專利名稱：內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)直接起停技術(shù)，特別是涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置
控制裝置。
技術(shù)背景 目前，我國內(nèi)燃機(jī)直接起停技術(shù)的研究剛剛起步，基于瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)活塞停止位置控制尚屬空白，本實(shí)用新型針對(duì)瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。為了保證在不使用起動(dòng)電機(jī)的情況下能夠可靠地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就必須要控制活塞在氣缸中的停止位置，以保證在曲軸停止旋轉(zhuǎn)后活塞的停止位置在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。這個(gè)范圍應(yīng)該是處于壓縮行程氣缸內(nèi)的活塞靠近上止點(diǎn)，而處于膨脹行程氣缸內(nèi)的活塞靠近下止點(diǎn)。這
樣控制的目的是在壓縮行程氣缸內(nèi)空氣量足夠滿足首次燃燒，B卩能使曲軸獲得稍稍反轉(zhuǎn)的
燃燒能量。而且，這也同時(shí)保證了處于膨脹行程的氣缸有較多的空氣量，使第二次燃燒產(chǎn)生足以使曲軸正轉(zhuǎn)的燃燒能量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠可靠地起動(dòng)。經(jīng)初步檢索，目前尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)專利申請(qǐng)。
發(fā)明內(nèi)容 傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在不加以控制自然停機(jī)時(shí)，活塞停止的位置一般不能滿足瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)的起動(dòng)要求。原因有兩個(gè)一是活塞停止位置分布不集中；二是相對(duì)較集中的活塞停止位置距符合起動(dòng)要求的位置較遠(yuǎn)?；钊Ｖ刮恢檬菦Q定能否以瞬時(shí)反轉(zhuǎn)方式起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵因素，因此建立活塞停止控制系統(tǒng)是建立瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)的必要條件。本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，以解決傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞停止的位置不能滿足瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)的起動(dòng)要求的問題。 本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合
如下[0005] —種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，由利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)組成，所述的利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)包括交流發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)、蓄電池和外部電路，勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)的功率輸出線的一端與交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈相連，而另一端接地，蓄電池和外部電路并聯(lián)一端與交流發(fā)電機(jī)的輸出線路相連接，另一端共地，當(dāng)利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)處在工作工況時(shí)，勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)使交流發(fā)電機(jī)處于他勵(lì)狀態(tài)，由蓄電池為交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈提供能量，勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)將控制通過交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流的大小，以此來影響交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。 所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)包括電子節(jié)氣門、電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的P麗信號(hào)線與驅(qū)動(dòng)電路相連接，驅(qū)動(dòng)電路的功率輸出線與電子節(jié)氣門內(nèi)的直流電機(jī)連接，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的控制既要控制節(jié)氣門的開度，也要完成電子節(jié)氣門控制權(quán)的移交，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)將發(fā)送標(biāo)定好的P麗信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路將按照P麗信號(hào)輸出功率信號(hào)給電子節(jié)氣門的直流電機(jī)以控制節(jié)氣門開度。 所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)包括單片機(jī)模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊，單片機(jī)模
塊的P麗信號(hào)線和驅(qū)動(dòng)電路模塊連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊與交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈連接，其中
