[實用新型]一種基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203769952U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）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)技術學院
• 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)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及汽車發(fā)動機技術領域，具體地說是一種基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)。

背景技術

發(fā)動機是汽車的心臟，為汽車的行駛提供動力，關系著汽車的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。簡單來說，發(fā)動機就是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，即將汽油、柴油或天然氣的熱能，通過在密封動力缸內(nèi)燃燒氣體膨脹，推動活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。而發(fā)動機的進排氣控制系統(tǒng)則是在發(fā)動機工作時，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)動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設計、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)動機已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用和長足的進步。

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

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題在于：現(xiàn)有的發(fā)動機的進氣和排氣的模式單一,提供一種進氣和排氣模式可變的基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)，包括：進氣管和排氣管，所述進氣管和所述排氣管分別與發(fā)動機動力缸以及驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置與控制器連接，所述控制器接收上位機的控制指令并控制所述驅(qū)動裝置運轉(zhuǎn)。

其中所述驅(qū)動裝置包括依次連接的多軸控制卡、驅(qū)動器、伺服電動機、端面凸輪，所述伺服電動機控制所述端面凸輪的轉(zhuǎn)動，所述端面凸輪的數(shù)量大于或者等于2個，每一所述端面凸輪與所述進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)動機動力缸的推力并發(fā)送給所述上位機。

進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機的位置狀態(tài)并發(fā)送給所述控制器。

進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。

進一步地所述空氣傳感器包括碳氫化合物傳感器和/或氮氧化合物傳感器和/或碳氧化合物傳感器。

進一步地所述伺服電動機通過聯(lián)軸器與所述端面凸輪連接。

進一步地還包括設置于所述排氣管上的排氣消聲器。

進一步地所述上位機為微處理器。

進一步地所述上位機內(nèi)置有發(fā)動機進排氣相位控制數(shù)據(jù)的計算機程序。

采用上述技術方案，本實用新型的至少包括如下有益效果：

本實用新型所述的一種基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動裝置與控制器，所述控制器接收上位機的控制指令并控制所述驅(qū)動裝置運轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動裝置中的伺服電動機控制所述端面凸輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對進氣與排氣的精確控制。同時通過推力傳感器、位置傳感器以及空氣傳感器的設置來采集相應的發(fā)動機參數(shù)，經(jīng)由所述上位機的運算實現(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現(xiàn)推力與燃油的最優(yōu)化目的，實現(xiàn)了汽車的動力、燃油率的改善與提高。徹底改變了傳統(tǒng)的單一的進氣排氣模式,組織變化的進氣排氣方式,使進入發(fā)動機動力缸內(nèi)的氣體量大小和運動形式適合變化的發(fā)動機運行工況,從而改善發(fā)動機在中、低速時的性能。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

其中：1.進氣管，2.排氣管,3.發(fā)動機動力缸,4.控制器，5.上位機，6.多軸控制卡，7.驅(qū)動器，8.伺服電動機，9.端面凸輪，10.推力傳感器，11.位置傳感器，12.空氣傳感器，121.碳氫化合物傳感器，122.氮氧化合物傳感器，123.碳氧化合物傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，為符合本實用新型的一種基于伺服控制的汽車發(fā)動機進排氣控制系統(tǒng)，包括：進氣管1和排氣管2，所述進氣管1和所述排氣管2分別與發(fā)動機動力缸3以及驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置與控制器4連接，所述控制器4接收上位機5的控制指令并控制所述驅(qū)動裝置運轉(zhuǎn)。