專利名稱：用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于一模型器具的電熱式發(fā)動機(glow engine)的控制裝置，尤其涉及一種控制裝置，它適合于改進用于一模型器具的電熱式發(fā)動機的起動性。
一種小排量的電熱式發(fā)動機典型地用作一模型器具，如模型飛機，模型直升飛機，模型車，模型船或諸如此類的動力源。此電熱式發(fā)動機屬于熱球式發(fā)動機(hot bulbengine)的范疇，它使用的燃料主要的由甲醇組成。
一種電熱式發(fā)動機通常形成如圖5(a)所示的外部結(jié)構(gòu)。在這樣構(gòu)成的傳統(tǒng)電熱式發(fā)動機中，針閥100和節(jié)流閥102的開度均調(diào)節(jié)為將適當(dāng)比率的燃料—空氣混合物輸送入汽缸104，并且向由鉑合金或類似材料制成的電熱塞106供電，以使此電熱塞106赤熱至高溫。然后一曲軸108旋轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致在此汽缸104中壓縮活塞110的燃料爆炸和燃燒。
一旦此電熱式發(fā)動機起動，在發(fā)動機中燃燒的熱和此電熱塞106的熱力或熱慣性使此電熱塞保持赤熱，甚至在向此電熱塞106的供電中斷之后仍保持如此，以使此發(fā)動機的爆炸和燃燒可以維持。在圖5(a)中，參考標(biāo)號112表示一排放口或一排放閥，114是一傳動器墊片，116是一螺旋漿螺母。120是一進氣或吸入閥口，122是一曲柄，124是一連桿，126是一排氣道或通路，128是一汽缸蓋。
通常用于這樣一種電熱式發(fā)動機的而電熱塞106通常按如圖5(b)所示的方式構(gòu)成。具體地說，此電熱塞106包括一鎖定路130，它是一六角形桿狀并且其中具有一柱形槽，在此安置有一由鉑合金制成的卷繞式加熱器132或類似物。此卷繞式加熱器132在它的一端通過一芯螺絲134與一頂蓋136電連接，并且在它的另一端與此鎖定器130的下端電連接。此鎖定器130在它下部的外圓周設(shè)置一安裝螺塞138。此芯螺絲134借助一絕緣墊片140與此鎖定器130電絕緣。在此頂蓋136和此鎖定器130之間連接一電源如一電池或類似物，以使此卷繞式加熱器132可以赤熱。參考標(biāo)號142表示一裝配螺絲。
這樣一種用于一模型器具的電熱式發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計為汽缸容積小至1到20cc，并采用簡單的方式。為了起動此電熱式發(fā)動機，通常需要準(zhǔn)備適當(dāng)比率的燃料—空氣混合物并且充分加熱此電熱塞。
但是，此適當(dāng)比率的燃料—空氣混合物的準(zhǔn)備需要技術(shù)和判別能力都要增加到相當(dāng)?shù)乃?。否則，過剩的燃料供給使此電熱式發(fā)動機滯塞，導(dǎo)致此電熱塞被此燃料冷卻，使得此電熱塞的溫度降低，從而使此發(fā)動機的起動更困難。
再者，此電熱塞可以通過通常如圖6中所示的電路由電池加熱。如圖6所示，供給此電熱塞106的電流由電池142產(chǎn)生，該電池142可以是一鉛電池，一鎳鎘電池或類似物，然后通過對恒定電流裝置144如一可變電阻的調(diào)節(jié)把電流調(diào)為3至5A。這使得通過此電熱塞106的電壓大約為1.5V，以使此電熱塞106可以加熱至一足夠高的溫度。
通常，當(dāng)一使用者不善于操作此電熱式發(fā)動機時，此發(fā)動機的運轉(zhuǎn)易于滯塞。在最壞的情況下，需要把此電熱塞106從此電熱式發(fā)動機中拆下使得從汽缸104中除去供給的過剩的燃料。這樣，公知的是在現(xiàn)有技術(shù)中使用者為了起動此電熱式發(fā)動機需要排除困難并完成復(fù)雜的操作。
當(dāng)此發(fā)動機的運轉(zhuǎn)滯塞時，此電熱塞106由燃料冷卻如上所示，從而難以起動此發(fā)動機。為了避免此困難，建議增加由該電熱塞106產(chǎn)生的熱，以改進此發(fā)動機的起動性。遺憾的是，這一方法有一缺點是使此電熱塞106在使用期中易損壞，因為需要連續(xù)地供給此電熱塞106過剩的電流。
本發(fā)明是鑒于此現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點而作出的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置，它能夠在對此電熱塞沒有任何損壞地情況下改進此電熱式發(fā)動機的起動性。
