專利名稱：一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)阻風(fēng)門控制裝置，特別涉及基于微處理器控制、減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有通用汽油機(jī)多采用化油器式的燃油系統(tǒng)，化油器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)?？紤]到冬季或冷機(jī)起動(dòng)的問題，一般化油器都帶有手動(dòng)風(fēng)門調(diào)節(jié)臂，在環(huán)境溫度偏低的情況下，將該風(fēng)門調(diào)節(jié)臂撥到節(jié)流位置，減小系統(tǒng)吸入空氣量，増加混合氣中油氣的濃度，使發(fā)動(dòng)機(jī)更易于起動(dòng)；起動(dòng)完成后再由手動(dòng)將該風(fēng)門調(diào)節(jié)臂撥到正常工作位置，以保證油機(jī)工作過程中化油器中正常的空氣吸入量。目前一些全自動(dòng)起動(dòng)的油機(jī)控制系統(tǒng)中，市場上常見的是用電磁鐵拉阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥代替手動(dòng)撥調(diào)節(jié)臂。即，起動(dòng)油機(jī)的同時(shí)給電磁鐵供電，電磁鐵通過電磁力將調(diào)節(jié)閥拉到節(jié)流位置；起動(dòng)完成后，電磁鐵自動(dòng)斷電，電磁力消失，這時(shí)候通過回位彈簧將調(diào)節(jié)閥拉到正常工作位置。由于電磁鐵控制的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥只能有兩個(gè)極限位置，對(duì)于冬夏溫度相差較大的地區(qū)，自動(dòng)起動(dòng)功能常常由于起動(dòng)失效而不能滿足要求。前幾年國內(nèi)外ー些大型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開始研究用步進(jìn)電機(jī)來控制阻風(fēng)門實(shí)現(xiàn)不同的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)開度。專利號(hào)為“200510056338. X”的中國發(fā)明專利公開了
一種自動(dòng)阻風(fēng)門裝置，其根據(jù)代表發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的溫度信息，對(duì)設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道中的阻風(fēng)門的開度進(jìn)行控制，其特征在于，根據(jù)代表所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的溫度信息，決定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的所述阻風(fēng)門的開度，并且設(shè)有用于控制所述阻風(fēng)門開度的電動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被控制成向設(shè)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速收斂，并且根據(jù)所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，按照該基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速越高，所決定的時(shí)間越短，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速越低，所決定的時(shí)間越長的方式，決定使所述阻風(fēng)門的開度從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的開度變化至全開、且直至節(jié)流解除的時(shí)間。該阻風(fēng)門控制裝置是通過傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速，控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥開度；井根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高低決定節(jié)流解除時(shí)間的長短。就功能來說該發(fā)明解決了環(huán)境溫度變化較大地區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難的問題，但該系統(tǒng)存在下面兩個(gè)問題1)由于增加了發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器與檢測單元，該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且可靠性降低；2)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速，使得該控制系統(tǒng)通用性相對(duì)較差，即，不同型號(hào)的機(jī)器相近的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度可能需要設(shè)定不同的起動(dòng)轉(zhuǎn)速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對(duì)不同環(huán)境溫度起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，化油器中油氣的濃度需求的不同，提供一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，通過基于微處理器的控制單元，在不同的環(huán)境溫度下，根據(jù)設(shè)定算法自動(dòng)調(diào)整不同的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開調(diào)節(jié)的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下，得到不同的化油器油氣濃度，使發(fā)動(dòng)機(jī)能自動(dòng)可靠的起動(dòng)。由于不需要發(fā)動(dòng)機(jī)溫度檢測，整個(gè)系統(tǒng)簡單可靠；由于控制単元自動(dòng)調(diào)整解除節(jié)流過程的時(shí)間，系統(tǒng)通用性強(qiáng)，適合于不同型號(hào)、不同廠家的發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，對(duì)設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道中的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行控制，該裝置包括基于微處理器的控制單元和用于控制所述阻風(fēng)門開度的減速步進(jìn)電機(jī)，其特征是，在發(fā)動(dòng)機(jī)起到時(shí)，所述基于微處理器的控制單元通過控制所述減速步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開的調(diào)節(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。所述調(diào)整阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開調(diào)節(jié)的時(shí)間具體為，基于微處理器的控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)失敗次數(shù)，設(shè)定減速電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得本次減速電機(jī)轉(zhuǎn)速比上次更低，實(shí)現(xiàn)阻風(fēng)門開度從全關(guān)到全開的調(diào)節(jié)時(shí)間逐次増加。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述基于微處理器的控制單元包括控制器、起動(dòng)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和檢測單元，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和檢測單元分別和控制器連接；所述檢測單元檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)發(fā)送至控制器，控制器判斷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是否成功。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置執(zhí)行下列步驟
