[发明专利]一种自由活塞发动机启动过程控制方法

摘要

本发明公开了一种自由活塞发动机启动过程控制方法。在其启动过程中，对其缸内压力信号和活塞运动信号进行检测，控制器根据信号算出当前的缸内循环指示功，判断启动时的燃烧状态，对电机的工作模式进行调节，保证在缸内出现失火、后燃以及燃烧压力不足的不正常燃烧情况下，运动组件都能按照控制要求到达预定的冲程终点位置，完成自由活塞发动机的冷机启动。上述的控制方法，可以保证自由活塞发动机稳定高效启动。

主权项

1.一种自由活塞发动机启动过程控制方法，其特征在于，包括以下步骤：10)采集发动机信号:实时采集活塞运动的位移信号和缸内压力信号，具体包括：11)全程实时监测活塞的位移信号和缸内压力信号；12)对位移信号进行计算得到活塞运动速度信号；20)驱动过程：将活塞驱动至压缩冲程始点，具体包括：21)电机以电动模式工作，驱动活塞从初始位置运动；22)根据位移信号对活塞的位置进行判断，若到达预定的压缩冲程起点，则开始压缩冲程循环；23)若没有到达预定的压缩冲程起点，则电机继续驱动活塞运动；30)压缩冲程：自由活塞发动机开始压缩冲程工作循环，具体包括：31)控制器根据活塞的位置给定当前循环压缩冲程的电机发电量；32)当活塞运动到预定位置时，控制器给出喷油点火信号；33)活塞在所给发电量的控制下，到达预定的压缩冲程终点位置，同时根据活塞速度信号判断，若速度反向则自由活塞发动机开始进行膨胀冲程；34)若活塞速度信号未反向，则继续压缩冲程；40)膨胀冲程：自由活塞发动机开始膨胀冲程工作循环，具体包括：41)当活塞运动至预定位置时，控制器根据缸内压力信号和活塞位移信号计算当前缸内循环指示功大小；42)控制器将计算得到的循环指示功同设定值进行比较，43)若缸内的循环指示功小于设定值，则缸内混合气未被点燃，出现失火现象，电机转化为电动机工作，由电动机驱动活塞到达预定的终点位置，准备进入下一循环；44)若缸内的循环指示功大于或等于设定值，则缸内混合气被点燃，控制器根据循环指示功判断此时缸内的燃烧状况，是否出现后燃或者压力不足的不正常燃烧的情况，并根据循环指示功大小给定当前循环膨胀冲程的电机发电量，电机作为发电机工作，将燃烧产生的部分能量转化为电能，同时保证剩余能量能够使活塞达到预定的膨胀冲程终点，准备进入下一循环。