一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，属于内燃机电子控制领域。
【背景技术】
[0002]内燃机通过周期性地吸收新鲜空气，辅以喷油系统周期性地喷入燃料，缸内形成的油气混合气燃烧产生动力，废气通过排气系统排出气缸。
[0003]按照增压方式的不同，内燃机分为自然吸气式发动机和增压发动机。在增压发动机中，增压器通过压缩空气，提高内燃机的进气密度，从而可以提高内燃机的升功率，对发动机动力性、经济性和排放性的改善有利。增压技术越来越多的应用到内燃机中，尤其是柴油机。
[0004]废气涡轮增压器的工作原理是通过废气能量带动涡轮工作，从而带动同轴的压气机压缩空气，为保证相同的空燃比，进气量的增加可使得喷油量进一步增加，从而可增加发动机功率，并且燃油与空气的充分混合和燃烧可使得发动机降低比油耗和排放。因此，废气涡轮增压器的应用最普遍。
[0005]对应每种废气涡轮增压器，存在一个安全转速，一旦由于废气能量太高使得增压器超速，将产生废气涡轮增压器内部的转动部件故障或发动机缸内平均压力过高等不利现象。因此，通常情况下废气涡轮增压器上安装有一个废气放气阀，废气放气阀与压气机后的进气管连通，当感测到进气压力过高时，废气放气阀阀杆在进气压力的作用下打开，使得部分废气在涡轮中旁通从而直接排入大气中，降低增压器转速。但以上这种机械式的废气旁通方式仅能在进气压力达到一个预设的固定值时才能工作，而无法满足目前对于增压器在发动机全工况下的柔性调节需求。
【发明内容】
[0006]针对以上现有技术，提出一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，解决目前增压发动机无法灵活调节进气压力的问题，实现增压发动机在全工况下进气压力柔性调节的功能。
[0007]本实用新型一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，所述的柔性控制装置通过增压器、发动机、电子控制单元、增压控制单元和气动控制系统共同作用完成。所述的增压器由同轴的压气机和涡轮机组成，所述的压气机具有压气机进气口和压气机出气口，压气机出气口与中冷器相连，所述的涡轮机具有涡轮机进气口和涡轮机出气口，所述的发动机与中冷器出气口、发动机排气口相连。首先，电子控制单元采集发动机的压气机前进气压力、中冷后进气压力、发动机转速和喷油量信号；其次，电子控制单元将以上信号发送至增压控制单元；最后，增压控制单元通过预先标定的MAP图判断现有的中冷后进气压力是否满足现有发动机转速和喷油量工况，从而向气动控制系统的进排气电磁阀发出控制信号，由气动控制系统控制涡轮机的废气放气阀阀杆的开度，从而达到通过控制废气旁通来控制中冷后进气压力的目的。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型技术方案中，增压控制单元通过预先标定的MAP图，在全工况下比较目标进气压力和实际进气压力的差值，从而向气动控制系统发出控制信号控制废气放气阀阀杆的开度，可实现对增压发动机在全工况下进气压力的快速、灵活、实时柔性调节。
[0009]综上，本实用新型提供了一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，该装置通过增压器、发动机、电子控制单元、增压控制单元和气动控制系统共同完成对废气放气阀阀杆开度的控制，可实现对增压发动机在全工况下进气压力的快速、灵活、实时柔性调节。
[0010]以下将结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型进行较为详细的说明。
【附图说明】
[0011]图1为增压发动机进气压力可调的柔性控制装置结构示意图。
[0012]图中:1——压气机进气口 2——压气机3——压气机出气口 4——中冷器5——中冷器出气口 6 发动机7 发动机排气口 8 祸轮机进气口 9 祸轮机10 祸轮机出气口 11——压气机前进气压力信号12——中冷器后进气压力信号13——发动机转速信号14一一发动机喷油量信号15—一电子控制单元16—一数据采集信号17—一增压控制单元18——进气电磁阀信号19——排气电磁阀信号20——气动控制系统21——气动进气口 22——进气电磁阀23——气动排气口 24——排气电磁阀25——气动控制口。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:如图1所示，本实施方式涉及一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，所述的柔性控制装置通过增压器、发动机6、电子控制单元15、增压控制单元17和气动控制系统20共同作用完成。