專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制領(lǐng)域，涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵體內(nèi)的泵油元件由噴油泵、柱塞和套筒組成。噴油泵體的上部是吸油腔，吸油腔通過(guò)兩個(gè)小進(jìn)油孔與壓油腔相連，位于柱塞之上的壓油腔經(jīng)由柱塞上的垂直槽與吸油腔相通。供油終點(diǎn)以及所供的油量隨著油泵柱塞的移動(dòng)而產(chǎn)生變化。當(dāng)柱塞向上移動(dòng)而蓋過(guò)吸油腔的進(jìn)油孔時(shí)，噴油泵即開(kāi)始供油；當(dāng)柱塞的斜坡形控制邊緣與進(jìn)油孔相遇時(shí)，供油便停止了。因此，每個(gè)柱塞位置所對(duì)應(yīng)的噴油量同發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩有一定的比例關(guān)系，與螺旋線(xiàn)成一定角度的柱塞旋轉(zhuǎn)到一定角度即對(duì)應(yīng)一定的噴油量。而噴油泵內(nèi)柱塞的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)齒條的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。目前，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛經(jīng)常出現(xiàn)尾氣排放超標(biāo)的情況，這往往是由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其噴油泵的齒條移動(dòng)控制不夠精確造成的，這種控制的不精確還會(huì)導(dǎo)致汽缸內(nèi)的柴油燃燒效率低下，造成燃料的浪費(fèi)和燃燒不充分，排放的尾氣中有害物質(zhì)含量超標(biāo)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，提供一種對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵齒條移動(dòng)進(jìn)行精確控制的電控系統(tǒng)勢(shì)在必行。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)無(wú)法對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵齒條移動(dòng)進(jìn)行精確控制的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元與齒條位置控制器相連，齒條位置控制器與齒條位移執(zhí)行器相連，齒條位移執(zhí)行器與齒條位移傳感器相連，齒條位移傳感器與齒條位置控制器相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元相連；齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器構(gòu)成位置閉環(huán)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)；齒條位置控制器依據(jù)其接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳送的齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)對(duì)齒條位移執(zhí)行器進(jìn)行控制；齒條位移執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的齒條以齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移極值點(diǎn)為邊界做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；齒條位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置，并將齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)傳送給齒條位置控制器；[0012]齒條位置控制器將齒條位移傳感器傳來(lái)的齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳來(lái)的齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)做差，獲得的位置數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)位置閉環(huán)后得到噴油泵齒條目標(biāo)邊界位置的修正值，位置閉環(huán)依據(jù)齒條目標(biāo)邊界位置的修正值修正噴油泵齒條位置，進(jìn)而修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸 的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳送的目標(biāo)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)做差，獲得的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元轉(zhuǎn)換為齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)，并將該齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)傳送給齒條位置控制器；齒條位置控制器將齒條位移傳感器傳來(lái)的齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳來(lái)的齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)做差，獲得的位置數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)位置閉環(huán)后得到噴油泵齒條目標(biāo)邊界位置的修正值，位置閉環(huán)依據(jù)齒條目標(biāo)邊界位置的修正值修正噴油泵齒條位置，進(jìn)而修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型的有益效果是該系統(tǒng)采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)噴油泵的齒條移動(dòng)控制精確，提高汽缸內(nèi)的柴油燃燒效率，節(jié)約燃料，進(jìn)而減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放中的有害物質(zhì)含量，降低對(duì)環(huán)境造成的污染。

圖I是本實(shí)用新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器組成；發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元與齒條位置控制器相連，齒條位置控制器與齒條位移執(zhí)行器相連，齒條位移執(zhí)行器與齒條位移傳感器相連，齒條位移傳感器與齒條位置控制器相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元相連；齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器構(gòu)成位置閉環(huán)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)。本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)的工作原理是齒條位置控制器依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳送的齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)對(duì)齒條位移執(zhí)行器進(jìn)行控制；齒條位移執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的齒條做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；齒條位移傳感器實(shí)時(shí)將齒條的邊界位置數(shù)據(jù)傳送給齒條位置控制器；齒條位置控制器通過(guò)位置閉環(huán)修正噴油泵齒條位置，進(jìn)而修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器通過(guò)轉(zhuǎn)速閉環(huán)修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速。 本實(shí)用新型以德國(guó)的BOSCH直列式噴油泵和6DE2柴油機(jī)為對(duì)象，完成噴油泵齒條位移和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制實(shí)驗(yàn)。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元采用Winbond (華邦)公司的W77E58單片機(jī)；齒條位移執(zhí)行采用德國(guó)BOSCH公司的電磁執(zhí)行器，該電磁執(zhí)行器由PWM波(脈寬調(diào)制信號(hào))進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，PWM波的頻率變化范圍在150Hz-250Hz之間；齒條位移傳感器采用德 國(guó)BOSCH公司電控噴油泵產(chǎn)品中的位移傳感器；齒條行程為0 20毫米，齒條位置控制器對(duì)齒條位置的控制精度< 0. 04毫米。
權(quán)利要求1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元與齒條位置控制器相連，齒條位置控制器與齒條位移執(zhí)行器相連，齒條位移執(zhí)行器與齒條位移傳感器相連，齒條位移傳感器與齒條位置控制器相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元相連；齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器構(gòu)成位置閉環(huán)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)； 齒條位置控制器依據(jù)其接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳送的齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)對(duì)齒條位移執(zhí)行器進(jìn)行控制； 齒條位移執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的齒條以齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移極值點(diǎn)為邊界做往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 齒條位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置，并將齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)傳送給齒條位置控制器； 齒條位置控制器將齒條位移傳感器傳來(lái)的齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳來(lái)的齒條目標(biāo)位置數(shù)據(jù)做差，獲得的位置數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)位置閉環(huán)后得到噴油泵齒條目標(biāo)邊界位置的修正值，位置閉環(huán)依據(jù)齒條目標(biāo)邊界位置的修正值修正噴油泵齒條位置，進(jìn)而修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器傳送的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳送的目標(biāo)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)做差，獲得的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元轉(zhuǎn)換為齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)，并將該齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)傳送給齒條位置控制器； 齒條位置控制器將齒條位移傳感器傳來(lái)的齒條實(shí)際到達(dá)的邊界位置數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元傳來(lái)的齒條目標(biāo)位置修正數(shù)據(jù)做差，獲得的位置數(shù)據(jù)差值經(jīng)過(guò)位置閉環(huán)后得到噴油泵齒條目標(biāo)邊界位置的修正值，位置閉環(huán)依據(jù)齒條目標(biāo)邊界位置的修正值修正噴油泵齒條位置，進(jìn)而修正發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
專(zhuān)利摘要一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)屬于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、齒條位置控制器、齒條位移執(zhí)行器、齒條位移傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器；發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元與齒條位置控制器相連，齒條位置控制器與齒條位移執(zhí)行器相連，齒條位移執(zhí)行器與齒條位移傳感器相連，齒條位移傳感器與齒條位置控制器相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸相連，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元相連。本實(shí)用新型采用位置閉環(huán)和轉(zhuǎn)速閉環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)噴油泵的齒條移動(dòng)控制精確，提高汽缸內(nèi)的柴油燃燒效率，節(jié)約燃料。
文檔編號(hào)F02D1/04GK202493344SQ201220120249
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者張德江, 李慧, 林志琦, 閆一功 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)