CN108625993A - 一种车辆发动机自动调速方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种特种车辆需要更多动力时，用于发动机自动调速的方法及装置，包括励磁电流采样电路、控制电路、驱动电路，推杆电机四部分。其车辆驻车发动机自动调速方法是，励磁电流采样电路实时采集车载发电机的励磁电流值，控制电路判断励磁电流值是否在正常阈值范围内，若励磁电流超出阈值，输出功率不能满足负载功率，控制电路输出正压驱动信号，使驱动电路正压驱动桥臂通电，推杆电机正向旋转，推杆伸出长度变长，按压油门踏板行程增大，发动机转速上升。当励磁电流值低于阈值区间时，控制电路输出反压驱动信号，驱动电路负压桥臂通电，推杆电机反向旋转，推杆伸出长度变短，油门踏板行程减小，发动机转速下降。

Description

一种车辆发动机自动调速方法及装置

技术领域

本发明涉及一种车辆发动机自动调速方法及装置。

背景技术

当车辆驻车时，发动机转速过低，车载发电机无法正常发电。为了使车载发电机在车辆低速运行或驻车时能够正常发电，需要提升发动机的转速。发动机转速过高会造成油耗量增大，而发动机转速过低会造成车载发电机无法正常工作，因此，需要根据车载发电机负载大小调节发动机转速至最佳转速，使得发动机油耗小，同时车载发电机也能够正常工作。虽然，当车辆驻车时可以通过人工脚踩油门的方法来调节发动机转速，但是，当车辆驻车时间过长，人工脚踩油门的方法不仅经济性差，并且调速精度不高。人工踩油门的方法需要司机在驻车时仍坐在驾驶舱操作油门，并且由于人脚感知误差无法实现油门踏板长时间保持在固定位置，造成发动机转速来回波动，影响车辆机械寿命、增大油耗。

车辆驻车时提升发动机转速的方法多为有级人工调速，当车辆驻车时按压油门至固定位置，发动机转速提升至固定值。这种调速方法的缺点在于，随着车辆使用时间增加，油门的固定位置对应发动机转速会发生漂移，若发动机转速漂移至低于发电机正常工作转速，会造成发电机无法工作；并且这种调速方式只适合车载发电机功率固定的情况，由于车载发电机功率随转速变化，当车载发电机负载功率增大时，需要车辆驻车时发动机提供更高的转速，固定转速怠速的方法并不可取；最后，有级调速的安装调试困难，即安装时必须反复调节驻车时油门的固定位置，使得发电机在驻车时能够正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种车辆发动机自动调速方法及装置，该方法无需人工脚踩油门操作，并且可以根据发电机功率、路况等情况自动调节发动机转速至需要的转速，这种方法具有电路简单，可靠性好，适应性强，安装调试简单等优点。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种车辆发动机自动调速方法，励磁电流采样电路用于测量车载发电机的励磁电流，然后将励磁电流值输出给控制电路；控制电路根据励磁电流值输出驱动信号给驱动电路；驱动电路根据驱动信号向推杆电机供电；推杆电机带动车辆油门踏板下压行程变化，对发动机转速进行调整。

上述车辆发动机自动调速方法，当控制电路判断励磁电流值超出阈值区间时，控制电路输出正向或反向驱动信号，使驱动电路的H型电桥输出正电压或负电压给推杆电机；当励磁电流值处于阈值区间内，控制电路关闭驱动信号，驱动电路的H型电桥停止向推杆电机供电。

上述车辆发动机自动调速方法，当推杆电机通入正电压时，推杆电机的推杆伸出长度增大，推杆带动车辆油门踏板下压行程增大，发动机转速提升；当推杆电机通入负电压时，推杆电机的推杆伸出长度缩短，推杆带动车辆油门踏板下压行程减小，发动机转速下降；当停止向推杆电机供电时，推杆电机的推杆伸出长度不变，推杆维持车辆油门踏板下压行程不变，发动机维持转速不变。

上述车辆发动机自动调速方法，所述励磁电流采样电路将车载发电机的励磁电流值转换为电压信号输出给控制电路。

上述车辆发动机自动调速方法，所述控制电路采用比较器将车载发电机的励磁电流与阈值比较。

上述车辆发动机自动调速方法，所述驱动电路的H型电桥包括两对开关管，其中一对开关管位于左上桥臂和右下桥臂，另一对开关管位于右上桥臂和左下桥臂。

一种车辆发动机自动调速装置，包括励磁电流采样电路、控制电路、驱动电路、推杆电机；

所述励磁电流采样电路用于测量车载发电机的励磁电流，然后将励磁电流值转换为电压信号输出给控制电路；

所述控制电路根据电压信号输出驱动信号给驱动电路；

所述驱动电路根据驱动信号向推杆电机供电；

所述推杆电机用于控制车辆油门踏板下压行程。

上述车辆发动机自动调速装置，当控制电路判断励磁电流值超出阈值区间时，控制电路输出正向或反向驱动信号，使驱动电路的H型电桥输出正电压或负电压给推杆电机；当励磁电流值处于阈值区间内，控制电路关闭驱动信号，驱动电路的H型电桥停止向推杆电机供电。