步驟I控制器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)成功，如果起動(dòng)成功，發(fā)出停
止起動(dòng)電機(jī)的指令，并結(jié)束起動(dòng)過程；
步驟2控制器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)之前的起動(dòng)失敗次數(shù)n ;
步驟3控制器根據(jù)n設(shè)定阻風(fēng)門開度由全關(guān)到全開所需要的時(shí)間Tn ;Tn設(shè)定為隨n的增大而增大；
步驟4控制器根據(jù)Tn計(jì)算步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率Fn ；
步驟5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以最快的速度控制減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)阻風(fēng)門開度到全關(guān)，并以此位置為減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)基準(zhǔn)；
步驟6控制器控制起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)以頻率為Fn的脈沖驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)帶動(dòng)阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥從全關(guān)到全開轉(zhuǎn)動(dòng)；
步驟7控制器不斷讀取發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)成功，起動(dòng)成功，停止起動(dòng)電機(jī)，退出起動(dòng)過程，否則起動(dòng)失敗次數(shù)加I，重復(fù)執(zhí)行步驟2至6。所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)或由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓信號(hào)。所述減速電機(jī)為減速步進(jìn)電機(jī)或減速直流電機(jī)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊或直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)模塊。本發(fā)明的有益效果是在不需要溫度檢測單元的情況下，能實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下，不同型號(hào)、廠家的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)可靠起動(dòng)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)框圖2是本發(fā)明實(shí)施例1自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)控制流程圖3是本發(fā)明實(shí)施例2自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)框圖4是本發(fā)明實(shí)施例3自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)框 圖中1_基于微處理器的控制單元，2a-減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，2b-直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)模塊；3a-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元，3b-和發(fā)動(dòng)機(jī)同軸安裝的發(fā)電機(jī)輸出電壓檢測單元，4-減速電機(jī)化油器，5-起動(dòng)電機(jī)，6 —發(fā)動(dòng)機(jī)，7-阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)ー步說明
實(shí)施例1
如圖1所示，一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)由基于微處理器的控制單元I O、減速步進(jìn)電機(jī)4a、設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)6進(jìn)氣道中的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥7和起動(dòng)電機(jī)5組成，基于微處理器的控制単元I 0由控制器1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 a和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元3 a組成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 a和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元3 a分別和控制器I連接。自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制系統(tǒng)控制流程圖如圖2所示
當(dāng)接到起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)指令后，基于微處理器的控制單元I首先讀入發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過該轉(zhuǎn)速信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否已經(jīng)起動(dòng)，如果已經(jīng)起動(dòng)，則發(fā)出停止起動(dòng)電機(jī)5的指令，并結(jié)束起動(dòng)過程；
如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，則讀取前面起動(dòng)失敗的次數(shù)n，根據(jù)n設(shè)定阻風(fēng)門開度從全關(guān)到全開所用時(shí)間T n，
根據(jù)T n計(jì)算步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率F n。控制帶有減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的化油器阻風(fēng)門調(diào)節(jié)裝置4 a以最快的速度驅(qū)動(dòng)阻風(fēng)門開度到全關(guān)，并以該位置為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)基準(zhǔn)；
控制起動(dòng)電機(jī)5帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)6旋轉(zhuǎn)，同時(shí)以頻率為F n的脈沖信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 a,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 a驅(qū)動(dòng)減速步進(jìn)電機(jī)4a,減速步進(jìn)電機(jī)4a帶動(dòng)化油器阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥7實(shí)現(xiàn)阻風(fēng)門開度從全關(guān)到全開動(dòng)作；
