一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，屬于內(nèi)燃機(jī)電子控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)通過周期性地吸收新鮮空氣，輔以噴油系統(tǒng)周期性地噴入燃料，缸內(nèi)形成的油氣混合氣燃燒產(chǎn)生動力，廢氣通過排氣系統(tǒng)排出氣缸。
[0003]按照增壓方式的不同，內(nèi)燃機(jī)分為自然吸氣式發(fā)動機(jī)和增壓發(fā)動機(jī)。在增壓發(fā)動機(jī)中，增壓器通過壓縮空氣，提高內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣密度，從而可以提高內(nèi)燃機(jī)的升功率，對發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性的改善有利。增壓技術(shù)越來越多的應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)中，尤其是柴油機(jī)。
[0004]廢氣渦輪增壓器的工作原理是通過廢氣能量帶動渦輪工作，從而帶動同軸的壓氣機(jī)壓縮空氣，為保證相同的空燃比，進(jìn)氣量的增加可使得噴油量進(jìn)一步增加，從而可增加發(fā)動機(jī)功率，并且燃油與空氣的充分混合和燃燒可使得發(fā)動機(jī)降低比油耗和排放。因此，廢氣渦輪增壓器的應(yīng)用最普遍。
[0005]對應(yīng)每種廢氣渦輪增壓器，存在一個安全轉(zhuǎn)速，一旦由于廢氣能量太高使得增壓器超速，將產(chǎn)生廢氣渦輪增壓器內(nèi)部的轉(zhuǎn)動部件故障或發(fā)動機(jī)缸內(nèi)平均壓力過高等不利現(xiàn)象。因此，通常情況下廢氣渦輪增壓器上安裝有一個廢氣放氣閥，廢氣放氣閥與壓氣機(jī)后的進(jìn)氣管連通，當(dāng)感測到進(jìn)氣壓力過高時，廢氣放氣閥閥桿在進(jìn)氣壓力的作用下打開，使得部分廢氣在渦輪中旁通從而直接排入大氣中，降低增壓器轉(zhuǎn)速。但以上這種機(jī)械式的廢氣旁通方式僅能在進(jìn)氣壓力達(dá)到一個預(yù)設(shè)的固定值時才能工作，而無法滿足目前對于增壓器在發(fā)動機(jī)全工況下的柔性調(diào)節(jié)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對以上現(xiàn)有技術(shù)，提出一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，解決目前增壓發(fā)動機(jī)無法靈活調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力的問題，實(shí)現(xiàn)增壓發(fā)動機(jī)在全工況下進(jìn)氣壓力柔性調(diào)節(jié)的功能。
[0007]本實(shí)用新型一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，所述的柔性控制裝置通過增壓器、發(fā)動機(jī)、電子控制單元、增壓控制單元和氣動控制系統(tǒng)共同作用完成。所述的增壓器由同軸的壓氣機(jī)和渦輪機(jī)組成，所述的壓氣機(jī)具有壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)出氣口，壓氣機(jī)出氣口與中冷器相連，所述的渦輪機(jī)具有渦輪機(jī)進(jìn)氣口和渦輪機(jī)出氣口，所述的發(fā)動機(jī)與中冷器出氣口、發(fā)動機(jī)排氣口相連。首先，電子控制單元采集發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)前進(jìn)氣壓力、中冷后進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量信號；其次，電子控制單元將以上信號發(fā)送至增壓控制單元；最后，增壓控制單元通過預(yù)先標(biāo)定的MAP圖判斷現(xiàn)有的中冷后進(jìn)氣壓力是否滿足現(xiàn)有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量工況，從而向氣動控制系統(tǒng)的進(jìn)排氣電磁閥發(fā)出控制信號，由氣動控制系統(tǒng)控制渦輪機(jī)的廢氣放氣閥閥桿的開度，從而達(dá)到通過控制廢氣旁通來控制中冷后進(jìn)氣壓力的目的。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型技術(shù)方案中，增壓控制單元通過預(yù)先標(biāo)定的MAP圖，在全工況下比較目標(biāo)進(jìn)氣壓力和實(shí)際進(jìn)氣壓力的差值，從而向氣動控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號控制廢氣放氣閥閥桿的開度，可實(shí)現(xiàn)對增壓發(fā)動機(jī)在全工況下進(jìn)氣壓力的快速、靈活、實(shí)時柔性調(diào)節(jié)。