上述车辆发动机自动调速装置，所述驱动电路的H型电桥包括两对开关管，其中一对开关管位于左上桥臂和右下桥臂，另一对开关管位于右上桥臂和左下桥臂。

上述车辆发动机自动调速装置，所述控制电路采用比较器限制推杆伸出长度不超过推杆伸出长度的最大值。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明采用了自动调节驻车时发动机转速的方法，省去了人工操作；

(2)本发明采用自动调速的方法，可以根据车载发电机负载功率的大小调节驻车时发动机的怠速转速，使整车油耗最低，同时降低发动机机械磨损；

(3)本发明实现了发动机自动调速，因此安装简单，无需预先调节怠速时推杆伸出的固定长度；

(4)该自动调速方法实现简单，装置可靠，满足特种车辆驻车发电或低速发电时发动机自动调速需求，广泛适用于各种特种车辆的发电运行。

附图说明

图1为本发明所述的一种车辆发动机自动调速装置的组成示意图；

图2为本发明所述的驱动控制器示意图；

图3为本发明控制电路中励磁电流阈值判断电路；

图4为本发明控制电路中推杆最大伸出长度保护电路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

一种车辆发动机自动调速装置，其组成示意图如图1所示，包括励磁电流采样电路1、控制电路2、驱动电路3、推杆电机4。推杆电机4的推杆与车辆油门踏板连接。本实施例中，推杆电机4为直流电动机。驱动电路3包括蓄电池和H型电桥。

励磁电流采样电路1测量车载发电机7的励磁电流值，然后将励磁电流值转换为电压信号输出给控制电路2；控制电路2根据电压信号进行判断，根据判断结果输出驱动信号给驱动电路3，根据控制电路2的驱动信号，驱动电路3采用H型电桥向推杆电机4供电；推杆电机4用于控制车辆油门踏板下压行程；车辆油门踏板下压行程的调整即完成发动机转速的调整。

驱动电路3的H型电桥包括两对开关管，其中一对开关管位于左上桥臂和右下桥臂，另一对开关管位于右上桥臂和左下桥臂，如图2所示。S1连接控制电路的正压驱动信号，当控制电路判断励磁电流高于阈值区间时，S1通电，开关管D1和D4导通，推杆电机4接通正电压后正向旋转。S2连接控制电路的负压驱动信号，当控制电路判断励磁电流低于阈值区间，S2通电，开关管D2和D3导通，推杆电机4接入负电压而反向旋转。

本发明不局限于上述实施方式，无论采取其中任何一种可控开关管，只要利用了H桥实现输出双向电压为推杆电机4供电使得推杆伸出长度增大或减小，实现车辆油门踏板行程的改变，均在本发明保护范围之内。只要利用了根据车载发电机励磁电流的大小来调节驻车发动机转速，均在本发明范围之内。

一种车辆发动机自动调速方法，控制电路2根据励磁电流采样电路1测量的发电机励磁电流，然后将励磁电流值输出给控制电路2，控制电路2根据励磁电流值输出驱动信号给驱动电路3；驱动电路3根据驱动信号向推杆电机4供电；推杆电机4带动车辆油门踏板下压行程变化，对发动机转速进行调整。具体包括如下步骤：

步骤a、励磁电流采样电路1测量发电机励磁电流值，若控制电路2判断发电机励磁电流值高于正常阈值区间，控制电路2输出正压驱动信号给驱动电路3使驱动电路3的H型电桥的一对开关管导通，驱动电路3输出正电压给推杆电机4，推杆电机4通入直流正电压，推杆电机正向旋转，推杆伸出长度增大，随着推杆伸出长度的增大，推杆带动车辆油门踏板下压行程增大，车辆节气门开度增大，同时电子控制单元ECU控制喷油量增大，气缸内燃烧出力增大，发动机转速提升，待提升至期望转速后，发电机励磁电流下降，进入步骤b；

步骤b、当发电机励磁电流下降至正常阈值区间，控制电路2关闭驱动信号，驱动电路3的H型电桥的开关管断开，驱动电路3断开输出给推杆电机4的电压，推杆电机4停止工作，推杆伸出长度不变，推杆维持油门踏板行程不变，发动机转速维持在固定转速。若发电机的励磁电流下降至低于正常区间，进入步骤c；

