一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，屬于能源動(dòng)力領(lǐng)域。由于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程和發(fā)電過(guò)程活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同，本發(fā)明公開(kāi)的控制方法包括如下步驟：步驟一，在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火；步驟二，在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)和發(fā)電過(guò)程中根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別預(yù)設(shè)點(diǎn)火閾值點(diǎn)火，保證點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行和內(nèi)燃機(jī)輸出效率的提高，此外，本發(fā)明無(wú)需其他輔助系統(tǒng)，僅僅通過(guò)軟件編程即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火控制，不受活塞止點(diǎn)變化的影響，能確保每循環(huán)均能點(diǎn)燃混合氣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種點(diǎn)火控制方法，尤其涉及一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，屬于能源動(dòng)力領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題和能源供應(yīng)問(wèn)題的凸顯，各國(guó)研究者在提高傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)效率和性能的同時(shí)，亦著手研發(fā)新型能量轉(zhuǎn)化裝置。點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)作為新型能量轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)典型代表，因其具有眾多特有優(yōu)勢(shì)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量傳遞路徑短，功率密度高，可適用于多種燃燒模式和多種燃料適應(yīng)性等眾多優(yōu)勢(shì)，具有極大的應(yīng)用前景。
[0003]點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)與一個(gè)直線電機(jī)耦合而成。其工作原理是左右兩側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣交替點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生電能，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能。自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)運(yùn)行為電動(dòng)機(jī)工作模式，電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)恒力，方向與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng);發(fā)電過(guò)程中，電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)工作模式，利用電機(jī)動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生電能。可以發(fā)現(xiàn)在啟動(dòng)過(guò)程中，由于外力一一'〖亙定電機(jī)力的作用導(dǎo)致活塞在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其每循環(huán)的止點(diǎn)是相同的，但是在發(fā)電過(guò)程中由于沒(méi)有外力作用，活塞的運(yùn)行是自由的無(wú)規(guī)律的，因此其每循環(huán)的止點(diǎn)是不同的。針對(duì)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)而言，不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)該采用不同的點(diǎn)火控制方法。尤其是自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電過(guò)程，由于每循環(huán)止點(diǎn)位置不同，如果預(yù)設(shè)點(diǎn)火位置相對(duì)于該循環(huán)的止點(diǎn)位置過(guò)于靠前，則內(nèi)燃機(jī)會(huì)過(guò)于提前點(diǎn)火，這樣會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)輸出效率和有效功均減小，甚至導(dǎo)致點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)停機(jī)運(yùn)行;如果預(yù)設(shè)點(diǎn)火位置相對(duì)于該循環(huán)的止點(diǎn)位置過(guò)于靠后，則燃燒壓力降低，內(nèi)燃機(jī)輸出功率下降，甚至導(dǎo)致點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)停機(jī)運(yùn)行。對(duì)于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)而言，點(diǎn)火位置的好壞直接影響內(nèi)燃機(jī)輸出效率和運(yùn)行的連續(xù)性。因此，對(duì)于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)而言，針對(duì)其各個(gè)工作過(guò)程需要設(shè)計(jì)一套切實(shí)可行的點(diǎn)火控制方法，以實(shí)現(xiàn)自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行和內(nèi)燃機(jī)輸出效率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)和發(fā)電過(guò)程中根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別預(yù)設(shè)點(diǎn)火閾值點(diǎn)火，保證點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行和內(nèi)燃機(jī)輸出效率的提尚O
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]所述的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)與一個(gè)直線電機(jī)耦合而成。兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)對(duì)稱(chēng)布置在直線電機(jī)左右兩側(cè)。所述的兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)分別定義為左側(cè)內(nèi)燃機(jī)和右側(cè)內(nèi)燃機(jī)。其工作原理是左右兩側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣交替點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生電能，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能。
[0007]本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，由于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程和發(fā)電過(guò)程活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同，根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火，在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
[0008]本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，具體包括如下步驟:
[0009]步驟一:在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
[0010]點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，由于活塞止點(diǎn)位置固定，將活塞止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值。即當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到左側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞位移達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到右側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞位移達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行，如此左、右內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火。所述的預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值XQ是在活塞止點(diǎn)之前逼近止點(diǎn)的位置，距止點(diǎn)距離大小為xo。所述的XO大小根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況而預(yù)先設(shè)定。進(jìn)而能夠確保點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和較高內(nèi)燃機(jī)輸出效率。