[0009]綜上，本實(shí)用新型提供了一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，該裝置通過增壓器、發(fā)動機(jī)、電子控制單元、增壓控制單元和氣動控制系統(tǒng)共同完成對廢氣放氣閥閥桿開度的控制，可實(shí)現(xiàn)對增壓發(fā)動機(jī)在全工況下進(jìn)氣壓力的快速、靈活、實(shí)時柔性調(diào)節(jié)。
[0010]以下將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0011]圖1為增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1——壓氣機(jī)進(jìn)氣口 2——壓氣機(jī)3——壓氣機(jī)出氣口 4——中冷器5——中冷器出氣口 6 發(fā)動機(jī)7 發(fā)動機(jī)排氣口 8 禍輪機(jī)進(jìn)氣口 9 禍輪機(jī)10 禍輪機(jī)出氣口 11——壓氣機(jī)前進(jìn)氣壓力信號12——中冷器后進(jìn)氣壓力信號13——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號14一一發(fā)動機(jī)噴油量信號15—一電子控制單元16—一數(shù)據(jù)采集信號17—一增壓控制單元18——進(jìn)氣電磁閥信號19——排氣電磁閥信號20——?dú)鈩涌刂葡到y(tǒng)21——?dú)鈩舆M(jìn)氣口 22——進(jìn)氣電磁閥23——?dú)鈩优艢饪?24——排氣電磁閥25——?dú)鈩涌刂瓶凇?br>【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:如圖1所示，本實(shí)施方式涉及一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，所述的柔性控制裝置通過增壓器、發(fā)動機(jī)6、電子控制單元15、增壓控制單元17和氣動控制系統(tǒng)20共同作用完成。所述的增壓器由同軸的壓氣機(jī)2和渦輪機(jī)9組成，所述的壓氣機(jī)2具有壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I和壓氣機(jī)出氣口 3，壓氣機(jī)出氣口 3與中冷器4相連，所述的渦輪機(jī)9具有渦輪機(jī)進(jìn)氣口 8和渦輪機(jī)出氣口 10，所述的發(fā)動機(jī)6與中冷器出氣口 5、發(fā)動機(jī)排氣口 7相連。電子控制單元15實(shí)時采集壓氣機(jī)前進(jìn)氣壓力信號11、中冷器后進(jìn)氣壓力信號12、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號13和發(fā)動機(jī)噴油量信號14后，將數(shù)據(jù)采集信號16傳至增壓控制單元17。氣動控制系統(tǒng)20與氣動進(jìn)氣口 21、氣動排氣口23和氣動控制口 25相連，氣動進(jìn)氣口 21與中冷器出氣口 5相連，氣動排氣口 23與大氣相通，氣動控制口 25與渦輪機(jī)廢氣放氣閥閥桿相連。在氣動進(jìn)氣口 21和氣動排氣口 23中分別布置進(jìn)氣電磁閥22和排氣電磁閥24。增壓控制單元17分別向進(jìn)氣電磁閥22和排氣電磁閥24輸出進(jìn)氣電磁閥信號18和排氣電磁閥信號19。
[0014]本實(shí)施方式的工作流程為:(I)電子控制單元15實(shí)時采集壓氣機(jī)前進(jìn)氣壓力信號11、中冷器后進(jìn)氣壓力信號12、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號13和發(fā)動機(jī)噴油量信號14。
[0015](2)電子控制單元15將數(shù)據(jù)采集信號16傳至增壓控制單元17。
