利用傳感器保證雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力協(xié)調(diào)輸出的技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的名稱(chēng)是：利用傳感器保證雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力協(xié)調(diào)輸出的技術(shù)，屬于節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的制造領(lǐng)域。本發(fā)明是在雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸組上的合適位置安裝傳感器，通過(guò)動(dòng)力輸出軸組中兩部位相互間的位置變化而反映出的傳感器數(shù)據(jù)的變化，來(lái)確定雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)在兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)共用時(shí)，兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速是否同步，進(jìn)而通過(guò)行車(chē)電腦-ECU對(duì)兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速差進(jìn)行調(diào)整，以此解決雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)因動(dòng)力特性不同或同特性的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)因工況變化兩種原因造成轉(zhuǎn)速不同步的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
利用傳感器保證雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力協(xié)調(diào)輸出的技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)節(jié)能控制領(lǐng)域，特別是大型貨運(yùn)汽車(chē)所用發(fā)動(dòng)機(jī)的制造領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]目前我國(guó)市面上還沒(méi)有出現(xiàn)真正意義上的一種節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)-雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)，根本原因就是沒(méi)有解決雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)因動(dòng)力特性不同或同特性的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)因工況變化兩種原因造成轉(zhuǎn)速不同步的問(wèn)題。因此能否解決這個(gè)問(wèn)題直接關(guān)系到雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的研制成功與否。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是在雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸組(是指從小發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的傳動(dòng)側(cè)到共用齒輪箱輸入軸之間的所有部件的組合，它包括曲軸、飛輪、離合器、共用齒輪箱輸入軸等。)上的合適位置安裝傳感器，通過(guò)它的兩部位間的相互位置變化而反映出的傳感器數(shù)據(jù)的變化來(lái)確定兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是否同步，進(jìn)而通過(guò)行車(chē)電腦-ECU對(duì)兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速差進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力協(xié)調(diào)輸出而不相互掣肘的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0004]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，
[0005]附圖1是調(diào)速傳感器在雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中的位置示意圖，
[0006]附圖2是A調(diào)速傳感器在A非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器中的位置示意圖，
[0007]圖中:1.A發(fā)動(dòng)機(jī)，2.A飛輪，3.A非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器齒套，4.A非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器的嵌入齒輪，5.A緩沖彈簧的頂帽，6.A緩沖彈簧，7.A調(diào)速傳感器，8.A離合器動(dòng)作吸力線(xiàn)圈，9.共用齒輪箱，10.A發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出齒輪軸(共用齒輪箱A輸入軸)，11.共用動(dòng)力輸出軸，12.共用離合器箱，13.共用動(dòng)力輸出齒輪，14.B發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出齒輪軸(共用齒輪箱B輸入軸)，15.B離合器動(dòng)作吸力線(xiàn)圈，16.B非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器齒套，17.B非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器的嵌入齒輪，18.B緩沖彈簧的頂帽，19.B緩沖彈簧，20.B調(diào)速傳感器，21.B飛輪，22.滑環(huán)組，23.碳刷組，24.B發(fā)動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方案:
