一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，包含發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、集成電路板和ECU；集成電路板分別和發(fā)動(dòng)機(jī)的充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、ECU電氣相連。本發(fā)明在充電線圈上引出曲軸旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)生的脈沖信號(hào)給ECU，ECU根據(jù)脈沖數(shù)，計(jì)算出曲軸轉(zhuǎn)速，取代專門的曲軸位置傳感器；同時(shí)利用伺服電機(jī)自身的位置環(huán)和速度環(huán)，測(cè)定節(jié)氣門開度，取代傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)和節(jié)氣門位置傳感器；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，伺服一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。
【專利說明】
一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電控燃油噴射領(lǐng)域，尤其涉及一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在電控燃油噴射技術(shù)應(yīng)用中，曲軸傳感器和信號(hào)輪用于感知曲軸位置和轉(zhuǎn)速，節(jié)氣門是控制空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的一道可控閥門，通過節(jié)氣門傳感器感知節(jié)氣門開度信號(hào)輸入ECU(電子控制單元)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作負(fù)荷情況，控制節(jié)氣門開度，調(diào)整混合氣量。安裝曲軸傳感器和節(jié)氣門位置傳感器的掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，成本高。
[0003]同時(shí)，現(xiàn)有的噴油管油壓控制通過油栗帶溢流閥或壓力傳感器加燃油回流管道來實(shí)現(xiàn)，帶溢流閥的油栗結(jié)構(gòu)復(fù)雜，帶回油管路的結(jié)構(gòu)不緊湊，布置管道困難，影響整機(jī)美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種無節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器，且不帶油栗溢流閥和燃油回路的掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊、工作性能可靠、控制精度高。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，所述掃雪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)包含充電線圈、節(jié)氣門、噴油器、燃油栗和蓄電池，所述節(jié)氣門配有閉環(huán)控制的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)內(nèi)設(shè)有位置環(huán)和速度環(huán)，電噴控制系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、集成電路板和ECU;
所述集成電路板上設(shè)有用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的接口；
所述集成電路板分別和發(fā)動(dòng)機(jī)的充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、ECU電氣相連；
所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器分別用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、大氣溫度、大氣壓力、噴油管壓力，并通過集成電路板傳遞給所述ECU;
所述ECU包含汽油噴射模塊、電子調(diào)速模塊、油栗驅(qū)動(dòng)模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊和電源管理模塊，其中:
所述汽油噴射模塊用于計(jì)算最佳噴油量，根據(jù)充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的輸入信號(hào)，判斷自身所處的運(yùn)行工況，計(jì)算出最佳噴油量，并將其發(fā)送給噴油器；
所述電子調(diào)速模塊用于控制恒定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
所述油栗驅(qū)動(dòng)模塊用于恒定噴油器油路中的油壓，根據(jù)油路中壓力傳感器信號(hào)輸入，計(jì)算出燃油栗工作時(shí)間，并將其發(fā)送給燃油栗；
所述電壓調(diào)節(jié)模塊用于控制充電線圈的輸出電壓；
所述電源管理模塊用于蓄電池充電平衡。
[0006]作為本發(fā)明一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述集成電路板固連在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥體的底部，并用膠進(jìn)行封裝固定密封。
[0007]作為本發(fā)明一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述節(jié)流閥體內(nèi)部設(shè)有燃油油路，所述噴油管壓力傳感器固連在集成電路板上，其探測(cè)端伸入燃油油路中。
[0008]作為本發(fā)明一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述集成電路板通過CAN總線與電氣相連。
[0009]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.本發(fā)明在現(xiàn)有的充電線圈上引出曲軸旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)生的脈沖信號(hào)給ECU，ECU根據(jù)脈沖數(shù)，計(jì)算出曲軸轉(zhuǎn)速，取代專門的曲軸位置傳感器，結(jié)構(gòu)簡單、成本低；
