[發(fā)明專利]一種基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158488.0
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103883403A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁慎平;肖舫;廖祥兵;吳紅生
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，為汽車的行駛提供動(dòng)力，關(guān)系著汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。簡單來說，發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油、柴油或天然氣的熱能，通過在密封動(dòng)力缸內(nèi)燃燒氣體膨脹，推動(dòng)活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。而發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣控制系統(tǒng)則是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，不斷將新鮮空氣或可燃混合氣送入燃燒室，又將燃燒后的廢氣排到大氣中。發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計(jì)、制造、工藝還是在性能、控制方面都有很大的提高，尤其是基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用和長足的進(jìn)步。

但是目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中依然存在一定的問題：進(jìn)氣和排氣的模式非常單一，當(dāng)汽車在不同的路況條件下行駛，其進(jìn)排氣控制系統(tǒng)依然按照最初設(shè)定的方式控制進(jìn)氣和排氣，也不能有效的結(jié)合不同汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油率以及發(fā)動(dòng)機(jī)所處的情況等進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，繼而無法找到最優(yōu)的進(jìn)氣和排氣方式，也就無法達(dá)到優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能的目的，更無法改善發(fā)動(dòng)機(jī)處于中低速時(shí)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣的模式單一,提供一種進(jìn)氣和排氣模式可變的基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)，包括：進(jìn)氣管和排氣管，所述進(jìn)氣管和所述排氣管分別與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力缸以及驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與控制器連接，所述控制器接收上位機(jī)的控制指令并控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。

其中所述驅(qū)動(dòng)裝置包括依次連接的多軸控制卡、驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)、端面凸輪，所述伺服電動(dòng)機(jī)控制所述端面凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述端面凸輪的數(shù)量大于或者等于2個(gè)，每一所述端面凸輪與所述進(jìn)氣管或所述排氣管連接，所述多軸控制卡與所述控制器連接。

進(jìn)一步地還包括推力傳感器，所述推力傳感器檢測所述發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力缸的推力并發(fā)送給所述上位機(jī)。

進(jìn)一步地還包括位置傳感器，所述位置傳感器檢測所述伺服電動(dòng)機(jī)的位置狀態(tài)并發(fā)送給所述控制器。

進(jìn)一步地還包括空氣傳感器，所述空氣傳感器用于分析尾氣的氣體成分并將分析結(jié)果發(fā)送給所述上位機(jī)。

進(jìn)一步地所述空氣傳感器包括碳?xì)浠衔飩鞲衅骱?或氮氧化合物傳感器和/或碳氧化合物傳感器。

進(jìn)一步地所述伺服電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器與所述端面凸輪連接。

進(jìn)一步地還包括設(shè)置于所述排氣管上的排氣消聲器。

進(jìn)一步地所述上位機(jī)為微處理器。

進(jìn)一步地所述上位機(jī)內(nèi)置有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣相位控制數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的至少包括如下有益效果：

本發(fā)明所述的一種基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)裝置與控制器，所述控制器接收上位機(jī)的控制指令并控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動(dòng)裝置中的伺服電動(dòng)機(jī)控制所述端面凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣與排氣的精確控制。同時(shí)通過推力傳感器、位置傳感器以及空氣傳感器的設(shè)置來采集相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，經(jīng)由所述上位機(jī)的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)參數(shù)的最優(yōu)化處理，并形成控制指令發(fā)送給所述控制器，繼而通過改變混合氣體的比例實(shí)現(xiàn)推力與燃油的最優(yōu)化目的，實(shí)現(xiàn)了汽車的動(dòng)力、燃油率的改善與提高。徹底改變了傳統(tǒng)的單一的進(jìn)氣排氣模式,組織變化的進(jìn)氣排氣方式,使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力缸內(nèi)的氣體量大小和運(yùn)動(dòng)形式適合變化的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況,從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)在中、低速時(shí)的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

其中：1.進(jìn)氣管，2.排氣管,3.發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力缸,4.控制器，5.上位機(jī)，6.多軸控制卡，7.驅(qū)動(dòng)器，8.伺服電動(dòng)機(jī)，9.端面凸輪，10.推力傳感器，11.位置傳感器，12.空氣傳感器，121.碳?xì)浠衔飩鞲衅鳎?22.氮氧化合物傳感器，123.碳氧化合物傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，為符合本發(fā)明的一種基于伺服控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣控制系統(tǒng)，包括：進(jìn)氣管1和排氣管2，所述進(jìn)氣管1和所述排氣管2分別與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力缸3以及驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與控制器4連接，所述控制器4接收上位機(jī)5的控制指令并控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。