專利名稱：減少發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)振動(dòng)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少發(fā)動(dòng)機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)的裝置。
在運(yùn)行期間，內(nèi)燃機(jī)在各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃燒沖程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變化或波動(dòng)，這種轉(zhuǎn)矩的變化或波動(dòng)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳到裝有該發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛本體上，產(chǎn)生使車箱中的司機(jī)和乘客很不舒適的噪音。
現(xiàn)有的一種實(shí)用的解決方案是采用一個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平行的平衡軸。該平衡軸圍繞其自身的軸線相對(duì)于曲軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，用于抵消發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化。雖然這種平衡軸對(duì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是有效的，但需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)以使平衡軸與曲軸同步旋轉(zhuǎn)，并且平衡軸和這種機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的重量增加。
另一種建議是由日本專利公開No.63(1988)-167640公開的一種機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)控制裝置。該機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)控制裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電能的消耗，上述電能是由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。通過在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加一個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的負(fù)載，來抑制發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速變化或波動(dòng)。為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流供給一個(gè)電阻器，該電阻器吸收電流而發(fā)熱，因此，所產(chǎn)生的電能被浪費(fèi)掉了。
本發(fā)明的目的是提供一種裝置，用于把發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化或波動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，該裝置還具有一個(gè)可有效地存貯所產(chǎn)生的電能的裝置。
按照本發(fā)明所提供的，在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)用于減少車輛發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的裝置，包括一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，適合于安裝在車輛上的電容器裝置，用于存貯電能，一個(gè)適合于安裝在車輛上的電池，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的檢測(cè)裝置，電容器充電控制裝置，當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，該充電控制裝置用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為電容器裝置充電，以及電池充電控制裝置，用存貯在電容器中的電能為電池充電。
從以下結(jié)合附圖的描述中，可以更清楚地了解本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中以舉例的方式表示了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)的裝置框圖;
圖2是圖1所示裝置中的一個(gè)控制器的框圖;
圖3是圖2所示控制器的一個(gè)電路圖;以及圖4和圖5是控制器內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)波形圖，用于解釋該裝置的操作。
圖1和圖2表示一個(gè)裝置，該裝置用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。
如圖1和圖2所示，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)1安裝在車輛(未示出)上，并產(chǎn)生輸出功率，輸出功率通過一個(gè)傳送裝置11傳送，用于驅(qū)動(dòng)車輪(未示出)。
一個(gè)交流發(fā)電機(jī)2通過一個(gè)傳送帶由發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)。該交流發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生交流電能，但是通過一個(gè)內(nèi)裝的整流器提供直流電能。
一個(gè)控制器3響應(yīng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器4的信號(hào)，以便把來自交流發(fā)電機(jī)2的電能存入一個(gè)大容量電容器5，通過控制作為發(fā)動(dòng)機(jī)1負(fù)載的交流發(fā)電機(jī)2所產(chǎn)生的電能，控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出功率，并把存貯在大容量電容器5中的電能提供給電池6，為電池6充電。該車輛裝有用電池6供電的電氣設(shè)備7。
按照?qǐng)D2所示更詳細(xì)地描述，控制器3包括一個(gè)波形形成器31，一個(gè)積分器32，一個(gè)判定單元33及一個(gè)電源電路34。波形形成器31從來自發(fā)動(dòng)機(jī)傳速傳感器4的信號(hào)中除去噪音成分，由此產(chǎn)生一個(gè)能便于積分的波形。來自波形形成器31的信號(hào)送到積分器32，該積分器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行積分，并把積分的信號(hào)作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)提供給判定單元33。判定單元33是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，它判定來自積分器32的信號(hào)電平的增加趨勢(shì)。該判定單元33還控制電源電路34，用于傳送來自交流發(fā)電機(jī)2的電能并把該電能存入大容量電容器5，監(jiān)測(cè)大容量電容器5兩端的電壓，以及控制電源電路34以便把電容器5的電能傳送到電池6，對(duì)電池6充電。該判定單元33還具有一個(gè)存儲(chǔ)器。
圖3表示控制器3的電路布置，其中包括電源電路34，交流發(fā)電機(jī)2，由電容器C1，C2組成的大容量電容器5，以及電池6。圖4和圖5表示圖3所示的電路中的信號(hào)波形，圖5用于解釋大容量電容器5放電的方式。