單片機(jī)向驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送P麗信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)占空比的不同以決定交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勵(lì)磁電流
的大小，使交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流在較寬范圍調(diào)節(jié)以適應(yīng)自動(dòng)停止的需要。 所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊包括反相器、驅(qū)動(dòng)芯片和
續(xù)流二極管，反相器作為驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸入級(jí)接入來自單片機(jī)的P麗信號(hào)，反相器的輸
出連接驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈，續(xù)流二極管反
向并聯(lián)在交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈兩端。 所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊中的反相器需要串聯(lián)兩個(gè)，只為到放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用，不起邏輯取反的作用。 所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊中的續(xù)流二極管需要反向并聯(lián)在勵(lì)磁線圈的兩端，起到削減反向電動(dòng)勢(shì)的作用。 所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的單片機(jī)模塊中的輸入端口接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸相位傳感器的信號(hào)，單片機(jī)模塊根據(jù)以上信號(hào)決定發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同狀態(tài)下P麗信號(hào)的占空比。 所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)中的電子節(jié)氣門控制權(quán)的移交是指自動(dòng)停止系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后要從原有的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)手中接管節(jié)氣門的控制權(quán)，而在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)或需要怠速時(shí)將電子節(jié)氣門控制權(quán)再次還給電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)，為原有的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)兩套系統(tǒng)，使能夠在不同的工況分別根據(jù)自己的控制策略來控制節(jié)氣門； 所述的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)芯片其上的兩處使能端分別接入發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)電控系統(tǒng)的供電信號(hào)和先串聯(lián)接入反相器再接入發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)電控系統(tǒng)的供電信號(hào)，通過反相器的邏輯取反完成電子節(jié)氣門控制權(quán)的移交。 所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路中的續(xù)流二極管需
要反向并聯(lián)在電子節(jié)氣門的直流電機(jī)的兩端，起到削減反向電動(dòng)勢(shì)的作用。 采用權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)活塞停止
位置控制方法，包括利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制，
所述的利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制包括以下步驟 a)首先，讀取冷卻水溫信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋信號(hào)和直接起停系統(tǒng)開關(guān)信號(hào)，判斷車輛是否滿足關(guān)閉停止怠速功能條件，再讀取當(dāng)前車速和其歷史記錄、離合器信號(hào)，判斷車輛是否滿足自動(dòng)停止的基本條件； b)當(dāng)確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)入自動(dòng)停止后，活塞停止位置控制裝置將加大節(jié)氣門開度，
從而加大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，否則發(fā)動(dòng)機(jī)正常停機(jī)或者車輛繼續(xù)正常行駛； c)在進(jìn)行b)步驟的同時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸相位傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪
軸相位信號(hào)并記錄，所述的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)將根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和活塞的實(shí)時(shí)位置調(diào)節(jié)交流
