[发明专利]一种自动阻风门数字化控制装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种自动阻风门控制装置，特别涉及基于微处理器控制、减速电机驱动的自动阻风门数字化控制装置。 

背景技术

现有通用汽油机多采用化油器式的燃油系统，化油器具有结构简单、使用可靠等优点。考虑到冬季或冷机起动的问题，一般化油器都带有手动风门调节臂，在环境温度偏低的情况下，将该风门调节臂拨到节流位置，减小系统吸入空气量，增加混合气中油气的浓度，使发动机更易于起动；起动完成后再由手动将该风门调节臂拨到正常工作位置，以保证油机工作过程中化油器中正常的空气吸入量。 

目前一些全自动起动的油机控制系统中，市场上常见的是用电磁铁拉阻风门调节阀代替手动拨调节臂。即，起动油机的同时给电磁铁供电，电磁铁通过电磁力将调节阀拉到节流位置；起动完成后，电磁铁自动断电，电磁力消失，这时候通过回位弹簧将调节阀拉到正常工作位置。 

由于电磁铁控制的阻风门调节阀只能有两个极限位置，对于冬夏温度相差较大的地区，自动起动功能常常由于起动失效而不能满足要求。前几年国内外一些大型企业和研究机构开始研究用步进电机来控制阻风门实现不同的阻风门调节开度。 

专利号为“200510056338.X”的中国发明专利公开了： 

一种自动阻风门装置，其根据代表发动机起动时发动机温度的温度信息，对设于发动机进气道中的阻风门的开度进行控制，其特征在于，根据代表所述发动机起动时的发动机温度的温度信息，决定发动机起动时的所述阻风门的开度，并且设有用于控制所述阻风门开度的电动机，所述发动机被控制成向设定的基准转速收敛，并且根据所述基准转速，按照该基准转速越高，所决定的时间越短，基准转速越低，所决定的时间越长的方式，决定使所述阻风门的开度从发动机起动时的开度变化至全开、且直至节流解除的时间。

该阻风门控制装置是通过传感器检测发动机温度，根据发动机温度信息设定发动机起动转速，控制步进电机驱动阻风门调节阀开度；并根据发动机温度高低决定节流解除时间的长短。就功能来说该发明解决了环境温度变化较大地区发动机起动困难的问题，但该系统存在下面两个问题：1）由于增加了发动机温度传感器与检测单元，该控制系统结构复杂且可靠性降低；2）根据发动机温度设定发动机起动转速，使得该控制系统通用性相对较差，即，不同型号的机器相近的发动机温度可能需要设定不同的起动转速。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，针对不同环境温度起动发动机时，化油器中油气的浓度需求的不同，提供一种自动阻风门数字化控制装置，通过基于微处理器的控制单元，在不同的环境温度下，根据设定算法自动调整不同的阻风门调节阀全关到全开调节的时间，实现不同环境温度下，得到不同的化油器油气浓度，使发动机能自动可靠的起动。由于不需要发动机温度检测，整个系统简单可靠；由于控制单元自动调整解除节流过程的时间，系统通用性强，适合于不同型号、不同厂家的发动机。 

本发明的一个发明目的是通过以下技术方案实现的：一种自动阻风门数字化控制装置，对设于发动机进气道中的阻风门调节阀的开度进行控制，该装置包括基于微处理器的控制单元和用于控制所述阻风门开度的减速步进电机，其特征是，在发动机起到时，所述基于微处理器的控制单元通过控制所述减速步进电机的转速，进而调整阻风门调节阀全关到全开的调节时间，实现发动机起动。 

所述调整阻风门调节阀全关到全开调节的时间具体为，基于微处理器的控制单元根据发动机起动失败次数，设定减速电机转速，使得本次减速电机转速比上次更低，实现阻风门开度从全关到全开的调节时间逐次增加。 

作为本发明的进一步改进，所述基于微处理器的控制单元包括控制器、起动电机、电机驱动模块和检测单元，电机驱动模块和检测单元分别和控制器连接；所述检测单元检测发动机的状态，将发动机的状态信号发送至控制器，控制器判断发动机起动是否成功。 

作为本发明的进一步改进，所述自动阻风门数字化控制装置执行下列步骤： 

步骤1 控制器读取发动机状态信号，确定发动机是否起动成功，如果起动成功，发出停止起动电机的指令，并结束起动过程； 

步骤2 控制器读取发动机之前的起动失败次数n；

步骤3 控制器根据n设定阻风门开度由全关到全开所需要的时间T_n；T_n设定为随n的增大而增大；

步骤4 控制器根据T_n计算步进电机驱动脉冲的频率F_n；