以下將描述本發(fā)明裝置的操作。如圖4所示，來自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器4的信號(hào)由波形形成器31和積分器32轉(zhuǎn)換成與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的一個(gè)電壓信號(hào)(積分器輸出)。當(dāng)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)增加的趨勢(shì)時(shí)，判定單元33在預(yù)定的時(shí)間間隔T。內(nèi)從它的一個(gè)輸出端a產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。當(dāng)判定單元33的輸出端a上出現(xiàn)該信號(hào)時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管T11，T12和T13通過一個(gè)與門被導(dǎo)通，允許來自交流發(fā)電機(jī)2的電能經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管T11被傳送到電容器C1，對(duì)電容器C1充電，同時(shí)還允許來自交流發(fā)電機(jī)2的電能通過場(chǎng)效應(yīng)管T12和T13被傳送到電容器C2，為電容器C2充電。供給電容器C1、C2的充電電流使交流發(fā)電機(jī)2的負(fù)載增大，從而增大了發(fā)動(dòng)機(jī)1的負(fù)載，結(jié)果就抑制了發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速的增加。
每個(gè)電容器C1，C2(它們構(gòu)成大電容器5)都是由具有大靜電電容量和低內(nèi)阻的雙層電容器構(gòu)成，并應(yīng)具有這樣的特性，即應(yīng)能瞬時(shí)并有效地存儲(chǔ)來自交流發(fā)電機(jī)2的電能。
判定單元33連續(xù)地監(jiān)測(cè)來自積分器32的信號(hào)，當(dāng)判定單元33在時(shí)間To期間從它的輸出端a產(chǎn)生信號(hào)之后，判定單元33根據(jù)來自積分器32的信號(hào)的變化來確定其下一周期中輸出信號(hào)的脈沖持續(xù)時(shí)間。時(shí)間To可以是To+Ts，To-Ts，或者僅取決于來自積分器32的信號(hào)，To存儲(chǔ)在判定單元33的存儲(chǔ)器中。
如上所述，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，電容器C1，C2充電。雖著電容器C1，C2被連續(xù)地充電，充電電能達(dá)到與其靜電電容量相符合的電平，在超出其靜電電容量時(shí)，電容器不再充電。當(dāng)判定單元33通過其輸入端C監(jiān)測(cè)的電容器C1的端電壓達(dá)到一個(gè)預(yù)定電平K時(shí)，判定單元從輸出端b產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。來自輸出端b的信號(hào)使與門關(guān)斷，切斷場(chǎng)效應(yīng)管T11，T12和T13，并同時(shí)用來激勵(lì)場(chǎng)效應(yīng)管T2。此時(shí)，電容器C1，C2通過場(chǎng)效應(yīng)管T2相互串聯(lián)連接，因而，電容器C1，C2兩端的電壓是相加的，并通過二極管D提供給電池6，對(duì)電池6充電二極管D還起到阻止來自交流發(fā)電機(jī)2和電池6的電流返送到電容器2的作用。
如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化和波動(dòng)造成的，為了抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化和波動(dòng)，判定單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加趨勢(shì)，并控制電源電路，以便把來自交流發(fā)電機(jī)的電能存入大容量電容器。從而增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載，用以減少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，因此可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化和波動(dòng)。
此外，存貯在大容量電容器中的電能可供給電池，為電池充電。由于存貯在大容量電容器中的電能被用作車輛電氣設(shè)備的電源，本發(fā)明的裝置構(gòu)成了一個(gè)節(jié)能裝置。存貯在大容量電容器中的電能可直接供給發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛上電池的容量及尺寸也可以縮小。
按照本發(fā)明的裝置，由于不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝平衡軸，可以簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，并減少其重量和費(fèi)用。
盡管本文是按一個(gè)指定的實(shí)施例來描述的，很顯然，在不超出本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可以做出很多變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)減少車輛發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的裝置，其特征是具有一個(gè)可由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)；適合安裝在車輛上的電容器裝置，用于存貯電能；一個(gè)適合安裝在車輛上的電池；檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化；電容器充電控制裝置，當(dāng)上述檢測(cè)裝置檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化時(shí)，用上述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為上述電容器裝置充電；以及電池充電控制裝置，用存貯在上述電容器裝置中的電能為上述電池充電。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是上述電容器裝置包括多個(gè)電容器，上述電容器充電控制裝置包括為上述多個(gè)并聯(lián)的電容器充電的裝置，上述電池充電控制裝置包括用存貯在上述多個(gè)相互串聯(lián)連接的電容器中的電能為上述電池充電的裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，上述電池充電控制裝置包括用于監(jiān)測(cè)上述電容器裝置兩端的電壓的裝置，以及在上述電容器裝置兩端的被監(jiān)測(cè)電壓達(dá)到一個(gè)預(yù)定電平時(shí)，用存貯在上述電容器裝置中的電能為上述電池充電的裝置。
全文摘要
當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，把一個(gè)由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能存入一個(gè)大容量電容器，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)上施加一個(gè)負(fù)載。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大受到抑制。存貯在電容器中的電能提供給車輛電池，為電池充電。
文檔編號(hào)H02J7/14GK1052357SQ9010986
公開日1991年6月19日 申請(qǐng)日期1990年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月9日
發(fā)明者土屋善信, 倉林研 申請(qǐng)人:五十鈴汽車有限公司