步骤c、当发电机励磁电流低于正常阈值区间，控制电路2输出负压驱动信号使驱动电路3的H型电桥的另一对开关管导通，驱动电路3输出负电压给推杆电机4，推杆电机通入负电压后电机反向旋转，推杆伸出长度缩短，随着推杆伸出长度的缩短，推杆带动车辆油门踏板下行行程减小，然后发动机转速下降，发电机励磁电流逐渐增大，当发电机励磁电流增大至正常阈值区间，控制电路2关闭驱动信号，驱动电路3不输出电压，推杆电机4停止转动，推杆维持油门踏板行程不变，发动机转速维持在固定转速。

步骤d、若用电负载功率增大，发电机励磁电流值高于正常阈值区间，重复步骤a；若用电负载功率下降，发电机励磁电流低于正常阈值区间，重复步骤c。

控制电路2采用比较器将车载发电机的励磁电流与阈值比较。控制电路2判断励磁电流是否在正常阈值区间是通过两个比较器实现的，如图3所示。当采集到的励磁电流值高于正常阈值区间，上阈值比较器输出1，控制输出正压驱动。当采集到的励磁电流值低于正常阈值区间，下阈值比较器输出1，控制输出负压驱动。若两个比较器都输出0，说明励磁电流当前处在正常阈值区间，控制电路2不输出驱动信号，推杆电机4不供电。

推杆电机4采用比较器限制推杆伸出长度不超过推杆伸出长度的最大值。推杆电机4上带有伸出长度反馈信号，随着推杆伸出长度的增大，该信号电压值逐渐增大。为了防止推杆伸出过长，将油门踏板压死，因此需要限制推杆电机4的最大伸出长度。即将反馈的伸出长度信号引入控制电路2，如图4所示。当该电压值超过阈值时，控制电路2关闭正压输出的驱动信号，保证推杆不会再正向通电。此时，仍可以反向通电，确保推杆能够缩回。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：励磁电流采样电路(1)用于测量车载发电机(7)的励磁电流，然后将励磁电流值输出给控制电路(2)；控制电路(2)根据励磁电流值输出驱动信号给驱动电路(3)；驱动电路(3)根据驱动信号向推杆电机(4)供电；推杆电机(4)带动车辆油门踏板下压行程变化，对发动机转速进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：当控制电路(2)判断励磁电流值超出阈值区间时，控制电路(2)输出正向或反向驱动信号，使驱动电路(3)的H型电桥输出正电压或负电压给推杆电机(4)；当励磁电流值处于阈值区间内，控制电路(2)关闭驱动信号，驱动电路(3)的H型电桥停止向推杆电机(4)供电。

3.根据权利要求1所述的一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：当推杆电机(4)通入正电压时，推杆电机(4)的推杆伸出长度增大，推杆带动车辆油门踏板下压行程增大，发动机转速提升；当推杆电机(4)通入负电压时，推杆电机(4)的推杆伸出长度缩短，推杆带动车辆油门踏板下压行程减小，发动机转速下降；当停止向推杆电机(4)供电时，推杆电机(4)的推杆伸出长度不变，推杆维持车辆油门踏板下压行程不变，发动机维持转速不变。

4.根据权利要求1所述的一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：所述励磁电流采样电路(1)将车载发电机的励磁电流值转换为电压信号输出给控制电路(2)。

5.根据权利要求1所述的一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：所述控制电路(2)采用比较器将车载发电机的励磁电流与阈值比较。

6.根据权利要求2所述的一种车辆发动机自动调速方法，其特征在于：所述驱动电路(3)的H型电桥包括两对开关管，其中一对开关管位于左上桥臂和右下桥臂，另一对开关管位于右上桥臂和左下桥臂。

7.一种车辆发动机自动调速装置，其特征在于：包括励磁电流采样电路(1)、控制电路(2)、驱动电路(3)、推杆电机(4)；

所述励磁电流采样电路(1)用于测量车载发电机(7)的励磁电流，然后将励磁电流值转换为电压信号输出给控制电路(2)；

所述控制电路(2)根据电压信号输出驱动信号给驱动电路(3)；

所述驱动电路(3)根据驱动信号向推杆电机(4)供电；

所述推杆电机(4)用于控制车辆油门踏板下压行程。

8.根据权利要求7所述的一种车辆发动机自动调速装置，其特征在于：当控制电路(2)判断励磁电流值超出阈值区间时，控制电路(2)输出正向或反向驱动信号，使驱动电路(3)的H型电桥输出正电压或负电压给推杆电机(4)；当励磁电流值处于阈值区间内，控制电路(2)关闭驱动信号，驱动电路(3)的H型电桥停止向推杆电机(4)供电。

9.根据权利要求8所述的一种车辆发动机自动调速装置，其特征在于：所述驱动电路(3)的H型电桥包括两对开关管，其中一对开关管位于左上桥臂和右下桥臂，另一对开关管位于右上桥臂和左下桥臂。

10.根据权利要求7所述的一种车辆发动机自动调速装置，其特征在于：所述控制电路(2)采用比较器限制推杆伸出长度不超过推杆伸出长度的最大值。