發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而使發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩根據(jù)需要產(chǎn)生變化； d)電控系統(tǒng)將根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪軸相位信號(hào)計(jì)算出處于壓縮行程的氣缸和活塞的位置。[0020] e)最后，電控系統(tǒng)記錄活塞最終的停止位置為下一次直接起動(dòng)做準(zhǔn)備。[0021] 所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制包括以下步驟 A)首先，單片機(jī)定義循環(huán)變量和設(shè)置用來發(fā)送控制節(jié)氣門的P麗信號(hào)和用來接收發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)電控系統(tǒng)的供電信號(hào)的輸入輸出端口。 B)其次，節(jié)氣門將由兩端不同占空比的P麗信號(hào)控制在制定開度，并且為發(fā)動(dòng)機(jī)下一次停機(jī)做好準(zhǔn)備。 有益效果本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種用于控制活塞停止位置的新裝置，該裝置在不給發(fā)動(dòng)機(jī)添加其它部件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)活塞停止位置的控制。隨著排放及燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)的逐漸嚴(yán)格，直接起停系統(tǒng)必將成為車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置，本實(shí)用新型對(duì)直接起停系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化提供了可靠且必須的平臺(tái)。因此本實(shí)用新型具有很廣闊的市場(chǎng)潛力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，且可為我國在汽車節(jié)能減排方面增加一項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)。
附圖說明 圖1是是內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)自動(dòng)停止過程流程圖。 圖3是勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路模塊示意圖 圖5是勵(lì)磁電流控制模塊程序流程圖。 圖6是自動(dòng)停止系統(tǒng)節(jié)氣門控制模塊程序流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型具體內(nèi)容及其具體實(shí)施方式
[0032] 發(fā)動(dòng)機(jī)在停油熄火后，曲軸飛輪組仍具有一定的動(dòng)能，使得曲軸仍要旋轉(zhuǎn)若干轉(zhuǎn)后才能完全靜止。在依靠慣性旋轉(zhuǎn)的期間，需要利用可以控制的功量來有規(guī)則地消耗曲軸飛輪組的動(dòng)能，才能使活塞停止在合適的位置。為了不給動(dòng)力系統(tǒng)增加其他的部件，就要利用停油熄火后的發(fā)動(dòng)機(jī)自身的損失功。發(fā)動(dòng)機(jī)的損失功基本上可以分為三類第一類是運(yùn)動(dòng)副上產(chǎn)生的機(jī)械損失功，第二類是壓氣損失功，第三類是發(fā)動(dòng)機(jī)附件的驅(qū)動(dòng)損失功。第一種機(jī)械損失功現(xiàn)在還沒有手段可以控制。第二種壓氣損失功可以通過控制節(jié)氣門開度的大小，進(jìn)行一定程度的控制，這是由于節(jié)氣門開度開大，進(jìn)入氣缸的空氣量也會(huì)相應(yīng)加大，這就會(huì)直接導(dǎo)致在下一壓縮沖程時(shí)缸內(nèi)的壓縮氣壓增加，從而阻礙曲軸旋轉(zhuǎn)的功增加。第三種發(fā)動(dòng)機(jī)附件的驅(qū)動(dòng)損失功是可以利用的較精確控制活塞停止位置的手段。發(fā)動(dòng)機(jī)的附件包括發(fā)電機(jī)本身部件、空調(diào)壓縮機(jī)還有冷卻水泵等，其中發(fā)電機(jī)是瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)可以利用的重要對(duì)象。發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩可以阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)在停油熄火后剩余動(dòng)能將會(huì)消耗在發(fā)電機(jī)上。 為使發(fā)動(dòng)機(jī)在添加瞬時(shí)反轉(zhuǎn)直接起停系統(tǒng)后不增加制造成本，本實(shí)用新型在不給發(fā)動(dòng)機(jī)添加任何其他附件的前提下設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置。本實(shí)用新型通過發(fā)動(dòng)機(jī)損失功控制及利用交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行倒拖將發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余動(dòng)能消耗掉，使活塞最終的停止位置在目標(biāo)范圍內(nèi)。本裝置由利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)組成，包括車用交流發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁電流調(diào)整電路、電子節(jié)氣門及其電控系統(tǒng)。首先使用調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來控制壓氣損失功的大小，因?yàn)樵龃蠊?jié)氣門開度可以增 加下一循環(huán)的進(jìn)氣量，這樣使活塞需要做更多的功來壓縮氣體，增大了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)剩余動(dòng)能 的消耗。