按照本發(fā)明，提供了一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置。在本發(fā)明中，安裝在此電熱式發(fā)動機上的電熱塞的電阻值在此電熱式發(fā)動機的起動期間，在每個預(yù)定時刻均得到測量，從而根據(jù)所測量的此電熱塞的電阻值控制輸入此電熱塞的電流。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置。此控制裝置包括在此電熱式發(fā)動機起動期間用于把一恒定電流輸送至安裝在此電熱式發(fā)動機上的一電熱塞的一恒定電流源，一用于檢測跨過此電熱塞的電壓的電壓檢測裝置，和一用于基于輸給此電熱塞的恒定電流值和通過此電壓檢測裝置檢測的電壓值計算此電熱塞電阻值的控制裝置，由此按照所計算的電阻值控制此恒定電流值。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)此電熱塞的電阻值超過一預(yù)定值時，輸出一標(biāo)明此電熱塞損壞的警報信號。
在如上所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，此電熱塞的溫度通過對其電阻值的測量而得到檢測，并由此控制輸至此電熱塞的電流值，以使檢測的此電熱塞的溫度達到一預(yù)定值。這就防止了在此電熱式發(fā)動機滯塞時此電熱塞溫度的降低，這使此電熱式發(fā)動機的起動性得到了明顯的改善。
如上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還可如此構(gòu)成，即當(dāng)電熱塞性能惡化時，產(chǎn)生警報信號。此構(gòu)造允許此電熱塞進行適當(dāng)?shù)母鼡Q，從而方便了此電熱式發(fā)動機的維修。
本發(fā)明的這些和其他的目的以及許多附加的優(yōu)點，通過以下結(jié)合附圖的詳細描述，可作出更好的理解。其中

圖1是本發(fā)明中用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置的第一具體實施例的電路圖；圖2是圖1中控制裝置操作的時間圖；圖3是本發(fā)明中用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置的第二具體實施例的電路圖；圖4是圖3中控制裝置操作的時間圖；圖5(a)是通常的電熱式發(fā)動機的透視圖；圖5(b)是一電熱塞的剖面圖；圖6是用于給一電熱塞輸入電流的常規(guī)電路的電路圖。
本發(fā)明中用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置將參照附圖進行描述。
首先參照圖1，其闡述了本發(fā)明中用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置的第一具體實施例。
如圖1所示，此所闡述的具體實施例的控制裝置的構(gòu)成是諸如一鉛電池，一鎳鎘電池或類似產(chǎn)品的電池2與一恒定電壓源3和一恒定電流源4相連接。這種結(jié)構(gòu)允許此恒定電流源將一恒定電流從電池2通過開關(guān)5輸送至電熱塞1，從而赤熱此電熱塞1。
再有，此恒定電壓源3將一恒定電壓供給此電熱塞1，以便檢測此電熱塞1的溫度，從而在檢測時刻基于通過此電熱塞的電流值檢測此電熱塞1的溫度。
標(biāo)號6表示可以包括一中央處理器CPU的控制電路。此控制電路6自動控制從此恒定電流源4輸出的恒定電流值，并檢測從此恒定電壓源3輸至此電熱塞1的電流值。還有，此控制電路6的功用是把此開關(guān)5轉(zhuǎn)向此恒定電壓源3的一側(cè)以檢測此電熱塞1的溫度。這樣，當(dāng)此電熱塞1變劣時，此控制電路6檢測此變劣以輸出一警報信號給一顯示警報裝置或機構(gòu)7。
此電熱塞1的溫度通過計算此電熱塞1的電阻值來檢測。這是基于這樣的事實此電熱塞1的卷繞式加熱器的電阻有一已知的正溫度系數(shù)，這使得它的電阻值隨著其溫度的增加而增加。
這樣制作的已闡述的具體實施例的控制裝置的操作方法將參照圖2進行描述。
此控制電路6轉(zhuǎn)換此開關(guān)5以使此開關(guān)5的一活動觸點(a)與它的一固定觸點(b)相連，從而使一恒定電流從此恒定電流源4輸至此電熱塞1。當(dāng)一預(yù)定的時間段過去后，此控制電路6轉(zhuǎn)換此開關(guān)5以使此活動觸點(a)與此開關(guān)5的固定觸點(c)相連，從而允許一恒定電壓從此恒定電壓源3輸至此電熱塞1。這時，輸入此電熱塞1的電流由此控制電路6檢測，以便在此控制電路6中計算出此電熱塞1的電阻值。這就獲得了此電熱塞1的電阻值，這樣此電熱塞1的溫度可以從已獲得的電阻值中得到檢測。