2.本實(shí)用性新型通過設(shè)定節(jié)氣門伺服電機(jī)初始位置，再利用伺服電機(jī)自身的位置環(huán)和速度環(huán)，測(cè)定節(jié)氣門開度，取代傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)和節(jié)氣門位置傳感器，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，同時(shí)伺服一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠；
3.噴油管壓力傳感器集成在集成電路板上，便于安裝，油壓信號(hào)反饋給ECU，ECU計(jì)算出油栗的工作時(shí)間或停止時(shí)間，直接輸出給油栗執(zhí)行，取代原有的油栗溢流閥或回油管路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)原理示意圖；
圖2為本發(fā)明集成電路板及線束總成；
圖3成為本發(fā)明傳感器集成電路板安裝示意圖。
[0011]1-充電線圈，2-充電線圈與ECU連接的脈沖信號(hào)輸出端口，3-充電線圈和蓄電池的連接端口，4-第一螺釘，5-集成電路板，6-節(jié)流閥體，7-第二螺釘，8-噴油管壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明公開了一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，所述掃雪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)包含充電線圈、節(jié)氣門、噴油器、燃油栗和蓄電池，所述節(jié)氣門配有閉環(huán)控制的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)內(nèi)設(shè)有位置環(huán)和速度環(huán)，電噴控制系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、集成電路板和ECU;
所述集成電路板上設(shè)有用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的接口；
所述集成電路板分別和發(fā)動(dòng)機(jī)的充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、ECU電氣相連；
所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器分別用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、大氣溫度、大氣壓力、噴油管壓力，并通過集成電路板傳遞給所述ECU;
所述ECU包含汽油噴射模塊、電子調(diào)速模塊、油栗驅(qū)動(dòng)模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊和電源管理模塊，其中:
所述汽油噴射模塊用于計(jì)算最佳噴油量，根據(jù)充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的輸入信號(hào)，判斷自身所處的運(yùn)行工況，計(jì)算出最佳噴油量，并將其發(fā)送給噴油器；
所述電子調(diào)速模塊用于控制恒定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，例如當(dāng)掃雪機(jī)負(fù)荷增加，曲軸轉(zhuǎn)速下降，電子調(diào)速模塊接受收到曲軸轉(zhuǎn)速下降信號(hào)，電子調(diào)速模塊發(fā)出增大節(jié)氣門開度信號(hào)給伺服電機(jī)，延長噴油器噴油時(shí)間，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速；
所述油栗驅(qū)動(dòng)模塊用于恒定噴油器油路中的油壓，根據(jù)油路中壓力傳感器信號(hào)輸入，計(jì)算出燃油栗工作時(shí)間，并將其發(fā)送給燃油栗；
所述電壓調(diào)節(jié)模塊用于控制充電線圈的輸出電壓，穩(wěn)定在8V左右；
所述電源管理模塊用于蓄電池充電平衡。
[0013]在電源管理系統(tǒng)內(nèi)有兩個(gè)“計(jì)數(shù)器”:一個(gè)負(fù)責(zé)蓄電池充電；另一個(gè)負(fù)責(zé)蓄電池放電。蓄電池的充放電狀態(tài)用充電量與放電量的差值來表示。電源管理模塊通過導(dǎo)入蓄電池傳感器信號(hào)，計(jì)算出當(dāng)前蓄電池的充電狀態(tài)，并輸出信號(hào)給蓄電池。
[0014]掃雪機(jī)工作曲軸旋轉(zhuǎn)、通過充電線圈給蓄電池充電，同時(shí)曲軸旋轉(zhuǎn)一周，充電線圈產(chǎn)生固定個(gè)數(shù)的脈沖信號(hào)給ECU，ECU通過脈沖信號(hào)數(shù)計(jì)算出曲軸轉(zhuǎn)速。
[0015]節(jié)氣門配有閉環(huán)控制的伺服電機(jī)，電機(jī)內(nèi)部有位置環(huán)和速度環(huán)，設(shè)定節(jié)氣門某一位置作為伺服電機(jī)的初始位置，并在ECU中的汽油噴射模塊設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)，通過給伺服電機(jī)ECU直接對(duì)伺服電機(jī)編碼反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，計(jì)算出節(jié)氣門的開度，替代了傳統(tǒng)的節(jié)氣門位置傳感器和步進(jìn)電機(jī)。
[0016]所述集成電路板通過安裝孔和螺釘固連在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥體的底部，并用膠進(jìn)行封裝固定密封，減少傳感器信號(hào)傳遞連接線長度，又保證了傳感器信號(hào)穩(wěn)定，不受油污、灰塵、振動(dòng)等不良環(huán)境的影響。
[0017]由于噴油管壓力傳感器體積小，不易安裝，把噴油管壓力傳感器固連在集成電路板上，安裝在節(jié)流閥體底部，節(jié)流閥體內(nèi)部設(shè)有燃油油路，噴油管壓力傳感器感知壓力信號(hào)輸入給ECU油栗驅(qū)動(dòng)模塊，油栗驅(qū)動(dòng)模塊計(jì)算出油栗工作或停止時(shí)間，輸出給油栗，確保噴油管路中的燃油壓力基本恒定。
[0018]集成電路板通過CAN總線與E⑶相連。
[0019]如圖1所示，掃雪機(jī)電噴系統(tǒng)的核心部分是帶程序存儲(chǔ)器的ECU，ECU內(nèi)置汽油噴射模塊、電子調(diào)速模塊、油栗驅(qū)動(dòng)模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊、電源管理模塊，根據(jù)傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，繼而發(fā)出執(zhí)行器的控制信號(hào)。
