一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，包括微控制器及与微控制器分别连接的低转速电源电路、高转速电源电路、转速采样电路、温度传感器和步进电机驱动电路，低高转速电源电路用于在手拉启动带动绕组处于低高速转动时，分别将绕组中主绕组和充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电，转速采样电路采集永磁电机转动时的实时转速，温度传感器感测汽油发动机的缸头温度，微控制器根据采集的实时转速和感测的缸头温度输出风门开度控制信号经步进电机驱动电路驱动步进电机转动调节风门开度。本控制系统实现了自动风门控制，有效解决了传统发动机启动前需要手动控制风门开度以及依赖电池控制风门的缺陷。

A Battery-free Automatic Throttle Control System for Small Gasoline Engines

The utility model provides a battery-free automatic throttle control system for a small gasoline engine, which comprises a microcontroller and a low-speed power supply circuit connected with the microcontroller, a high-speed power supply circuit, a speed sampling circuit, a temperature sensor and a stepper motor drive circuit. The low-speed power supply circuit is used to separate the windings when the manual start-up driving windings rotate at low and high speeds. AC generated on the main winding and charging winding is converted to low-voltage direct current to maintain the whole system. Speed sampling circuit collects the real-time speed of permanent magnet motor when rotating. Temperature sensor senses the cylinder head temperature of gasoline engine. Microcontroller outputs the control signal of valve opening according to the collected real-time speed and the measured cylinder head temperature and drives step by step motor driving circuit. The inlet motor rotates to adjust the opening of the throttle. This control system realizes automatic valve control and effectively solves the defects of manual control of valve opening and battery-dependent control of valve before start-up of traditional engine.

