一種小型汽油機數(shù)字智能油門控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽油機技術領域，具體是一種小型汽油機數(shù)字智能油門控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]小型汽油發(fā)動機由于具有結構緊湊、體積小、質量輕、運轉提速快等許多顯著優(yōu)點被廣泛應用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、家庭等許多產(chǎn)品領域。但當負載減小時，發(fā)動機轉速會達到13000轉以上，這對發(fā)動機及機具的磨損是非常大的，還有可能會對操作者造成人身傷害，因此對發(fā)動機進行限速是非常有必要的。
[0003]目前普遍通過斷火限速或退角限速磁電機實現(xiàn)限速，該方式是在限速點轉速直接斷火或者改變點火提前角，使發(fā)動機內部混合氣不能正常完全燃燒，功率下降，發(fā)動機轉速降低，來達到限速的目的，但隨著排放限值的加嚴，發(fā)動機出廠時化油器供油量的調小，采用該方式限速會出現(xiàn)轉速不穩(wěn)定，忽高忽低，甚至會根本限不住，跑高速，起不到限速的效果，直接斷火的限速方式甚至會出現(xiàn)觸媒消音器出現(xiàn)爆炸的危險，而且采用這兩種方式限速，發(fā)動機燃燒都會不充分，導致發(fā)動機溫度偏高，排放惡化，油耗過高，還會出現(xiàn)發(fā)動機震動大的現(xiàn)象，使操作者使用非常不舒服，轉速跑高或者消音器爆炸也容易造成人身傷害。
[0004]因此，對廣大使用者來說，研發(fā)一種設計合理、控制精確、節(jié)油、尾氣排放好、使用更可靠的限速方法是非常有意義的。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對以上問題，提供了一種小型汽油機數(shù)字智能油門控制系統(tǒng)，將點火器和化油器有機結合起來，通過采集點火器的轉速信號來控制化油器的節(jié)氣門開度以達到調節(jié)化油器供油量的目的來實現(xiàn)發(fā)動機轉速的調整，避免發(fā)動機轉速過高造成的機器損壞和人身傷害。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種小型汽油機數(shù)字智能油門控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括發(fā)動機轉速檢測單元、油門扳機信號單元、電源處理單元、高壓點火單元、驅動單元、供電系統(tǒng)單元、驅動電機模塊、步進電機、化油器、火花塞以及MCU程序控制單元；
所述轉速檢測單元，用于檢測發(fā)動機轉速的傳感器或觸發(fā)線圈；
所述油門扳機信號單元，用于檢測手動扳機開度的信號單元；
所述電源處理單元，用于MCU程序控制單元、驅動單元和高壓點火單元的供電處理； 所述高壓點火單元，用于產(chǎn)生瞬間高壓，通過火花塞放電點燃可燃混合氣；
所述驅動單元，接受MCU指令驅動步進電機；
所述步進電機，用于控制化油器節(jié)氣門開度；
所述化油器，用于提供合適的可燃混合氣給發(fā)動機；
所述火花塞，用于在適當?shù)狞c火時刻放電點燃可燃混合氣；
所述MCU程序控制單元，用于接收發(fā)動機轉速和油門扳機信號，跟據(jù)內部程序進行計算，通過通過驅動單元電路和驅動電機模塊驅動設置在所述化油器上的步進電機控制化油器節(jié)氣門的開度，從而控制化油器的可燃混合氣的量，來調節(jié)發(fā)動機的轉速；
所述油門扳機信號單元為電位器，設置在油門扳機轉軸上；所述MCU程序控制單元、轉速檢測單元、驅動單元、高壓點火單元、供電系統(tǒng)單元、電源處理單元和驅動電機模塊設置在點火器殼體內部；
所述化油器為柱塞化油器或蝶閥化油器，所述的步進電機設置在所述柱塞化油器的柱塞的頂部，所述的步進電機設置在所述蝶閥化油器的節(jié)氣門轉軸的一端；
