[實(shí)用新型]一種步進(jìn)電機(jī)控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621199271.5
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN206237342U
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王耀東;蘇巖;邵珠杰;解方喜;朱振華;郭淑芳;馮爽;石卜從;趙海平;于岐
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14;H02K37/24
• 代理公司: 長春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙)22212
• 代理人: 李榮武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)電機(jī)控制器，尤其是用于可變升程壓縮比活塞的步進(jìn)電機(jī)控制器。

背景技術(shù)

可變壓縮比發(fā)動機(jī)就是通過控制手段，實(shí)時的改變發(fā)動機(jī)的壓縮比，使得發(fā)動機(jī)在中低負(fù)荷情況下，采用高的壓縮比來提高發(fā)動機(jī)的熱效率和燃油經(jīng)濟(jì)性；在高負(fù)荷的情況下采用低的壓縮比防止爆震的產(chǎn)生。其中一種方式是通過調(diào)節(jié)活塞的升程，來改變發(fā)動機(jī)的壓縮比。該可變升程壓縮比活塞通過步進(jìn)電機(jī)來改變升程，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，活塞升程增大，發(fā)動機(jī)壓縮比增大，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)時，活塞升程減小，發(fā)動機(jī)壓縮比減小，步進(jìn)電機(jī)不工作時，發(fā)動機(jī)壓縮比不變，而這種可變升程壓縮比活塞的控制方式目前處于空白狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)的控制一般需要有電源線、信號線、地線三根線路，而活塞處于發(fā)動機(jī)內(nèi)部，工作過程中作高速的往返直線運(yùn)動，驅(qū)動活塞的步進(jìn)電機(jī)處于活塞內(nèi)部，與活塞一起運(yùn)動，如果采用普通的線路連接方式，引線至少需要三根線路，一端固定，一端運(yùn)動，可靠性差，而且如何布置是一個很大的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種步進(jìn)電機(jī)控制器，用于控制可變升程壓縮比活塞工作，從而達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)壓縮比的目的。這種步進(jìn)電機(jī)控制器簡化了供電線路，控制方式簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)壓縮比的連續(xù)可變。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)控制器，包括第一穩(wěn)壓器、第二穩(wěn)壓器、固定頻率脈沖發(fā)生器、與門、第一電壓比較器、第二電壓比較器，其特征在于：

所述的步進(jìn)電機(jī)控制器、驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)封裝在一起，安裝在內(nèi)套內(nèi)部；

所述的步進(jìn)電機(jī)控制器的輸入電壓信號u_x由導(dǎo)線接入第一電刷，然后通過環(huán)形石墨槽、曲軸石墨布置線路、第二電刷、連桿石墨布置線路、第三電刷、活塞內(nèi)部石墨布置線路、活塞內(nèi)部導(dǎo)線進(jìn)行傳遞，由活塞內(nèi)部導(dǎo)線接到步進(jìn)電機(jī)控制器上，負(fù)極接到發(fā)動機(jī)的金屬機(jī)體上；

所述的第一穩(wěn)壓器和第二穩(wěn)壓器的輸入端接輸入電壓信號u_x，第一穩(wěn)壓器的輸出端接到第一電壓比較器和第二電壓比較器反相端的電路中，第二穩(wěn)壓器接入到控制器和驅(qū)動器所用到的芯片的電源接口上；

所述的與門的輸入端分別接入固定頻率脈沖發(fā)生器的輸出端和輸入電壓信號u_x，輸出端接驅(qū)動器的脈沖信號接口；

所述的第一電壓比較器和第二電壓比較器的同相端接輸入電壓信號u_x，第一電壓比較器的輸出端DIR接驅(qū)動器的轉(zhuǎn)向控制接口，第二電壓比較器的輸出端EN接驅(qū)動器的使能接口。

步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述的第一穩(wěn)壓器的輸出電壓Us為第一電壓比較器和第二電壓比較器的反相端提供電源電壓，同時為步進(jìn)電機(jī)供電，第二穩(wěn)壓器的輸出電壓Vcc為控制器芯片和驅(qū)動器芯片供電。

步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述的固定頻率脈沖發(fā)生器輸出的脈沖頻率與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器需求相匹配。

步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述的第一電壓比較器反相端的電壓低于高壓直流電壓U_H，高于低壓直流電壓U_L；第二電壓比較器反相端的電壓低于低壓直流電壓U_L，高于0V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是：

1.本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器連同驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)封裝在一起，安裝在活塞內(nèi)部，步進(jìn)電機(jī)的電源線和信號線合為一體且電路負(fù)極接到發(fā)動機(jī)金屬機(jī)體上，因此簡化了供電線路，只需要在曲軸、連桿和活塞上布置一條石墨供電線路即可。

2.本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器所形成的控制方式較為簡便，一方面利用輸入電壓信號解決供電問題，另一方面通過輸入信號電壓的高低和持續(xù)時間的長短來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)壓縮比的連續(xù)可變。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明：

圖1是本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器所涉及的曲軸連桿活塞整體示意圖；

圖2是圖1中E處的放大圖；

圖3是圖1中F處的放大圖；

圖4是本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器所涉及的活塞主視圖上的全剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器所構(gòu)成的控制方式的整體流程圖；

圖6是本實(shí)用新型所述的步進(jìn)電機(jī)控制器內(nèi)部電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述：