[0016](3)增壓控制單元17通過預(yù)先標(biāo)定的MAP圖，在全工況下比較目標(biāo)進(jìn)氣壓力和實(shí)際進(jìn)氣壓力的差值，從而分別向進(jìn)氣電磁閥22和排氣電磁閥24輸出進(jìn)氣電磁閥信號18和排氣電磁閥信號19。按照目標(biāo)進(jìn)氣壓力和實(shí)際進(jìn)氣壓力的對應(yīng)關(guān)系，存在以下兩種控制策略:當(dāng)采集的中冷器后進(jìn)氣壓力信號12超過此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號13和發(fā)動機(jī)噴油量信號14工況對應(yīng)MAP圖上的目標(biāo)進(jìn)氣壓力時，增壓控制單元17通過進(jìn)氣電磁閥信號18打開進(jìn)氣電磁閥22，中冷器出氣口 5通過氣動進(jìn)氣口 21向氣動控制系統(tǒng)20進(jìn)氣，與此同時增壓控制單元17通過排氣電磁閥信號19關(guān)閉排氣電磁閥24，因此，氣動控制系統(tǒng)20的高壓空氣通過氣動控制口 25向渦輪機(jī)9的廢氣放氣閥閥桿產(chǎn)生氣動作用力，當(dāng)氣動作用力超過廢氣放氣閥閥桿的預(yù)緊力時，廢氣放氣閥閥桿打開使得部分廢氣旁通，從而達(dá)到降低增壓器轉(zhuǎn)速，最終降低進(jìn)氣壓力的作用。
[0017]當(dāng)采集的中冷器后進(jìn)氣壓力信號12低于此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號13和發(fā)動機(jī)噴油量信號14工況對應(yīng)MAP圖上的目標(biāo)進(jìn)氣壓力時，增壓控制單元17通過排氣電磁閥信號19打開排氣電磁閥24，氣動控制系統(tǒng)20通過氣動出氣口 23向大氣排氣，與此同時增壓控制單元17通過進(jìn)氣電磁閥信號18關(guān)閉進(jìn)氣電磁閥22，因此，氣動控制系統(tǒng)20內(nèi)的氣體壓力快速下降，從而使得氣動控制系統(tǒng)20通過氣動控制口 25向渦輪機(jī)9的廢氣放氣閥閥桿的氣動作用力下降，當(dāng)氣動作用力超過廢氣放氣閥閥桿的預(yù)緊力時，廢氣放氣閥閥桿回位使得全部廢氣通過渦輪機(jī)9做功。
[0018]根據(jù)增壓控制單元17中預(yù)先標(biāo)定的MAP圖的不同，增壓控制單元17分別向進(jìn)氣電磁閥22和排氣電磁閥24輸出的進(jìn)氣電磁閥信號18和排氣電磁閥信號19也不同，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力在發(fā)動機(jī)全工況下快速、靈活、實(shí)時的柔性調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，其特征在于包括:所述的柔性控制裝置通過增壓器、發(fā)動機(jī)(6)、電子控制單元(15)、增壓控制單元(17)和氣動控制系統(tǒng)(20)共同作用完成，所述的增壓器由同軸的壓氣機(jī)(2)和渦輪機(jī)(9)組成，所述的壓氣機(jī)(2)具有壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I)和壓氣機(jī)出氣口( 3 )，壓氣機(jī)出氣口( 3 )與中冷器(4 )相連，所述的渦輪機(jī)(9 )具有渦輪機(jī)進(jìn)氣口( 8 )和渦輪機(jī)出氣口( 1 )，所述的發(fā)動機(jī)(6 )與中冷器出氣口( 5 )、發(fā)動機(jī)排氣口(7)相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力可調(diào)的柔性控制裝置，所述的柔性控制裝置通過增壓器、發(fā)動機(jī)、電子控制單元、增壓控制單元和氣動控制系統(tǒng)共同作用完成。首先，電子控制單元采集發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)前進(jìn)氣壓力、中冷后進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量信號；其次，電子控制單元將以上信號發(fā)送至增壓控制單元；最后，增壓控制單元通過預(yù)先標(biāo)定的MAP圖判斷現(xiàn)有的中冷后進(jìn)氣壓力是否滿足現(xiàn)有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量工況，從而向氣動控制系統(tǒng)的進(jìn)排氣電磁閥發(fā)出控制信號，由氣動控制系統(tǒng)控制渦輪機(jī)的廢氣放氣閥閥桿的開度，從而達(dá)到通過控制廢氣旁通來控制中冷后進(jìn)氣壓力的目的，實(shí)現(xiàn)對增壓發(fā)動機(jī)在全工況下進(jìn)氣壓力的快速、靈活、實(shí)時柔性調(diào)節(jié)。
【IPC分類】F02B37-18
【公開號】CN204532524
【申請?zhí)枴緾N201520159566
【發(fā)明人】尚勇, 張長嶺, 曹永輝, 胡東平, 陳文元
【申請人】北京比特英泰動力技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月20日