所述MCU程序控制單元采用數(shù)字單片機控制；所述MCU程序控制單元內部程序設定以下參數(shù):發(fā)動機怠速轉速范圍參數(shù)、發(fā)動機最高轉速范圍參數(shù)、所述步進電機的最大旋轉角參數(shù)、所述油門扳機信號單元角位移與所述步進電機角位移的對應關系參數(shù)、所述點火器的點火提前角曲線參數(shù)，使其滿足發(fā)動機在不同轉速下的最佳點火位置。
[0007]當油門扳機在沒有壓下的狀態(tài)下，MCU程序控制單元默認發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，轉速檢測單元將發(fā)動機轉速信號送入MCU程序控制單元，當發(fā)動機轉速大于設定怠速值上限時，MCU程序控制單元發(fā)出信號，通過驅動單元電路和驅動電機模塊驅動化油器上的步進電機減小化油器節(jié)氣門的開度，減小化油器的可燃混合氣的量，發(fā)動機轉速下降；當發(fā)動機轉速小于設定怠速值上限時，MCU程序控制單元發(fā)出信號，驅動電機模塊驅動化油器上的步進電機，增大化油器節(jié)氣門的開度，增加化油器的可燃混合氣的量，發(fā)動機轉速上升，使發(fā)動機的轉速維持在規(guī)定的轉速范圍內。
[0008]當按壓油門控制扳機，設置在扳機旋鈕信號單元的電位器阻值改變，根據(jù)MCU程序控制單元內部程序設定的步進電機的角位移控制化油器節(jié)氣門的開度，控制發(fā)動機的正常運轉。
[0009]當油門控制扳機按壓到底時，化油器節(jié)氣門全開，此時如果負載較大，發(fā)動機轉速在最高轉速以下運轉，則步進電機一直處于最大旋轉角處，化油器節(jié)氣門全開狀態(tài)；此時如果負載較小，發(fā)動機轉速超過設定的最高轉速，則MCU程序控制單元發(fā)出信號，驅動電機模塊驅動化油器上的步進電機減小化油器節(jié)氣門的開度，減小化油器的可燃混合氣的量，發(fā)動機轉速下降，達到限速的目的。
[0010]本發(fā)明的數(shù)字智能的油門控制系統(tǒng)由于采取以上結構，將點火器和化油器有機結合起來，通過采集點火器的轉速信號來控制化油器的節(jié)氣門開度以達到調節(jié)化油器供油量的目的來實現(xiàn)發(fā)動機轉速的調整，當發(fā)動機轉速達到最高控制轉速時，減小化油器節(jié)氣門，減少化油器供油量，發(fā)動機的輸出扭矩減小，轉速下降，從而避免發(fā)動機轉速過高造成的機器拉缸等損壞和人身傷害。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的一種數(shù)字智能的油門控制系統(tǒng)具有設計合理、控制精確、節(jié)油、尾氣排放好、安全性高的特點。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明小型汽油機數(shù)字智能油門控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發(fā)明作詳細說明:
圖中:1、油門扳機信號單元；2、轉速檢測單元；3、MCU程序控制單元；4、驅動單元；5、高壓點火單元；6、供電系統(tǒng)單元；7、電源處理單元；8、驅動電機模塊；9、步進電機；10、化油器；11、火花塞。
[0013]如圖1所示，該系統(tǒng)中在油門扳機轉軸上設置油門扳機信號單元1，該信號單元通常為電位器，代替了傳統(tǒng)的油門繩，通過油門扳機的旋轉操作改變電路中的電阻值提供給MCU程序控制單元3負載信號；在點火器殼體內部設置MCU程序控制單元3、轉速檢測單元2、驅動單元4、高壓點火單元5、供電系統(tǒng)單元6、電源處理單元7和驅動電機模塊8 ;在化油器10上設置步進電機9。
[0014]首先，對MCU程序控制單元3內程序進行以下參數(shù)設定:
設定發(fā)動機怠速轉速為(NI ±20