專利名稱：發(fā)動機恒速控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用原車發(fā)動機為動力，經(jīng)過取力器驅(qū)動發(fā)電機(要求速度穩(wěn)定)的發(fā)動機恒速控制系統(tǒng)，屬于發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車載發(fā)電機以原車發(fā)動機為動力，經(jīng)過取力器驅(qū)動。為保證發(fā)電機輸出電能的穩(wěn)定，發(fā)電機對驅(qū)動轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定有一定的要求(如1500轉(zhuǎn)/分)。要達到發(fā)電機驅(qū)動轉(zhuǎn)速，發(fā)動機油門需要有一定的開度。目前，有人工操作和氣動控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法，利用人員操作則會帶來工作疲勞和且發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速不易控制；采用氣動控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，則要進行復(fù)雜的氣路改裝和使用價格高的控制閥(需進口)，屬于開環(huán)控制，且控制精度受氣壓波動的影響，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速不能準確的控制。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機恒速控制裝置及控制方法，通過采用恒速控制系統(tǒng)代替人員的操作，在實施發(fā)電機工作時，工作人員只需操作按扭，便可使發(fā)動機具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速輸出，從而保證發(fā)電機的正常工作，解決了人員操控不便等問題。
技術(shù)方案本發(fā)明的發(fā)動機恒速控制裝置，其特征在于該裝置由支架、步進電機、齒輪、齒條、導(dǎo)軌、支座、擺桿及鏈條繩組成；其中，步進電機與導(dǎo)軌通過螺栓連接固定于支架上，齒輪固定于步進電機的轉(zhuǎn)軸上與齒條相嚙合，齒條位于導(dǎo)軌中，齒條的一端通過銷軸與擺桿的中部鉸接，擺桿的一端通過銷軸鉸接在支座上，擺桿的另一端通過銷釘與鏈條繩連接，鏈條繩的另一端連接油門控制桿。
該控制方法為由轉(zhuǎn)速傳感器采集變速器輸出端的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，送PLC(可編程控制器)處理，PLC通過速度變化的計算將信號送電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)，由電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出控制信號給步進電機驅(qū)動電路，再由步進電機驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機，根據(jù)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速的大小，控制步進電機動作，當步進電機工作時，由步進電機上的齒輪的正反轉(zhuǎn)，帶動齒條來回移動，齒條推動擺桿擺動，擺桿與鏈條繩相連，通過拉動細鏈條繩，實現(xiàn)帶動油門控制桿，從而對油門開度的大小進行控制。
有益效果該系統(tǒng)在接通啟動開關(guān)后，通過可編程控制器所帶的觸摸屏進行設(shè)置，并執(zhí)行后，便可完成發(fā)動機轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定輸出。其優(yōu)點是1.采用機電控制的方法，使發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速更加穩(wěn)定和準確；2.系統(tǒng)設(shè)計布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊；3.系統(tǒng)對發(fā)動機油門的控制與原發(fā)動機油門控制互不干涉；4.采用可編程控制器對步進電機進行控制，使系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠；


圖1是本發(fā)明的恒速控制系統(tǒng)框圖。
圖2是本發(fā)明的恒速控制執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的左視圖。
電磁鐵1、銷2、鏈條繩3、油門控制桿4、齒輪5、齒條6、導(dǎo)軌7支座8、轉(zhuǎn)動銷軸9、移動銷軸10、擺桿11、鏈條繩12、銷釘13、步進電機14、上支架15、下支架16、車架17、變速器輸出端A、轉(zhuǎn)速傳感器B、PLC(可編程控制器)C、報警燈D、步進電機E。
具體實施例方式
本發(fā)明的發(fā)動機恒速控制裝置由支架16、步進電機14、齒輪5、齒條6、導(dǎo)軌7、支座8、擺桿11及鏈條繩12組成；其中，步進電機14與導(dǎo)軌7通過螺栓連接固定于支架15上，齒輪5固定于步進電機14的轉(zhuǎn)軸上與齒條6相嚙合，齒條6位于導(dǎo)軌7中，齒條6的一端通過銷軸10與擺桿11的中部鉸接，擺桿11的一端通過銷軸9鉸接在支座8上，擺桿11的另一端通過銷釘13與鏈條繩12連接，鏈條繩12的另一端連接油門控制桿4。