[0008]如圖2所示，本實(shí)施例是在雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)上的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸組中的非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器的齒套(3和16)上安裝了壓力傳感器(也可用直線(xiàn)位移傳感器等其它類(lèi)型傳感器)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)速傳感器(7和20)。當(dāng)非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器的齒套(3和16)與嵌入齒輪(4和17)的齒間隙發(fā)生變化時(shí)，緩沖彈簧的頂帽(5和18)作伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)壓迫緩沖彈簧，而緩沖彈簧出和19)作用到調(diào)速傳感器(7和20)的力就會(huì)發(fā)生變化，調(diào)速傳感器(7和20)感應(yīng)到的壓力數(shù)據(jù)也就相應(yīng)變化，而調(diào)速傳感器(7和20)會(huì)即時(shí)地將壓力數(shù)據(jù)通過(guò)變送器、滑環(huán)組22、碳刷組23和導(dǎo)線(xiàn)發(fā)送給ECU。雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)就是根據(jù)調(diào)速傳感器(7和20)發(fā)出的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整兩小發(fā)動(dòng)機(jī)(I和24)共用時(shí)的轉(zhuǎn)速差的，如圖1。
[0009]本發(fā)明是以雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)為基準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)，另一臺(tái)為隨動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)施例選用兩臺(tái)相同的發(fā)動(dòng)機(jī)(也可以不同)，其中以B發(fā)動(dòng)機(jī)為基準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)，A發(fā)動(dòng)機(jī)為隨動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明:
[0010]實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例要有以下兩個(gè)前提:
[0011]1.雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24共用時(shí)，油門(mén)踏板的每一個(gè)位置數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)E⑶后，發(fā)給A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24的供油量控制執(zhí)行器的指令能夠保證A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24的轉(zhuǎn)速基本一致。E⑶也能保證在負(fù)荷或水溫發(fā)生變化時(shí)A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24的轉(zhuǎn)速變化也基本一致。這些都應(yīng)是調(diào)校好的E⑶程序，這是用調(diào)速傳感器控制調(diào)速的基礎(chǔ)。
[0012]2.因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中非對(duì)稱(chēng)嵌入式離合器的齒套(3和16)和嵌入齒輪(4和17)的相對(duì)位置是不斷變化的，所以調(diào)速傳感器(7和20)采集到的數(shù)據(jù)是個(gè)動(dòng)態(tài)的值。因此為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的可操作性，特別規(guī)定兩點(diǎn):1)要求ECU對(duì)每一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)由調(diào)速傳感器(7和20)傳來(lái)的瞬時(shí)值進(jìn)行分析，將每個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)出現(xiàn)次數(shù)最多的值作為這個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)傳感器的值，ECU會(huì)根據(jù)這個(gè)數(shù)值按下文所述的A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)制對(duì)A發(fā)動(dòng)機(jī)I進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整。也就是說(shuō)每隔一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)ECU就會(huì)依據(jù)上一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)傳感器的值向A發(fā)動(dòng)機(jī)I的供油量控制執(zhí)行器發(fā)送一次指令。2)如果在同一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)A、B調(diào)速傳感器(7和20)的差值不超過(guò)某一設(shè)定值(比如5公斤)，就認(rèn)為A、B調(diào)速傳感器(7和20)在這一單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)等值。
[0013]在以上兩個(gè)前提下，A、B兩發(fā)動(dòng)機(jī)(I和24)共用狀態(tài)同時(shí)啟動(dòng)后，A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)制有以下三種:
[0014]1.在同一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，當(dāng)B發(fā)動(dòng)機(jī)24上的B調(diào)速傳感器20的值和A發(fā)動(dòng)機(jī)I上的A調(diào)速傳感器7的值相等(如果兩發(fā)動(dòng)機(jī)不同，則根據(jù)動(dòng)力特性曲線(xiàn)按比例分擔(dān))時(shí)，說(shuō)明兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在此時(shí)的轉(zhuǎn)速是同步的，也就是勁用到了一塊。此時(shí)ECU不會(huì)單獨(dú)向A發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器發(fā)送改變供油量的指令；