[0020]節(jié)氣門伺服電機(jī)伺服電機(jī)即作為節(jié)氣門位置感知器，又作為節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置，伺服電機(jī)內(nèi)部有位置環(huán)和速度環(huán)，當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉狀態(tài)下，給節(jié)氣門伺服電機(jī)設(shè)置一個(gè)初始位置，對(duì)應(yīng)ECU程序中的起點(diǎn)信號(hào)，伺服電機(jī)帶動(dòng)節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)，ECU直接對(duì)伺服電機(jī)編碼反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得節(jié)氣門開度信號(hào)，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)，ECU給出P麗信號(hào)，控制節(jié)氣門伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)氣門開度大小的精確控制。
[0021]發(fā)電機(jī)還包含故障指示燈，ECU中的各個(gè)模塊如果發(fā)現(xiàn)故障，均輸出錯(cuò)誤代碼，使得發(fā)電機(jī)的故障指示燈工作。
[0022]如圖2所示，為掃雪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的充電線圈，充電線圈上設(shè)有與蓄電池的連接端口及與ECU連接的脈沖信號(hào)輸出端口。曲軸旋轉(zhuǎn)，充電線圈通過ECU內(nèi)置電源管理模塊給蓄電池充電，同時(shí)曲軸旋轉(zhuǎn)一周，充電線圈發(fā)出8個(gè)脈沖信號(hào)給ECU，根據(jù)脈沖數(shù)量計(jì)算出曲軸轉(zhuǎn)速。
[0023]如圖3所示，噴油管壓力傳感器通過第二螺釘固連在集成電路板上，集成電路板通過第一螺釘固連在節(jié)流閥體底部，并用膠進(jìn)行封裝固定密封。噴油管壓力傳感器感知節(jié)流閥體噴油管路中的壓力信號(hào)，并傳遞給ECU的油栗驅(qū)動(dòng)模塊，油栗驅(qū)動(dòng)模塊計(jì)算出燃油栗工作或停止時(shí)間，輸出PWM信號(hào)給燃油栗執(zhí)行。
[0024]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0025]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，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)】
1.一種掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，所述掃雪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)包含充電線圈、節(jié)氣門、噴油器、燃油栗和蓄電池，所述節(jié)氣門配有閉環(huán)控制的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)內(nèi)設(shè)有位置環(huán)和速度環(huán)，其特征在于，電噴控制系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、集成電路板和ECU; 所述集成電路板上設(shè)有用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的接口； 所述集成電路板分別和發(fā)動(dòng)機(jī)的充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器、ECU電氣相連； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、噴油管壓力傳感器分別用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、大氣溫度、大氣壓力、噴油管壓力，并通過集成電路板傳遞給所述ECU; 所述ECU包含汽油噴射模塊、電子調(diào)速模塊、油栗驅(qū)動(dòng)模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊和電源管理模塊，其中: 所述汽油噴射模塊用于計(jì)算最佳噴油量，根據(jù)充電線圈、位置環(huán)、速度環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器、大氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令的輸入信號(hào)，判斷自身所處的運(yùn)行工況，計(jì)算出最佳噴油量，并將其發(fā)送給噴油器； 所述電子調(diào)速模塊用于控制恒定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； 所述油栗驅(qū)動(dòng)模塊用于恒定噴油器油路中的油壓，根據(jù)油路中壓力傳感器信號(hào)輸入，計(jì)算出燃油栗工作時(shí)間，并將其發(fā)送給燃油栗； 所述電壓調(diào)節(jié)模塊用于控制充電線圈的輸出電壓； 所述電源管理模塊用于蓄電池充電平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，其特征在于，所述集成電路板固連在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥體的底部，并用膠進(jìn)行封裝固定密封。3.根據(jù)權(quán)利要求2述的掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流閥體內(nèi)部設(shè)有燃油油路，所述噴油管壓力傳感器固連在集成電路板上，其探測(cè)端伸入燃油油路中。4.根據(jù)權(quán)利要求1述的掃雪機(jī)電噴控制系統(tǒng)，其特征在于，所述集成電路板通過CAN總線與E⑶相連。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK105888866SQ201610452107
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】繆巖, 石秀恿, 胡春明, 魏衍舉, 李新新, 肖美娟, 劉炎光
【申請(qǐng)人】江蘇里斯特通用機(jī)械制造有限公司