整個(gè)過程基于微處理器的控制單元I 0 —直讀取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元3 a的輸出信號(hào)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值并能維持一段時(shí)間，則判定起動(dòng)成功，停止起動(dòng)電機(jī)，退出起動(dòng)過程，否則起動(dòng)失敗次數(shù)加I，重新計(jì)算F n+1,重復(fù)上述過程。實(shí)施例2
如圖3所示,本實(shí)施例與上例基本相同,所不同的是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元3 a被由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)輸出電壓檢測單元3b替代。實(shí)施例3
如圖4所示，本實(shí)施例與上例基本相同，所不同的是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 a由直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)模塊2b替代；減速步進(jìn)電機(jī)4 a由減速直流電機(jī)4b替代。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，對(duì)設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道中的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行控制，該裝置包括基于微處理器的控制單元和用于控制所述阻風(fēng)門開度的減速步進(jìn)電機(jī)，其特征是，在發(fā)動(dòng)機(jī)起到時(shí)，所述基于微處理器的控制單元通過控制所述減速步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開的調(diào)節(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，其特征是，所述調(diào)整阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開調(diào)節(jié)的時(shí)間具體為，基于微處理器的控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)失敗次數(shù)，設(shè)定減速電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得本次減速電機(jī)轉(zhuǎn)速比上次更低，實(shí)現(xiàn)阻風(fēng)門開度從全關(guān)到全開的調(diào)節(jié)時(shí)間逐次增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，其特征是，所述基于微處理器 的控制單元包括控制器、起動(dòng)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和檢測單元，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和檢測單元分別和控制器連接；所述檢測單元檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)發(fā)送至控制器，控制器判斷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是否成功。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，其特征是，所述自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置執(zhí)行下列步驟 步驟I控制器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)成功，如果起動(dòng)成功，發(fā)出停止起動(dòng)電機(jī)的指令，并結(jié)束起動(dòng)過程； 步驟2控制器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)之前的起動(dòng)失敗次數(shù)η; 步驟3控制器根據(jù)η設(shè)定阻風(fēng)門開度由全關(guān)到全開所需要的時(shí)間Tn ;Τη設(shè)定為隨η的增大而增大； 步驟4控制器根據(jù)Tn計(jì)算減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率Fn ； 步驟5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以最快的速度控制減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)阻門開度到全關(guān)，并以此位置為減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)基準(zhǔn)； 步驟6控制器控制起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)以頻率為Fn的脈沖驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)帶動(dòng)阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥從全關(guān)到全開轉(zhuǎn)動(dòng)； 步驟7控制器不斷讀取發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)成功，起動(dòng)成功，停止起動(dòng)電機(jī)，退出起動(dòng)過程，否則起動(dòng)失敗次數(shù)加I，重復(fù)執(zhí)行步驟2至6。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，其特征是，所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)為由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)輸出電壓或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，其特征是，所述減速電機(jī)為減速步進(jìn)電機(jī)或減速直流電機(jī)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊或直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)模塊。
全文摘要
一種自動(dòng)阻風(fēng)門數(shù)字化控制裝置，對(duì)設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道中的阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行控制，該裝置包括基于微處理器的控制單元和用于控制所述阻風(fēng)門開度的減速步進(jìn)電機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起到時(shí)，所述基于微處理器的控制單元通過控制所述減速步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整阻風(fēng)門調(diào)節(jié)閥全關(guān)到全開的調(diào)節(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。本發(fā)明在不需要溫度檢測單元的情況下，能實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下，不同型號(hào)、廠家的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)可靠起動(dòng)。
文檔編號(hào)F02M1/10GK103032205SQ20121005773
公開日2013年4月10日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者王運(yùn)良, 王韶華, 陳伯和 申請人:江蘇蘇美達(dá)機(jī)電有限公司