[0015]2.在同一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，當(dāng)B調(diào)速傳感器20的值大于A調(diào)速傳感器7的值時(shí)，說(shuō)明B發(fā)動(dòng)機(jī)24的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于A發(fā)動(dòng)機(jī)I的實(shí)際轉(zhuǎn)速，也就是A發(fā)動(dòng)機(jī)I沒(méi)使上勁或出力小。此時(shí)ECU會(huì)向A發(fā)動(dòng)機(jī)I的供油量控制執(zhí)行器發(fā)送增加供油量的指令來(lái)提高它的轉(zhuǎn)速；
[0016]3.在同一個(gè)單位時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，當(dāng)A調(diào)速傳感器7的值大于B調(diào)速傳感器20的值時(shí)，說(shuō)明A發(fā)動(dòng)機(jī)I的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于B發(fā)動(dòng)機(jī)24的實(shí)際轉(zhuǎn)速，也就是B發(fā)動(dòng)機(jī)24沒(méi)使上勁或出力小。此時(shí)ECU會(huì)向A發(fā)動(dòng)機(jī)I的供油量控制執(zhí)行器發(fā)送減少供油量的指令來(lái)降低它的轉(zhuǎn)速。
[0017]在這里需要說(shuō)明的是:
[0018]1.在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24共用時(shí)，A調(diào)速傳感器7或B調(diào)速傳感器20傳出的數(shù)值對(duì)應(yīng)的A發(fā)動(dòng)機(jī)I的供油量的變化量是不一樣的。也就是如果:當(dāng)A調(diào)速傳感器7或B調(diào)速傳感器20傳出的值是O時(shí)，A發(fā)動(dòng)機(jī)I增加或減少的供油量的設(shè)定值是X ;當(dāng)A調(diào)速傳感器7或B調(diào)速傳感器20傳出的值> O且不相等時(shí)，A發(fā)動(dòng)機(jī)I增加或減少的供油量的設(shè)定值是y，那么X要比I大很多。這樣設(shè)定是因?yàn)楫?dāng)A調(diào)速傳感器7或B調(diào)速傳感器20傳出的值是O時(shí)，A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24的轉(zhuǎn)速差相對(duì)于它們(7和20)是其它值時(shí)大得多，此時(shí)A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24相互嚴(yán)重掣肘，這種情況必須快速消除，所以此時(shí)必須提高A發(fā)動(dòng)機(jī)I的快速響應(yīng)速度，也就是需要X比y大很多。
[0019]2.雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)1、24共用狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它的轉(zhuǎn)速一般主要由油門(mén)踏板、負(fù)荷變化、水溫和調(diào)速傳感器四者決定的。如果四者中兩個(gè)以上同時(shí)傳來(lái)需要改變供油量的數(shù)據(jù)時(shí)，它們四者間是有優(yōu)先級(jí)的:1)四者同時(shí)或油門(mén)踏板只和負(fù)荷變化、水溫、調(diào)速傳感器三者中任何一者或兩者同時(shí)傳來(lái)改變供油量的數(shù)據(jù)，ECU只會(huì)將依據(jù)油門(mén)踏板傳來(lái)的數(shù)據(jù)生成的指令發(fā)給A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器；2)負(fù)荷變化、水溫、調(diào)速傳感器三者同時(shí)或負(fù)荷變化只和水溫、調(diào)速傳感器二者中的一者同時(shí)傳來(lái)改變供油量的數(shù)據(jù)時(shí)，ECU也只會(huì)將依據(jù)負(fù)荷變化傳來(lái)的數(shù)據(jù)生成的指令發(fā)給A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器；3)水溫和調(diào)速傳感器同時(shí)傳來(lái)改變供油量的數(shù)據(jù)時(shí)，ECU只會(huì)將依據(jù)水溫傳來(lái)的數(shù)據(jù)生成的指令發(fā)送給A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器。4)只有調(diào)速傳感器單獨(dú)傳來(lái)數(shù)據(jù)時(shí)，ECU才會(huì)將依據(jù)調(diào)速傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)所生成的指令發(fā)送給A發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器。需要特別指出的是:
[0020]I)雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)共用狀態(tài)下啟動(dòng)前，E⑶會(huì)依據(jù)當(dāng)時(shí)采集到的水溫傳來(lái)的數(shù)據(jù)同時(shí)對(duì)A、B發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定基本相同的怠速轉(zhuǎn)速，并在啟動(dòng)后隨水溫的變化調(diào)整A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以不受水溫影響)。
[0021]2)以上文中所說(shuō)的水溫，在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)共用的雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中是指A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的共用水溫；在六、B發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)不共用的雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中是指A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)水溫中較低的那個(gè)水溫。
[0022]3.當(dāng)處于共用的A、B發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速帶檔狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速高于某一設(shè)定值時(shí)，ECU將指令A(yù)、B發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量控制執(zhí)行器停止供油，并且此時(shí)ECU也不會(huì)依據(jù)調(diào)速傳感器的值對(duì)A發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，直到轉(zhuǎn)速降到這一數(shù)值以下。