其次發(fā)動(dòng)機(jī)在自動(dòng)停止過程中也可以靠車用發(fā)電機(jī)來為發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定的負(fù)載， 本實(shí)用新型著力于控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的勵(lì)磁電流，來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩，從而可 以為發(fā)動(dòng)機(jī)提供一個(gè)有高響應(yīng)性的阻力矩，以便使活塞可靠地停在目標(biāo)位置范圍內(nèi)。 參閱圖l，說明內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的總體關(guān)系和各部件 間的聯(lián)系。 參閱圖2，在活塞停止位置控制裝置執(zhí)行自動(dòng)停止時(shí)，首先進(jìn)入起停系統(tǒng)的軟環(huán) 境，即判別發(fā)動(dòng)機(jī)是否滿足關(guān)閉停止怠速功能的條件和自動(dòng)停止的條件。若發(fā)動(dòng)機(jī)不滿足 關(guān)閉停止怠速功能的條件且滿足自動(dòng)停止的條件時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自動(dòng)停止。若滿足關(guān)閉 停止怠速功能的條件，則進(jìn)入常規(guī)停機(jī)模式；若不滿足自動(dòng)停止的條件，發(fā)動(dòng)機(jī)將保持正常 行駛的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)通過兩個(gè)條件的判斷后，發(fā)動(dòng)機(jī)的各噴油器會(huì)停止噴油，各火 花塞停止點(diǎn)火。此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)仍能靠剩余動(dòng)能旋轉(zhuǎn)，這時(shí)讓電子節(jié)氣門的開度加大，使更多 的空氣進(jìn)入各缸，使壓縮這些氣體的壓縮功更多，這樣做的目的是消耗一部分的剩余動(dòng)能。 發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也是阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的阻力矩。待發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到一定值 時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路接通，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。與此同 時(shí)，電控單元一直在檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪軸相位信號(hào)，待發(fā)動(dòng)機(jī)徹底靜止后，電控單元 將記錄處于壓縮沖程氣缸內(nèi)的活塞最終位置并進(jìn)行保存，以便下次的直接起動(dòng)。 在步驟Sl中，讀取冷卻水溫信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋信號(hào)和直接起停系統(tǒng)開關(guān)信號(hào)，判 斷車輛是否滿足關(guān)閉停止怠速功能條件。 在步驟S2中，讀取當(dāng)前車速和其歷史記錄、離合器信號(hào)，判斷車輛是否滿足自動(dòng) 停止的基本條件。 在步驟S3中，發(fā)動(dòng)機(jī)正常停機(jī)。 在步驟S4中，車輛繼續(xù)正常行駛。 在步驟S5中，在發(fā)動(dòng)機(jī)滿足相應(yīng)條件后，本專利的活塞停止位置控制裝置將加大 節(jié)氣門開度，從而加大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。 在步驟S6、 S7中，轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸相位傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪軸相位信 號(hào)并記錄。 在步驟S8中，本裝置的勵(lì)磁電流調(diào)整裝置將根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和活塞的實(shí)時(shí)位置調(diào)
節(jié)交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而使發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩根據(jù)需要產(chǎn)生變化。 在步驟S9中，電控系統(tǒng)將根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪軸相位信號(hào)計(jì)算出處于壓縮行程
的氣缸和活塞的位置。 在步驟S10中，電控系統(tǒng)記錄活塞最終的停止位置為下一次直接起動(dòng)做準(zhǔn)備。 參閱圖3，本裝置使用單片機(jī)發(fā)出的兩路同步P麗信號(hào)，在經(jīng)過兩個(gè)反相器將輸入 信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)之后，分別接入驅(qū)動(dòng)芯片的I即utl和I即ut3引腳。這樣做的目的是充分 使用驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)的兩路H橋電路，使勵(lì)磁電流在芯片內(nèi)分流，這樣做使允許流過芯片的最 大電流比使用一路H橋電路時(shí)，在理論上提高了一倍，也使調(diào)整電路對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)整范 圍更寬些。驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端接入交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路，并在勵(lì)磁回路兩端反向并聯(lián)續(xù) 流二極管。P麗信號(hào)的占空比是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)和凸輪軸相位信號(hào)共同決定的，