[0011]步驟二:在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
[0012]點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中，由于每循環(huán)活塞止點(diǎn)位置變化，所以不能將活塞止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值。因此根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采用活塞位移和速度信號(hào)作為預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到左側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞速度達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到右側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞速度達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行，如此左、右側(cè)內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火。所述的預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值VO指到達(dá)活塞止點(diǎn)之前的活塞運(yùn)動(dòng)速度。所述的VO大小根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況而預(yù)先設(shè)定。進(jìn)而能夠確保點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和較高內(nèi)燃機(jī)輸出效率。
[0013]有益效果:
[0014]1、本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，針對(duì)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中每循環(huán)活塞止點(diǎn)不變的特點(diǎn)，在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整點(diǎn)火位置，可保證點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行和內(nèi)燃機(jī)輸出效率的提高。
[0015]2、本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，針對(duì)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中每循環(huán)活塞止點(diǎn)變化的特點(diǎn)，所以不能將止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值。因此，在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火，可保證點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行及其性能的提高。
[0016]3、本發(fā)明公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，點(diǎn)火控制方法簡(jiǎn)單可靠，無(wú)需其他輔助系統(tǒng)，并且僅僅通過(guò)軟件編程即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在不同工作過(guò)程的點(diǎn)火控制，并且不受活塞止點(diǎn)變化的影響，能確保每循環(huán)均能點(diǎn)燃混合氣。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程的點(diǎn)火控制原理圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程的點(diǎn)火控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]本實(shí)施例所述的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)與一個(gè)直線電機(jī)耦合而成。兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)對(duì)稱(chēng)布置在直線電機(jī)左右兩側(cè)。所述的兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)分別定義為左側(cè)內(nèi)燃機(jī)和右側(cè)內(nèi)燃機(jī)。其工作原理是左右兩側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸的混合氣交替點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生電能，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能。如圖1所示。
[0024]本實(shí)施例公開(kāi)的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，針對(duì)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，包括如下步驟:
[0025]步驟零:定義活塞、缸蓋位置關(guān)系和活塞位移X、速度V的方向。
[0026]設(shè)定一個(gè)中點(diǎn)位置Xmiddle= O，如圖1所示。即左側(cè)缸蓋到左側(cè)活塞的距離與右側(cè)缸蓋到右側(cè)活塞的距離是相等的，并且當(dāng)活塞從中點(diǎn)向右運(yùn)行時(shí)，即活塞位移X>Xmiddle;當(dāng)活塞從中點(diǎn)向左運(yùn)行時(shí)，即活塞位移X<Xmiddle。設(shè)定活塞速度V，當(dāng)活塞向右運(yùn)行時(shí)速度V大小為正，當(dāng)活塞向左運(yùn)行時(shí)速度V大小為負(fù)，如圖1所示。即當(dāng)右側(cè)活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)行或者左側(cè)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，即活塞速度V>0;當(dāng)右側(cè)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)行或者左側(cè)活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，即活塞速度V<0。如圖2所示。
[0027]步驟一:在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移X信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
[0028]點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中電機(jī)提供一個(gè)與活塞運(yùn)行方向相同的恒力推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的順利啟動(dòng)，由于外力---Ι?
定電機(jī)力的作用導(dǎo)致每循環(huán)活塞止點(diǎn)是相同的，所以可以以止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火位置。如圖3所示，在啟動(dòng)過(guò)程中，點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)(測(cè)試與控制系統(tǒng))獲取當(dāng)前活塞及動(dòng)子的實(shí)時(shí)參數(shù)，所述的實(shí)時(shí)參數(shù)指位移X和速度V。當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到右側(cè)活塞的位移X為正時(shí)，即X>Xmiddle，表明右側(cè)氣缸準(zhǔn)備點(diǎn)火，當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的位置達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值時(shí)，即X多XQ，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行。
[0029]當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的位移X為負(fù)時(shí)，即XfXmiddle，表明左側(cè)氣缸準(zhǔn)備點(diǎn)火，當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到左側(cè)活塞的位置達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值時(shí)，即X<-XQ，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行，如此左、右內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，按照此點(diǎn)火控制方法，左右內(nèi)燃機(jī)依次點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。并且，點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行在不同工況時(shí)，該點(diǎn)火控制方法中預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值XQ可根據(jù)運(yùn)行工況的不同做出適時(shí)調(diào)整，保證點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)彳丁及其性能的提尚。
[0030]步驟二:在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移X和速度V信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