當(dāng)檢測到此電熱塞1的溫度降低時，此控制電路6控制此恒定電流源4從而增加此恒定電流源4的電流值；而當(dāng)檢測到此電熱塞1的溫度升高時，此控制電路6控制此恒定電流源4從而降低此恒定電流源1的電流值。這樣控制的此恒定電流值使得此電熱塞1在下一循環(huán)中赤熱。
在每個循環(huán)T處通過向著此恒定電壓源3側(cè)轉(zhuǎn)換開關(guān)5來完成電阻測量，這樣此電熱塞1的溫度變化可以在實時而沒有任何時間拖延的情況下得到檢測。
例如，當(dāng)在此電熱式發(fā)動機中產(chǎn)生滯塞時，燃料額外地供給此發(fā)動機導(dǎo)致此電熱塞1的溫度降低，從而降低其電阻值。這在此電阻的測量時被檢測，以通過此控制電路6進行控制，結(jié)果增加了從此恒定電流源4中輸出的電流值，這導(dǎo)致在測量此電阻值之后，由此控制電路6的控制而減弱的恒定電流輸給此電熱塞1。這就有效地防止了此電熱塞1的溫度下降，從而改善了此電熱式發(fā)動機的起動性。
當(dāng)此電熱式發(fā)動機起動時，在發(fā)動機中燃燒的熱和此電熱塞的熱慣性使此電熱塞1的溫度升高。在這種情況下，檢測到此電熱塞1的電阻值在這電阻的測量時刻增加，通過此控制電路6的控制，結(jié)果降低了從此恒定電流源4輸出的恒定電流值。由此控制電路6的控制減弱的恒定電流輸給此電熱塞1，這樣，在不損壞此電熱塞1的情況下可以改善此電熱式發(fā)動機的起動性。
此電熱塞1的性能惡化使此卷繞式加熱器的輸出減弱，結(jié)果其電阻值比此電熱塞1處于通常狀態(tài)時所獲得的有所增加。這種惡化或增加通過此控制電路6被檢測出來；結(jié)果當(dāng)此電熱塞1的電阻值達到一預(yù)定值或更多時，認為此電熱塞1損壞。這使一警報信號輸至此顯示警報裝置7。
此警報裝置7顯示此電熱塞1的損壞并借助聲音告知損壞的使用者。這使得使用者用一正常的電熱塞1更換該已損壞的電熱塞1。
參照圖3，其闡述了本發(fā)明中用于一模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置的第二具體實施例。
如圖3所述，在此第二具體實施例的控制裝置中，諸如一鉛電池，一鎳鎘電池或類似產(chǎn)品的電池與一恒定電流源13和一恒定控制裝置15相接，其中此恒定電流源13把從此電池12中輸出的能量轉(zhuǎn)變成一恒定電流，然后輸給一電熱塞11，使此電熱塞11變得赤熱。
此電流控制裝置15還包括一中央處理器(CPU)，其功用是控制從此恒定電流源13輸出的恒定電流值。還有，向此電流控制裝置15供給由一電壓檢測電路14檢測的電壓值，此電壓檢測電路14起檢測跨過此電熱塞11的電壓的作用，從而檢測此電熱塞11的溫度。再有，當(dāng)此電熱塞11性能惡化時，此電流控制裝置15檢測此惡化，從而把警報信號輸給顯示警報機構(gòu)16。
此電熱塞11的溫度通過計算此電熱塞11的電阻值進行檢測。這是基于這樣的事實此電熱塞11的卷繞式加熱器的電阻有一已知的正溫度系數(shù)，致使其電阻值隨著其溫度的升高而增加。
現(xiàn)在參照圖4描述該電流控制裝置15的操作方式。
此電流控制裝置15在S12步驟中檢測此電熱塞11的卷繞式加熱器兩端的電壓。然后在S14步驟中，此電流控制裝置15測量此電熱塞11的電阻值，此電熱塞11的電阻是基于從恒定電流源13輸出的電流值和此卷繞式加熱器兩端的已檢測的電壓而得出的。
接著，此電流控制裝置15在步驟16判定在步驟14中測量的電阻值是否比一預(yù)定值高。當(dāng)前者被判定比后者高或此電熱塞11的溫度被判定降低時，此電流控制裝置15在步驟S10增加從此恒定電流源13輸出的恒定電流值。
然后，當(dāng)所測量的電阻值被判定比此預(yù)定值高或此電熱塞11的溫度被判定升高時，在步驟S18降低從此恒定電流源13輸出的電流值。
從此恒定電流源13輸出的所控制的恒定電流使此電熱塞11赤熱到一預(yù)定溫度。當(dāng)循環(huán)時，執(zhí)行圖4中的操作，使此電熱塞11的溫度變化可以在實時沒有任何時間拖延的情況下得到檢測。
例如，當(dāng)此電熱式發(fā)動機發(fā)生滯塞時，此電熱塞11的溫度降低，而此溫度是由于額外的燃料加入到此電熱式發(fā)動機中，在步驟S16中被檢測出來的，結(jié)果通過此電流控制裝置15進行控制，以增加從此恒定電流源13中輸出的電流值，隨后通過此控制增加此恒定電流對此電熱塞11的供給。這防止了此電熱塞11的溫度降低，從而有助于改善此電熱式發(fā)動機的起動性。