控制方法為由轉(zhuǎn)速傳感器B采集變速器輸出端A的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，送PLC(可編程控制器)處理，PLC(可編程控制器)通過速度變化的計算將信號送電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)，由電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出控制信號給步進電機驅(qū)動電路，再由步進電機驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機14，根據(jù)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速的大小，控制步進電機14動作，當步進電機14工作時，由步進電機14上的齒輪5的正反轉(zhuǎn)，帶動齒條6來回移動，齒條6推動擺桿11擺動，擺桿11與鏈條繩12相連，通過拉動細鏈條繩12，實現(xiàn)帶動油門控制桿4，從而對油門開度的大小進行控制。
通常發(fā)動機處于怠速狀態(tài)時變速器的輸出轉(zhuǎn)速低于所需要的轉(zhuǎn)速(如1500轉(zhuǎn)/分)，此時先由編碼器檢測變速器輸出轉(zhuǎn)速，經(jīng)可編程控制器對步進電機14的工作轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角實施控制。當步進電機14工作時，由步進電機14上的齒輪5的正反轉(zhuǎn)，帶動齒條6來回移動，齒條6通過擺桿11(與鏈條繩12相連)，拉動細鏈條繩12，并拉動油門控制桿4，使油門的開度增大，提高了發(fā)動機及變速器的輸出轉(zhuǎn)速，直至達到發(fā)電機所要求的轉(zhuǎn)速。
該系統(tǒng)在接通位于駕駛室中的啟動開關(guān)后，通過可編程控制器所帶的觸摸屏進行轉(zhuǎn)速設(shè)置(如1500轉(zhuǎn)/分)，并執(zhí)行后，便可完成發(fā)動機轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定輸出。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機恒速控制裝置，其特征在于該裝置由支架(16)、步進電機(14)、齒輪(5)、齒條(6)、導(dǎo)軌(7)、支座(8)、擺桿(11)及鏈條繩(12)組成；其中，步進電機(14)與導(dǎo)軌(7)通過螺栓連接固定于支架(15)上，齒輪(5)固定于步進電機(14)的轉(zhuǎn)軸上與齒條(6)相嚙合，齒條(6)位于導(dǎo)軌(7)中，齒條(6)的一端通過銷軸(10)與擺桿(11)的中部鉸接，擺桿(11)的一端通過銷軸(9)鉸接在支座(8)上，擺桿(11)的另一端通過銷釘(13)與鏈條繩(12)連接，鏈條繩(12)的另一端連接油門控制桿(4)。
2.一種如權(quán)利要求1所述發(fā)動機恒速控制裝置的控制方法，其特征在于該控制方法為由轉(zhuǎn)速傳感器(B)采集變速器輸出端(A)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，送PLC(C)處理，可編程控制器(C)通過速度變化的計算將信號送電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)，由電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出控制信號給步進電機驅(qū)動電路，再由步進電機驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機(14)，根據(jù)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速的大小，控制步進電機(14)動作，當步進電機(14)工作時，由步進電機(14)上的齒輪(5)的正反轉(zhuǎn)，帶動齒條(6)來回移動，齒條(6)使擺桿(11)擺動，擺桿(11)與鏈條繩(12)相連，通過拉動細鏈條繩(12)，實現(xiàn)帶動油門控制桿(4)，從而對油門開度的大小進行控制。
全文摘要
發(fā)動機恒速控制裝置及控制方法涉及一種利用原車發(fā)動機為動力，經(jīng)過取力器驅(qū)動發(fā)電機的發(fā)動機恒速控制系統(tǒng)，控制方法為由轉(zhuǎn)速傳感器(B)采集變速器輸出端(A)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，送PLC(C)處理，可編程控制器(C)通過速度變化的計算將信號送電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)，由電機轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角控制器和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出控制信號給步進電機驅(qū)動電路，再由步進電機驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機(14)，根據(jù)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速的大小控制步進電機動作，當步進電機工作時，由步進電機上的齒輪(5)的正反轉(zhuǎn)，帶動齒條(6)來回移動，齒條使擺桿(11)擺動，擺桿與鏈條繩(12)相連，通過拉動細鏈條繩實現(xiàn)帶動油門控制桿(4)，從而對油門開度的大小進行控制。
文檔編號F16H37/00GK1776258SQ20051012283
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者史金飛, 王鴻翔, 胡正飛, 朱松青 申請人:東南大學(xué)