6通過這兩個(gè)信號(hào)可以判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置和所處氣缸正處于何行程。因此本裝置可根據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)的不同狀態(tài)調(diào)整電磁轉(zhuǎn)矩的大小以及根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整電磁轉(zhuǎn)矩的控制策略。 參閱圖4，從單片機(jī)輸出的P麗信號(hào)，先進(jìn)入反相器1在進(jìn)入反相器2增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能 力而與單片機(jī)發(fā)出的P麗信號(hào)保持相同的邏輯關(guān)系。通過P麗信號(hào)的控制，驅(qū)動(dòng)芯片將調(diào) 制電壓恒定的直流電源，通過改變占空比來改變勵(lì)磁繞組上的平均電壓，從而到達(dá)了調(diào)解 勵(lì)磁電流的目的。由于被控制對(duì)象勵(lì)磁線圈屬于感性元件，在勵(lì)磁線圈兩端反向并聯(lián)續(xù)流 二極管消除反向電動(dòng)勢(shì)，以保護(hù)驅(qū)動(dòng)芯片不受損害。 參閱圖5，本模塊通過P麗的方式控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，單片機(jī)的定時(shí)器2可以 作為產(chǎn)生P麗信號(hào)的時(shí)鐘。 在步驟Sll中，為了使單片機(jī)能有有一個(gè)良好的運(yùn)行開端，單片機(jī)需要上電后延
時(shí)，初始化各變量以及使能各項(xiàng)中斷。 在步驟S12中，設(shè)置A/D通道接受轉(zhuǎn)速信號(hào)。 在步驟S13中，定時(shí)器2可以有多種工作模式，其中一種可以作為產(chǎn)生P麗信號(hào) 的時(shí)鐘。由于本實(shí)用新型需要P麗信號(hào)控制勵(lì)磁電流，所以定時(shí)器2在此步驟被設(shè)定為 產(chǎn)生P麗的模式。通過設(shè)置PR2使得定時(shí)器2工作在通常模式下而實(shí)現(xiàn)定時(shí)器2設(shè)置了 P麗信號(hào)的頻率，通過設(shè)置PR2使得定時(shí)器2工作在通常模式下而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)定時(shí)器2計(jì)數(shù) 到與PR2的值匹配時(shí)，它就會(huì)被重新設(shè)定并且整個(gè)流程重新開始。根據(jù)公式P麗周期二 (PR2+1) X 4 X Tosc X TMER2預(yù)分頻值，可以設(shè)定P麗信號(hào)的周期。 在步驟S14中，讀取經(jīng)A/D通道轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)速信號(hào)。 在步驟S15 S17中，單片機(jī)根據(jù)讀取的轉(zhuǎn)速信號(hào)設(shè)置P麗信號(hào)的占空比。當(dāng)定 時(shí)器2重新設(shè)定時(shí)的時(shí)候，P麗輸出位被設(shè)置為高。當(dāng)定時(shí)器2在計(jì)數(shù)的時(shí)候，它最終會(huì)與 捕捉和比較寄存器CCPR1中低八位的值達(dá)到匹配，此時(shí)P麗的輸出會(huì)被清為O。于是定時(shí)器 2計(jì)數(shù)到與PR2的值匹配，然后整個(gè)過程會(huì)重新開始。P麗形式的輸出就是這樣生成的。 參閱圖6，自動(dòng)停止系統(tǒng)的節(jié)氣門控制模塊也是使用P麗的方式控制節(jié)氣門的開 度。鑒于單片機(jī)硬件資源的有限性，在自動(dòng)停止系統(tǒng)的節(jié)氣門控制模塊中要使用I/O 口來 輸出P麗信號(hào)。另外本模塊中使用for語句進(jìn)行延時(shí)控制，控制延時(shí)使用嵌套循環(huán)語句形 式。 在步驟S 18 S20中，單片機(jī)首先定義循環(huán)變量和設(shè)置I/O 口的輸入輸出， PortA_Bitl為輸出端口 ，用來發(fā)送控制節(jié)氣門的P麗信號(hào)；PortA_Bit2為輸入端口 ，用來接 收發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)電控系統(tǒng)的供電信號(hào)。 在步驟S22 S28中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)電控系統(tǒng)的供電信號(hào)為低 電平，此低電平在經(jīng)過反相器后將自動(dòng)停止系統(tǒng)的節(jié)氣門控制單元使能，同時(shí)PortA—Bit2 也接收到高電平。此時(shí)進(jìn)入節(jié)氣門開啟程序，進(jìn)入此段程序后首先將標(biāo)志位bb置l，保證在 一次自動(dòng)停止過程中只進(jìn)入一次節(jié)氣門開啟循環(huán)，然后進(jìn)入for語句的嵌套循環(huán)中，此嵌 套循環(huán)內(nèi)的函數(shù)用以產(chǎn)生開啟節(jié)氣門的P麗信號(hào)。而嵌套循環(huán)起到了控制節(jié)氣門開度的作 用，只要在此循環(huán)中運(yùn)行程序，節(jié)氣門將持續(xù)開大，直到節(jié)氣門開啟到目標(biāo)位置時(shí)，程序?qū)?跳出此嵌套循環(huán)。 在步驟S29 S32中，進(jìn)入節(jié)氣門開度保持程序，節(jié)氣門開度保持程序會(huì)發(fā)出較低 占空比的P麗信號(hào)，讓節(jié)氣門保持在目標(biāo)位置但不會(huì)繼續(xù)打開。[0058] 在步驟S32 S34中，發(fā)動(dòng)機(jī)在停機(jī)時(shí)，程序會(huì)始終在節(jié)氣門開度保持循環(huán)之中， 為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在下一次自動(dòng)停止時(shí)仍能進(jìn)入節(jié)氣門開啟循環(huán)。每次執(zhí)行過一個(gè)保持節(jié)氣門 開度的循環(huán)后，都要檢查PortA—Bit2是否為低電平，如果PortA—Bit2為低電平說明發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；而且還要判斷標(biāo)志位bb是否為l，如果bb為l則說明已經(jīng)運(yùn)行過節(jié)氣門開 啟程序，節(jié)氣門已經(jīng)開啟到指定位置，為了在下次自動(dòng)停止時(shí)使程序能進(jìn)入節(jié)氣門開啟循 環(huán)，需要將bb賦值為0。
