[實用新型]一種汽油機用混合式調(diào)速機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520112403.5
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204663677U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王韶華;趙之江
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇蘇美達(dá)機電科技有限公司
• 主分類號: F02D1/04
• 分類號: F02D1/04
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 陳靜;李維朝

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于調(diào)速器領(lǐng)域，尤其涉及一種汽油機用混合式調(diào)速機構(gòu)。

背景技術(shù)

由于機械式離心調(diào)速器具有可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便等眾多優(yōu)點，因此在汽油機上得到廣泛應(yīng)用；目前絕大多數(shù)汽油機產(chǎn)品上均使用了機械式離心調(diào)速器。但是，由于機械式離心調(diào)速器及汽油機的固有特性，使用機械式調(diào)速器的汽油機穩(wěn)態(tài)及瞬時調(diào)速性能較差，穩(wěn)定時間較長，不能滿足對頻率特性要求較高的場合需要。

近年來，隨著國內(nèi)外對汽油機用電子調(diào)速器的研究不斷增多，電子調(diào)速器開始在部分汽油機中得到使用。電子調(diào)速器依靠控制軟件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制功能，使汽油機的轉(zhuǎn)速在負(fù)荷不斷變化的情況下，能夠穩(wěn)定在設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。因此，電子調(diào)速性具有動態(tài)響應(yīng)性高，穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)調(diào)速性能好，穩(wěn)定時間很短等傳統(tǒng)機械式離心調(diào)速器不可比擬的優(yōu)點。

申請?zhí)枮?01410294554.7的發(fā)明專利申請，提供了一種汽油機電子調(diào)速器，包括轉(zhuǎn)速采樣模塊、數(shù)字控制器、執(zhí)行驅(qū)動模塊和執(zhí)行器，轉(zhuǎn)速采樣模塊獲取當(dāng)前的轉(zhuǎn)速信號，對信號進行數(shù)字化處理后送給數(shù)字控制器；在數(shù)字控制器中利用PID數(shù)字控制算法對收到的信號進行處理，得到控制命令輸送給執(zhí)行驅(qū)動模塊；執(zhí)行驅(qū)動模塊根據(jù)控制命令驅(qū)動執(zhí)行器執(zhí)行控制命令；執(zhí)行器控制汽油機的節(jié)氣門，從而對汽油機的輸出轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。

直接使用電子調(diào)速器來控制汽油機節(jié)氣閥的開度，要求電子調(diào)速器本身具有極高的可靠性，并且由于其反饋信號來自于汽油機輸出產(chǎn)生的電信號，因此，在汽油機及電子調(diào)速器本身出現(xiàn)故障的情況下，極易造成汽油機轉(zhuǎn)速持續(xù)升高，進而造成飛車等致命故障發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種汽油機用混合式調(diào)速機構(gòu)，通過實時自動調(diào)節(jié)?調(diào)速彈簧預(yù)緊力的方式，解決了使用機械式離心調(diào)速器的汽油機穩(wěn)態(tài)及瞬時調(diào)速性能差，穩(wěn)定時間長的問題；同時消除了直接使用電子調(diào)速器來控制汽油機轉(zhuǎn)速的潛在安全隱患。

本實用新型所提供汽油機用混合式調(diào)速機構(gòu)，包括離心調(diào)速部件及預(yù)緊力電子調(diào)節(jié)部件；所述離心調(diào)速部件分別與汽油機的節(jié)氣閥、曲軸連接；所述離心調(diào)速部件包括調(diào)速彈簧，所述預(yù)緊力電子調(diào)節(jié)部件與所述調(diào)速彈簧連接；所述離心調(diào)速部件從汽油機曲軸獲得離心力并調(diào)節(jié)節(jié)氣閥的開度，直至離心力與調(diào)速彈簧預(yù)緊力平衡，從而控制汽油機轉(zhuǎn)速在很小的范圍內(nèi)變化；所述預(yù)緊力電子調(diào)節(jié)部件根據(jù)汽油機的轉(zhuǎn)速變化實時調(diào)節(jié)所述調(diào)速彈簧的預(yù)緊力大小，以保持節(jié)氣閥始終處于與不同工況相對應(yīng)的開度，維持汽油機在不同工況條件下近乎恒定轉(zhuǎn)速運行。

本實用新型一方面通過離心調(diào)速部件從汽油機曲軸獲得離心力，利用曲軸反饋的離心力來調(diào)節(jié)節(jié)氣閥的開度，另一方面，通過預(yù)緊力電子調(diào)節(jié)部件實時獲取汽油機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速變化情況來調(diào)節(jié)調(diào)速彈簧的預(yù)緊力，調(diào)速彈簧的預(yù)緊力與離心力產(chǎn)生相反的作用，兩者相互作用直至達(dá)到平衡，以保持節(jié)氣閥與不同工況相對應(yīng)的開度，從而維持汽油機在不同工況條件下穩(wěn)定運行，本實用新型可以快速消除超調(diào)量或增加補償量，始終使汽油機工作在所需及額定轉(zhuǎn)速條件下，并可避免單獨使用電子調(diào)速器時，由于電子調(diào)速器失控而造成飛車等致命故障，增強了汽油機的穩(wěn)定性，同時，也避免了單純使用機械式離心調(diào)速器時，汽油機穩(wěn)態(tài)及瞬時調(diào)速性能較差，穩(wěn)定時間較長，不能滿足對頻率特性要求較高的場合需要的不足。

所述預(yù)緊力電子調(diào)節(jié)部件包括控制模塊和執(zhí)行部件；所述控制模塊用于接收并分析汽油機轉(zhuǎn)速信號的變化生成執(zhí)行信號，并將執(zhí)行信號發(fā)送給執(zhí)行部件；所述執(zhí)行部件根據(jù)接收到的執(zhí)行信號實時調(diào)整調(diào)速彈簧預(yù)緊力大小。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行部件包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸與調(diào)節(jié)螺桿的一端連接，該調(diào)節(jié)螺桿的另一端與所述調(diào)速彈簧連接。驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動調(diào)節(jié)螺桿前進或后退，進而使調(diào)速彈簧張緊或放松，以調(diào)節(jié)調(diào)速彈簧的預(yù)緊力大小，驅(qū)動機構(gòu)可使用步進電機，步進電機的控制精度較高。

為使調(diào)速彈簧預(yù)緊力的更準(zhǔn)確的控制，所述調(diào)節(jié)螺桿穿過一支架后與驅(qū)動機?構(gòu)的輸出軸連接，該支架與調(diào)節(jié)螺桿上設(shè)有相互配合的螺紋，由于設(shè)置有螺紋，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)螺桿移動量的更精確化控制，也就實現(xiàn)了調(diào)速彈簧預(yù)緊力大小的更精確化控制。

為避免驅(qū)動機構(gòu)的動作過大，以及可能發(fā)生的失控，所述調(diào)節(jié)螺桿上套有張緊簧，該張緊簧位于所述支架與驅(qū)動機構(gòu)之間，利用張緊簧控制驅(qū)動機構(gòu)的最大行程。