动控制方法。在发动机启动时，该启动控制方法执行如下步骤：

(a)检测当前曲轴角度；

(b)判断当前曲轴角度是否处于适合启动的第一曲轴角度范围内；

(c)如果当前曲轴角度处于适合启动的第一曲轴角度范围内，则直接进行启动动作；

(d)如果当前曲轴角度未处于适合启动的第一曲轴角度范围内，执行将曲轴驱动到适合启动的第一曲轴角度范围内的驱动动作；

(e)再次检测当前曲轴角度，然后依次重复执行步骤(b)(c)(d)(e)。

通过该方法，可以在发动机启动时确保曲轴角度处于适合启动的第一曲轴角度范围内，从而提高气动发动机的启动性能，并提高气动车辆驾乘人员的满意度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种空气动力发动机的启动控制装置。该启动控制装置包括：

曲轴角度检测单元，用于检测当前曲轴角度；

喷射单元，用于向气缸内喷射气体；

电控单元，该电控单元接受曲轴角度检测单元的检测信号，根据该检测信号判断当前曲轴角度是否处于适合启动的第一曲轴角度范围内；如果当前曲轴角度处于适合启动的第一曲轴角度范围内，则允许进行启动动作；如果当前曲轴角度未处于适合启动的第一曲轴角度范围内，则电控单元向喷射单元发出指令，使喷射单元喷射预定量的气体，将曲轴驱动到适合启动的第一曲轴角度范围内。

通过该装置，可以在发动机启动时确保曲轴角度处于适合启动的第一曲轴角度范围内，从而提高气动发动机的启动性能，并提高气动车辆驾乘人员的满意度。

根据本发明的再一个方面，进一步提供了一种空气动力发动机的启动控制方法。在每次发动机停止后，该启动控制方法执行如下步骤：

(a)检测当前曲轴角度；

(b)判断当前曲轴角度是否处于适合启动的第一曲轴角度范围内；

(c)如果当前曲轴角度处于适合启动的第一曲轴角度范围内，则结束本方法；

(d)如果当前曲轴角度未处于适合启动的第一曲轴角度范围内，执行将曲轴驱动到适合启动的第一曲轴角度范围内的驱动动作；