【技术实现步骤摘要】
一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统
本技术涉及通用小型汽油发动机
，具体涉及一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统。
技术介绍
在目前通用小型汽油发动机行业中，发动机启动时必须事先手动控制风门的开启与关闭，而风门的控制将直接影响进气量的大小，进而影响汽油和空气混合的浓度。在不同的温度下，发动机启动时需要不同的混合气体浓度才能启动。为了得到合适的浓度，用户一般很难控制，所以造成用户使用时需要适当的调节几次才能启动成功。目前市面上存在自动风门控制产品，能够很好地解决手动调节风门的问题。但是，本技术的专利技术人经过研究发现，目前的自动风门控制产品都是依赖于电瓶工作，当电瓶电量不足或损坏时，由于没有足够的电量来控制风门的转动，因而造成了发动机启动困难或者无法启动。
技术实现思路
针对现有市面上用于发动机启动的自动风门控制产品都是依赖于电瓶工作，当电瓶电量不足或损坏时，由于没有足够的电量来控制风门的转动，因而造成了发动机启动困难或者无法启动的技术问题，本技术提供一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，包括微控制器及与所述微控制器分别连接的低转速电源电路、高转速电源电路、转速采样电路、温度传感器和步进电机驱动电路；所述低转速电源电路用于在手拉启动带动汽油发动机中永磁电机的绕组处于低速转动时，将绕组中主绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述高转速电源电路用于在手拉启动汽油发动机成功后，永磁电机的绕组处于高速转动时，将绕组中充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述转速采样电路用于采集永磁电机转动时的实时转速即发动机的转速，所述温度传感器用于感测汽油发动机的缸头温度；所述微控制器用于根据采集的实时转速和感测的缸头温度输出风门开度控制信号，所述步进电机驱动电路根据风门开度控制信号驱动汽油发动机化油器中步进电机转动调节风门开度。与现有技术相比，本技术提供的小型汽油发动机无电池自动风门控制系统具有以下技术效果：当电瓶没电或者损坏时，本申请通过手拉启动来启动发动机，而手拉启动将带动汽油发动机中永磁电机的绕组转动，绕组一般包含有主绕组、点火绕组和充电绕组共三个绕组；当永磁电机转动时，由于磁场的切割，会在主绕组上感应产生几十伏的电压，这个电压对应的电量足以用来驱动风门转动，因此就使得不需要电瓶，只需要通过手拉启动也能控制风门的转动，即有效地解决了现有小型汽油发动机启动前需要手动控制风门开度的缺陷，真正实现了自动风门控制。具体地，通过低转速电源电路将绕组处于低转速时主绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电，通过高转速电源电路将绕组处于高转速时充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电，通过转速采样电路采集永磁电机转动时的实时转速即发动机的转速，通过温度传感器感测汽油发动机的缸头温度，而微控制器根据实时转速和缸头温度输出风门开度控制信号，步进电机驱动电路根据风门开度控制信号驱动汽油发动机化油器中的步进电机转动来调节风门开度，实现风量调节和快速启动。进一步，所述低转速电源电路包括顺序连接的第一整流模块、第一滤波模块和隔离降压模块。进一步，所述高转速电源电路包括顺序连接的第二整流模块、第二滤波模块和DCDC降压模块。进一步，所述转速采样电路包括电阻R6至R10、二极管D4、三极管Q1、电容C4和电容C5，电阻R9的一端与永磁电机绕组中的充电绕组连接，另一端与电阻R10和电容C5的一端及二极管D4的负极连接，电阻R10的另一端与电阻R8的一端及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与电阻R6、电阻R7和电容C4的一端连接，二极管D4的正极、三极管Q1的发射极及电容C5、电阻R8和电容C4的另一端接地，电阻R6的另一端接5V电压，电阻R7的另一端输出转速采样信号。进一步，所述微控制器采用Microchip单片机PIC16F1933。附图说明图1是本技术提供的小型汽油发动机无电池自动风门控制系统原理框图。图2是本技术提供的图1中低转速电源电路的线路示意图。图3是本技术提供的图1中高转速电源电路的线路示意图。图4是本技术提供的图1中转速采样电路的线路示意图。图中，1、微控制器；2、低转速电源电路；21、第一整流模块；22、第一滤波模块；23、隔离降压模块；3、高转速电源电路；31、第二整流模块；32、第二滤波模块；33、DCDC降压模块；4、转速采样电路；5、温度传感器；6、步进电机驱动电路；10、永磁电机。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。请参考图1所示，本技术提供一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，包括微控制器(MicrocontrollerUnit，MCU)1及与所述微控制器1分别连接的低转速电源电路2、高转速电源电路3、转速采样电路4、温度传感器5和步进电机驱动电路6；所述低转速电源电路2用于在手拉启动带动汽油发动机中永磁电机10的绕组处于低速转动时，将绕组中主绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述高转速电源电路3用于在手拉启动汽油发动机成功后，永磁电机10的绕组处于高速转动时，将绕组中充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述转速采样电路4用于采集永磁电机10转动时的实时转速即发动机的转速，所述温度传感器5用于感测汽油发动机的缸头温度；所述微控制器1用于根据采集的实时转速和感测的缸头温度输出风门开度控制信号，所述步进电机驱动电路6根据风门开度控制信号驱动汽油发动机化油器中步进电机转动调节风门开度。与现有技术相比，本技术提供的小型汽油发动机无电池自动风门控制系统具有以下技术效果：当电瓶没电或者损坏时，本申请通过手拉启动来启动发动机，而手拉启动将带动汽油发动机中永磁电机的绕组转动，绕组一般包含有主绕组、点火绕组和充电绕组共三个绕组；当永磁电机转动时，由于磁场的切割，会在主绕组上感应产生几十伏的电压，这个电压对应的电量足以用来驱动风门转动，因此就使得不需要电瓶，只需要通过手拉启动也能控制风门的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，其特征在于，包括微控制器及与所述微控制器分别连接的低转速电源电路、高转速电源电路、转速采样电路、温度传感器和步进电机驱动电路；所述低转速电源电路用于在手拉启动带动汽油发动机中永磁电机的绕组处于低速转动时，将绕组中主绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述高转速电源电路用于在手拉启动汽油发动机成功后，永磁电机的绕组处于高速转动时，将绕组中充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述转速采样电路用于采集永磁电机转动时的实时转速即发动机的转速，所述温度传感器用于感测汽油发动机的缸头温度；所述微控制器用于根据采集的实时转速和感测的缸头温度输出风门开度控制信号，所述步进电机驱动电路根据风门开度控制信号驱动汽油发动机化油器中步进电机转动调节风门开度。

【技术特征摘要】
1.一种小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，其特征在于，包括微控制器及与所述微控制器分别连接的低转速电源电路、高转速电源电路、转速采样电路、温度传感器和步进电机驱动电路；所述低转速电源电路用于在手拉启动带动汽油发动机中永磁电机的绕组处于低速转动时，将绕组中主绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述高转速电源电路用于在手拉启动汽油发动机成功后，永磁电机的绕组处于高速转动时，将绕组中充电绕组上产生的交流电转换为维持整个系统工作的低压直流电；所述转速采样电路用于采集永磁电机转动时的实时转速即发动机的转速，所述温度传感器用于感测汽油发动机的缸头温度；所述微控制器用于根据采集的实时转速和感测的缸头温度输出风门开度控制信号，所述步进电机驱动电路根据风门开度控制信号驱动汽油发动机化油器中步进电机转动调节风门开度。2.根据权利要求1所述的小型汽油发动机无电池自动风门控制系统，其特征在于，所述低转速电源电路包括顺序连接的第一整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：何林，邱永东，陈斌，朱派全，
申请(专利权)人：重庆力华亘田科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50