權(quán)利要求一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，由利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)組成，其特征在于，所述的利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)包括交流發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)、蓄電池和外部電路，勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)的功率輸出線的一端與交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈相連，而另一端接地，蓄電池和外部電路并聯(lián)一端與交流發(fā)電機(jī)的輸出線路相連接，另一端共地；所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)包括電子節(jié)氣門、電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的PWM信號(hào)線與驅(qū)動(dòng)電路相連接，驅(qū)動(dòng)電路的功率輸出線與電子節(jié)氣門內(nèi)的直流電機(jī)連接，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的控制既要控制節(jié)氣門的開度，也要完成電子節(jié)氣門控制權(quán)的移交，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)將發(fā)送標(biāo)定好的PWM信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路將按照PWM信號(hào)輸出功率信號(hào)給電子節(jié)氣門的直流電機(jī)以控制節(jié)氣門開度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)包括單片機(jī)模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊，單片機(jī)模塊的P麗信號(hào)線和驅(qū)動(dòng)電路模塊連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊與交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈連接，其中單片機(jī)向驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送P麗信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊包括反相器、驅(qū)動(dòng)芯片和續(xù)流二極管，反相器作為驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸入級(jí)接入來自單片機(jī)的P麗信號(hào)，反相器的輸出連接驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈，續(xù)流二極管反向并聯(lián)在交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈兩端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊中的反相器需要串聯(lián)兩個(gè)，只起到放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用，不起邏輯取反的作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路模塊中的續(xù)流二極管需要反向并聯(lián)在勵(lì)磁線圈的兩端，起到削減反向電動(dòng)勢(shì)的作用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)中的單片機(jī)模塊中的輸入端口接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸相位傳感器的信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置，其特征在于，所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路中的續(xù)流二極管需要反向并聯(lián)在電子節(jié)氣門的直流電機(jī)的兩端，起到削減反向電動(dòng)勢(shì)的作用。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)直接起停技術(shù)，特別涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制裝置。該裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)在停油熄火后曲軸尚處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣損失功和附件損失功來影響發(fā)動(dòng)機(jī)剩余動(dòng)能的消耗，以此達(dá)到控制活塞停止位置的目的。該裝置由利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)組成，所述的利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)主要包括交流發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁電流控制系統(tǒng)、蓄電池和外部電路；所述的利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制子系統(tǒng)主要包括電子節(jié)氣門、電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路。內(nèi)燃機(jī)活塞停止位置控制方法包括利用交流發(fā)電機(jī)的自動(dòng)停止控制和利用電子節(jié)氣門的自動(dòng)停止控制。
文檔編號(hào)F02D29/06GK201461110SQ20092009383
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者于秀敏, 周驥, 孫平, 梁金廣, 董偉, 衣文鎖, 許楠, 譚興聞, 馬君 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)