這樣，當(dāng)此電熱式發(fā)動機起動時，由此發(fā)動機燃燒的熱和此電熱塞11的熱慣性使此電熱塞11的溫度增加。在這種情況下，在步驟S16中檢測此電熱塞11的電阻值的增量，以使此電流控制裝置15控制此恒定電流源13，從而降低從那里輸出的電流值。然后，這樣減弱的此恒定電流供給此電熱塞11，結(jié)果在此電熱塞11沒有任何損壞的情況下，此電熱式發(fā)動機的起動性可以得到改善。
還有，此電熱塞11的惡化使此卷繞式加熱器的輸出減少了，結(jié)果其電阻值比此電熱塞1處于通常狀態(tài)時所獲得的有所增加。這種惡化或增加通過此控制電路6被檢測出來；結(jié)果當(dāng)此電熱塞11的電阻值達到一預(yù)定值或更多時，認為此電熱塞11損壞。這使一警報信號輸送至此顯示警報裝置16。
此警報裝置16顯示此電熱塞11的損壞并借助聲音告知損壞的使用者。這使得使用者用一正常的電熱塞11更換該個已損壞的電熱塞11。
在本發(fā)明中，輸給此電熱塞的電流在1.5V電壓的情況下通?？梢栽O(shè)定為大約3至5A。再有，本發(fā)明可以這樣構(gòu)成即以檢測此電熱式發(fā)動機的起動來切斷對此電熱塞的供電的方法來進行控制。另一方面，可以檢測出此發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的減慢，僅當(dāng)轉(zhuǎn)速減慢時，對此電熱塞進行供電，以確保此發(fā)動機以一低速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
如從以上可以看出的，本發(fā)明的控制裝置可以這樣構(gòu)成即通過測量其電阻值來檢測此電熱塞的溫度，從而控制輸給此電熱塞的電流值，以使此電熱塞的溫度處在一預(yù)定值。這一結(jié)構(gòu)防止了由于滯塞導(dǎo)致的此電熱塞溫度的下降，從而改善了此電熱式發(fā)動機的起動性。
再有，本發(fā)明的構(gòu)成以這樣的方法即當(dāng)此電熱塞損壞時，產(chǎn)生一警報信號。這一結(jié)構(gòu)確保了此電熱塞實時地，恰當(dāng)?shù)馗鼡Q，從而方便了此電熱式發(fā)動機的維修。
在參照附圖對本發(fā)明的較佳具體實施例進行詳細描述的同時，可以根據(jù)上面所述提示進行各種改進和變化。因此要注意到在所附的權(quán)利要求中，本發(fā)明可以有除了明確描述以外的其它改進。
權(quán)利要求
1.一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置，其中安裝在此電熱式發(fā)動機上的電熱塞的電阻值在此電熱式發(fā)動機的起動期間，在每個預(yù)定時刻均得到測量，從而根據(jù)所測量的此電熱塞的電阻值控制輸入此電熱塞的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中當(dāng)此電熱塞的電阻值超過一預(yù)定值時，輸出一標(biāo)明此電熱塞損壞的警報信號。
3.一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置包括一在此電熱式發(fā)動機起動期間用于把一恒定電流輸送至安裝在此電熱式發(fā)動機上的一電熱塞的恒定電流源；一用于檢測通過此電熱塞的電壓的電壓檢測裝置；和一用于計算此電熱塞電阻值的控制裝置，其中此電阻值是基于輸給此電熱塞的恒定電流值和通過此電壓檢測裝置檢測的電壓值計算獲得的，由此按照所計算的電阻值控制此恒定電流值。
4.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其中當(dāng)此電熱塞的電阻值超過一預(yù)定值時，輸出一標(biāo)明此電熱塞損壞的警報信號。
全文摘要
一種用于模型器具的電熱式發(fā)動機的控制裝置，它能改善此電熱式發(fā)動機的起動性。一開關(guān)在每一預(yù)定時刻轉(zhuǎn)換至恒定電壓側(cè)。一控制電路根據(jù)在轉(zhuǎn)換期間流過的電流和恒定電壓源的輸出電壓來檢測此電熱塞的電阻值。此電阻值相應(yīng)于此電熱塞的溫度，并用來控制用于赤熱此電熱塞的恒定電流源的電流值。這使此電熱塞的溫度處于一充分確保此電熱式發(fā)動機起動的水平上。
文檔編號F02PGK1154439SQ96122049
公開日1997年7月16日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月20日
發(fā)明者金綱伸光, 山本滿夫 申請人:雙葉電子工業(yè)株式會社