[0031]點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中，由于沒(méi)有電機(jī)推力作用于活塞，這導(dǎo)致活塞的運(yùn)行是自由的無(wú)規(guī)律的，因此每循環(huán)活塞止點(diǎn)是不同的。所以，在發(fā)電過(guò)程中不能以止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火時(shí)刻。根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以速度V作為基準(zhǔn)預(yù)設(shè)點(diǎn)火時(shí)刻，以實(shí)現(xiàn)每循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的順利點(diǎn)火和性能的提高。如圖4所示，在發(fā)電過(guò)程中，點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)(測(cè)試與控制系統(tǒng))獲取當(dāng)前活塞及動(dòng)子的實(shí)時(shí)參數(shù)，所述的實(shí)時(shí)參數(shù)指位移X和速度V。當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的位移為正時(shí)，即X>Xmiddle3，表明右側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸準(zhǔn)備點(diǎn)火，然后當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的速度小于預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值時(shí)，即V< VO，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行。
[0032]當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的位移為負(fù)時(shí)，S卩X<Xmiddle，表明左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸準(zhǔn)備點(diǎn)火，然后當(dāng)測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到活塞的速度大于預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值VO時(shí)，即V>-VQ，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行。如此左、右側(cè)內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中，按照此點(diǎn)火控制方法，左、右側(cè)內(nèi)燃機(jī)依次點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。并且，點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行在不同工況時(shí)，該點(diǎn)火控制方法中預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值VO可根據(jù)運(yùn)行工況的不同做出適時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)彳丁及其性能的提尚。
[0033]需要說(shuō)明，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，所述的點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)與一個(gè)直線電機(jī)耦合而成;兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)對(duì)稱(chēng)布置在直線電機(jī)左右兩側(cè);所述的兩個(gè)自由活塞式內(nèi)燃機(jī)分別定義為左側(cè)內(nèi)燃機(jī)和右側(cè)內(nèi)燃機(jī);其特征在于:由于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程和發(fā)電過(guò)程活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同，根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火，在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，其特征在于:具體包括如下步驟， 步驟一:在啟動(dòng)過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火； 點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，由于活塞止點(diǎn)位置固定，將活塞止點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值;即當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到左側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞位移達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到右側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞位移達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行，如此左、右內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火;進(jìn)而能夠確保點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和較高內(nèi)燃機(jī)輸出效率； 步驟二:在發(fā)電過(guò)程采用實(shí)時(shí)活塞位移和速度信息控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火； 根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采用活塞位移和速度信號(hào)作為預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到左側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞速度達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出指令給左側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃左側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向右運(yùn)行，當(dāng)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)到右側(cè)內(nèi)燃機(jī)活塞速度達(dá)到預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值，測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)指令給右側(cè)內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞點(diǎn)燃右側(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體，推動(dòng)活塞及電機(jī)動(dòng)子向左運(yùn)行，如此左、右側(cè)內(nèi)燃機(jī)交替進(jìn)行點(diǎn)火;進(jìn)而能夠確保點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和較高內(nèi)燃機(jī)輸出效率。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，其特征在于:步驟一所述的預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值XO是在活塞止點(diǎn)之前逼近止點(diǎn)的位置，距止點(diǎn)距離大小為XQ;所述的μ大小根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況而預(yù)先設(shè)定。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，其特征在于:步驟二所述的預(yù)設(shè)點(diǎn)火速度閾值VO指到達(dá)活塞止點(diǎn)之前的活塞運(yùn)動(dòng)速度;所述的V0大小根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況而預(yù)先設(shè)定。5.如權(quán)利要求4所述的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，其特征在于:步驟一所述的預(yù)設(shè)點(diǎn)火位移閾值XO是在活塞止點(diǎn)之前逼近止點(diǎn)的位置，距止點(diǎn)距離大小為XQ;所述的μ大小根據(jù)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況而預(yù)先設(shè)定。6.如權(quán)利要求4所述的一種用于點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制方法，其特征在于:無(wú)需其他輔助系統(tǒng)，并且僅僅通過(guò)軟件編程即能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)燃式自由活塞直線發(fā)電機(jī)在不同工作過(guò)程的點(diǎn)火控制，并且不受活塞止點(diǎn)變化的影響，能確保每循環(huán)均能點(diǎn)燃混合氣。
【文檔編號(hào)】F02P5/145GK106050517SQ201610596138
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日 公開(kāi)號(hào)201610596138.1, CN 106050517 A, CN 106050517A, CN 201610596138, CN-A-106050517, CN106050517 A, CN106050517A, CN201610596138, CN201610596138.1
【發(fā)明人】馮慧華, 郭陳棟, 左正興, 賈博儒, 郭宇耀
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)