[发明专利]膨胀比可调的车用气动发动机及其排气压力控制方法

权利要求书

1.一种膨胀比可调的车用气动发动机，压缩空气在气缸(14)中膨胀，推动活塞(15)，再通过连杆(16)使曲轴(17)转动，向外界输出旋转机械功，包括设于气缸进气管道的进气电磁阀(6)、设于气缸排气管道的排气电磁阀(10)；其特征在于：还包括用于检测气缸内空气压力的压力传感器(8)、用于检测曲轴转角的光电编码器(18)以及控制器(19)，控制器(19)根据压力传感器(8)检测到的气缸内空气压力以及光电编码器(18)检测的曲轴转角计算决策，向进气电磁阀(10)和排气电磁阀(11)发出打开或关闭的控制信号。

2.根据权利要求1所述的膨胀比可调的车用气动发动机，其特征在于：压力传感器(8)安装在缸盖(13)上，其承压面与缸盖(13)面对活塞(15)的表面平齐。

3.根据权利要求1或2所述的膨胀比可调的车用气动发动机，其特征在于：光电编码器(18)安装在曲轴(17)的端部。

4.权利要求1所述膨胀比可调的车用气动发动机的排气压力控制方法，其特征在于包括下列步骤：

1)控制器(19)向排气电磁阀(11)发出关闭的控制信号，关闭排气电磁阀(11)；向进气电磁阀(6)发出打开的控制信号，打开进气电磁阀(6)；

2)压力传感器(8)检测气缸(14)内的空气压力，光电编码器(18)检测曲轴(17)的转角，控制器(19)从压力传感器(8)和光电编码器(18)读取压力和转角数据；

3)控制器(19)将获得的压力和转角数据代入过程方程，计算即时关闭进气电磁阀(6)的预测的排气压力；

4)若预测的排气压力大于或等于预定的排气压力，则关闭进气电磁阀(6)，否则返回步骤2)；

5)光电编码器(18)重复检测曲轴(17)的转角，当转角达到第一预设值，则打开排气电磁阀(11)，第一预设值为175～180°；

6)光电编码器(18)重复检测曲轴(17)的转角，当转角达到第二预设值，则返回步骤1)，第二预设值为355°～360°。

5.根据权利要求4所述的排气压力控制方法，其特征在于：在步骤3)中，控制器(19)根据获得的压力和转角数据，以压缩空气在气缸中膨胀的热力过程为多变过程，计算即时关闭进气电磁阀(6)的预测的排气压力。

6.根据权利要求4所述排气压力控制方法，其特征在于：在步骤4)中，预定的排气压力取1.1倍的环境大气压力。