[0023]4.在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)處共用狀態(tài)水溫正常情況下，當(dāng)沒(méi)有負(fù)荷(在空檔位)持續(xù)時(shí)間超過(guò)某一時(shí)長(zhǎng)(比如5秒)時(shí)，A發(fā)動(dòng)機(jī)I或B發(fā)動(dòng)機(jī)24停止供油(如果兩發(fā)動(dòng)機(jī)功率不同，則功率較大的停止供油)，并且此時(shí)ECU也不會(huì)依據(jù)調(diào)速傳感器的值對(duì)A發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，直到這一狀態(tài)結(jié)束；在冷卻系統(tǒng)不共用的A、B兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一臺(tái)水溫正常情況下，當(dāng)沒(méi)有負(fù)荷(在空檔位)持續(xù)時(shí)間超過(guò)某一時(shí)長(zhǎng)時(shí)，水溫正常的發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油，并且此時(shí)E⑶也不會(huì)依據(jù)調(diào)速傳感器的值對(duì)A發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，直到這一狀態(tài)結(jié)束。
[0024]5.在A、B發(fā)動(dòng)機(jī)不處于共用狀態(tài)時(shí)，E⑶不會(huì)依據(jù)調(diào)速傳感器的值對(duì)A發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。
[0025]使用了調(diào)速傳感器的雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)，不但能實(shí)現(xiàn)雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能目的，而且這種雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)也不再局限于其中的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)必須動(dòng)力特性相同，而完全可以根據(jù)用戶(hù)的使用要求來(lái)選擇不同特性的發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谕晦D(zhuǎn)速時(shí)的功率可以相加。利用這個(gè)特點(diǎn)既可以設(shè)計(jì)發(fā)出大功率時(shí)轉(zhuǎn)速范圍更寬的雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)，也可以設(shè)計(jì)功率峰值更高但大功率時(shí)轉(zhuǎn)速范圍窄的雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)相比普通發(fā)動(dòng)機(jī)更有勁，操控性更好，而且更節(jié)能！另外還能消除特性相同的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)因工況變化造成不同步的現(xiàn)象，延長(zhǎng)它們的調(diào)校周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用傳感器保證雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力協(xié)調(diào)輸出的技術(shù)，它包括傳感器安裝位置的選擇，轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)制的制定兩部分，其特征是:將傳感器安裝到雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中的兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸組中的合適位置，通過(guò)動(dòng)力輸出軸組中兩部位相互間的位置變化來(lái)使傳感器數(shù)據(jù)發(fā)生變化，利用傳感器傳給行車(chē)電腦-ECU的數(shù)據(jù)來(lái)感知兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出情況，行車(chē)電腦通過(guò)依據(jù)本技術(shù)的調(diào)速機(jī)制設(shè)計(jì)的ECU程序控制兩臺(tái)小發(fā)動(dòng)機(jī)在共用時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步輸出。2.根據(jù)權(quán)利I所述的技術(shù)，其特征是:不管是使用位移傳感器還是壓力傳感器或其它種類(lèi)的傳感器，亦或是同時(shí)使用兩種以上傳感器；不管是將傳感器安裝在離合器上，還是安裝到軸或齒輪上，只要將傳感器安裝到雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)中的小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸組中，并起到給雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的調(diào)速提供數(shù)據(jù)的作用。3.一種雙動(dòng)力或多動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)(因多動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)也可以看作是由若干臺(tái)雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)組成的)，組成該內(nèi)燃機(jī)的小發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置不管采取并列布置，還是交叉亦或是順列布置形式，不管是分體的，還是連體的；不管組成該內(nèi)燃機(jī)的小發(fā)動(dòng)機(jī)是否完全相同，其特征在于，包括:應(yīng)用了權(quán)利要求1所述的技術(shù)。4.一種雙動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的ECU調(diào)速控制程序，其特征是:依據(jù)了權(quán)利要求1所述技術(shù)的調(diào)速機(jī)制。
【文檔編號(hào)】F04D25/02GK105889086SQ201410796087
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【發(fā)明人】張立民
【申請(qǐng)人】張立民