所述的增压器由同轴的压气机2和涡轮机9组成，所述的压气机2具有压气机进气口 I和压气机出气口 3，压气机出气口 3与中冷器4相连，所述的涡轮机9具有涡轮机进气口 8和涡轮机出气口 10，所述的发动机6与中冷器出气口 5、发动机排气口 7相连。电子控制单元15实时采集压气机前进气压力信号11、中冷器后进气压力信号12、发动机转速信号13和发动机喷油量信号14后，将数据采集信号16传至增压控制单元17。气动控制系统20与气动进气口 21、气动排气口23和气动控制口 25相连，气动进气口 21与中冷器出气口 5相连，气动排气口 23与大气相通，气动控制口 25与涡轮机废气放气阀阀杆相连。在气动进气口 21和气动排气口 23中分别布置进气电磁阀22和排气电磁阀24。增压控制单元17分别向进气电磁阀22和排气电磁阀24输出进气电磁阀信号18和排气电磁阀信号19。
[0014]本实施方式的工作流程为:(I)电子控制单元15实时采集压气机前进气压力信号11、中冷器后进气压力信号12、发动机转速信号13和发动机喷油量信号14。
[0015](2)电子控制单元15将数据采集信号16传至增压控制单元17。
[0016](3)增压控制单元17通过预先标定的MAP图，在全工况下比较目标进气压力和实际进气压力的差值，从而分别向进气电磁阀22和排气电磁阀24输出进气电磁阀信号18和排气电磁阀信号19。按照目标进气压力和实际进气压力的对应关系，存在以下两种控制策略:当采集的中冷器后进气压力信号12超过此时发动机转速信号13和发动机喷油量信号14工况对应MAP图上的目标进气压力时，增压控制单元17通过进气电磁阀信号18打开进气电磁阀22，中冷器出气口 5通过气动进气口 21向气动控制系统20进气，与此同时增压控制单元17通过排气电磁阀信号19关闭排气电磁阀24，因此，气动控制系统20的高压空气通过气动控制口 25向涡轮机9的废气放气阀阀杆产生气动作用力，当气动作用力超过废气放气阀阀杆的预紧力时，废气放气阀阀杆打开使得部分废气旁通，从而达到降低增压器转速，最终降低进气压力的作用。
[0017]当采集的中冷器后进气压力信号12低于此时发动机转速信号13和发动机喷油量信号14工况对应MAP图上的目标进气压力时，增压控制单元17通过排气电磁阀信号19打开排气电磁阀24，气动控制系统20通过气动出气口 23向大气排气，与此同时增压控制单元17通过进气电磁阀信号18关闭进气电磁阀22，因此，气动控制系统20内的气体压力快速下降，从而使得气动控制系统20通过气动控制口 25向涡轮机9的废气放气阀阀杆的气动作用力下降，当气动作用力超过废气放气阀阀杆的预紧力时，废气放气阀阀杆回位使得全部废气通过涡轮机9做功。
[0018]根据增压控制单元17中预先标定的MAP图的不同，增压控制单元17分别向进气电磁阀22和排气电磁阀24输出的进气电磁阀信号18和排气电磁阀信号19也不同，从而实现了发动机进气压力在发动机全工况下快速、灵活、实时的柔性调节。
【主权项】
1.一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，其特征在于包括:所述的柔性控制装置通过增压器、发动机(6)、电子控制单元(15)、增压控制单元(17)和气动控制系统(20)共同作用完成，所述的增压器由同轴的压气机(2)和涡轮机(9)组成，所述的压气机(2)具有压气机进气口( I)和压气机出气口( 3 )，压气机出气口( 3 )与中冷器(4 )相连，所述的涡轮机(9 )具有涡轮机进气口( 8 )和涡轮机出气口( 1 )，所述的发动机(6 )与中冷器出气口( 5 )、发动机排气口(7)相连。
【专利摘要】本实用新型一种增压发动机进气压力可调的柔性控制装置，所述的柔性控制装置通过增压器、发动机、电子控制单元、增压控制单元和气动控制系统共同作用完成。首先，电子控制单元采集发动机的压气机前进气压力、中冷后进气压力、发动机转速和喷油量信号；其次，电子控制单元将以上信号发送至增压控制单元；最后，增压控制单元通过预先标定的MAP图判断现有的中冷后进气压力是否满足现有发动机转速和喷油量工况，从而向气动控制系统的进排气电磁阀发出控制信号，由气动控制系统控制涡轮机的废气放气阀阀杆的开度，从而达到通过控制废气旁通来控制中冷后进气压力的目的，实现对增压发动机在全工况下进气压力的快速、灵活、实时柔性调节。
【IPC分类】F02B37-18
【公开号】CN204532524
【申请号】CN201520159566
【发明人】尚勇, 张长岭, 曹永辉, 胡东平, 陈文元
【申请人】北京比特英泰动力技术有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月20日