专利名称：轿车用汽油机计算机控制电动进气增压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车内燃机进气增压技术，适用于采用42v电源系统的汽油轿车。
背景技术：
现有增压技术，主要有废气涡轮(旋)增压和机械增压。前者压气机由废气能量驱动急踩或急抬加速踏板时压气机不能相应地迅速提高或降低转速；难以用计算机及时精确控制增压压力，主要靠点火系统单独控制爆震。后者压气机由曲轴通过传动机构驱动传动比固定，难以兼顾发动机高速和低速时的要求；电磁离合器仅有“离”和“合”两种工作状态，难以用计算机及时精确控制增压压力。现有增压技术受压气机驱动方式局限，无法通过改进很好地满足汽油轿车的需要。轿车电压由14v提高到42v，为采用电动机驱动压气机提供了可能，但其研发目前尚属空白。
发明内容
本发明的目的在于发明与现有废气涡轮(旋)增压和机械增压不同的轿车用汽油机计算机控制电动进气增压系统，为占汽车总量大多数的汽油轿车广泛实现发动机增压化提供新技术。
本发明的目的是这样实现的它主要由压气机、驱动电机、功率单元、继电器、控制电脑、开关板、显示板、车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器组成。
所述压气机构造为已公知的用于汽车内燃机进气增压的压气机；连接关系为转子固装在驱动电机的轴上。
所述驱动电机构造为已公知的直流电动机；连接关系为整体固装在压气机壳上，轴与压气机转子固装，“正极”和“负极”分别与功率单元的引出线“电机”和汽车蓄电池负极连接。
所述功率单元构造为外壳内固装有电路板，电路板上有功率元件和相应电路及引出线“信号”、“电源”和“电机”；连接关系为引出线“信号”、“电源”和“电机”分别与控制电脑的引出线“驱动”、继电器触点的两条引出线中的一条和驱动电机“正极”连接。
所述继电器构造为已公知的带过流保护功能的汽车用继电器，触点和闭合线圈各有两条引出线；连接关系为触点两条引出线中的一条与功率元件的引出线“电源”连接、另一条与汽车蓄电池正极连接，闭合线圈两条引出线中的一条与受汽车点火开关控制的电源正极连接、另一条与汽车蓄电池负极连接。
所述控制电脑构造为外壳内固装有电路板，电路板上有已公知的汽车用单片机和输入接口、输出接口、电源接口，计算机内储存有工作程序，输入接口有模/数转换和数字缓冲电路及引出线束“模式”和引出线“车速”、“档位”、“节气”、“海拔”、“转速”、“歧管”、“爆震”、“水温”、“进温”、“排温”、“氧传”，输出接口有直流电动机驱动电路及引出线“驱动”、工作状态显示和故障显示电路及引出线束“状态”和“故障”，电源接口有稳压电路及引出线“开关”；连接关系为引出线束“模式”与开关板上模式选择开关的引出线束“模式”连接，引出线“车速”、“档位”、“节气”、“海拔”、“转速”、“歧管”、“爆震”、“水温”、“进温”、“排温”和“氧传”分别与车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器连接，引出线“驱动”与功率单元的引出线“信号”连接，引出线束“状态”和“故障”分别与显示板上的引出线束“状态”和“故障”连接，引出线“开关”与开关板上通断开关的一个接头连接。
所述开关板构造为由一个通断开关和一个多档模式选择开关组成，通断开关有两个接头、模式选择开关有引出线束“模式”；连接关系为通断开关的一个接头与受汽车点火开关控制的电源正极连接，另一个接头与控制电脑的引出线“开关”连接；模式选择开关的引出线束“模式”与控制电脑的引出线束“模式”连接。
所述显示板构造为电路板上有显示元件和相应电路及引出线束“状态”和“故障”，连接关系为引出线束“状态”和“故障”分别与控制电脑的引出线束“状态”和“故障”连接。
所述车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器构造为汽车上普遍应用的已公知结构；连接关系为车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器的引出线分别与控制电脑的引出线“车速”、“档位”、“节气”、“海拔”、“转速”、“歧管”、“爆震”、“水温”、“进温”、“排温”和“氧传”连接。
本发明与现有技术相比，其压气机由计算机控制的电动机驱动，从根本上克服了废气涡轮(旋)增压和机械增压因受压气机驱动方式局限所固有的不足，能根据汽车行驶需要及时主动适量地迅速增减增压压力，能和点火系统共同对爆震进行更精确的控制，从而能进一步提高汽油轿车的动力性、燃油经济性和减少废气排放。且可靠性高、体积小、成本低、安装位置灵活和维修方便。为轿车用汽油机广泛实现增压化，更好地满足政府法规和广大用户的要求创造了条件。
具体实施例方式
以下对本发明的具体实施方式
做进一步说明所述压气机选用离心式或容积式压气机，其压比和流量等参数与发动机增压方案匹配；其外型尺寸、连接位置符合发动机舱内总体布置、与电动机装配和安装的需要。所述驱动电机选用42V直流电动机，其转速和转矩等参数与驱动压气机的需要匹配；其外型尺寸和连接位置符合发动机舱内总体布置和与压气机装配的需要。压气机和电动机装配后安装在发动机舱内适当位置，压气机进气口通过胶管与发动机空气滤清器连接、出气口通过胶管与发动机空气流量计连接，电动机“正极”和“负极”分别与功率单元的引出线“电机”和汽车蓄电池负极连接。
所述功率单元外壳为铝质带散热片，安装在压气机进气口处能利用进气流散热又不阻碍进气的适当位置，其引出线“信号”与控制电脑的引出线“驱动”连接、“电源”与继电器触点的两条引出线中的一条连接、“电机”与驱动电机“正极”连接。
所述继电器安装在发动机舱内适当位置，其触点的两条引出线中的一条与功率元件的引出线“电源”连接、另一条与汽车蓄电池正极连接，其闭合线圈的两条引出线中的一条与受汽车点火开关控制的电源正极连接、另一条与汽车蓄电池负极连接。
所述控制电脑安装在驾驶室内适当位置，外壳的材料和结构易于散热，内装电路板上的计算机为32位汽车用单片机，其引出线束“模式”与开关板上的模式选择开关的引出线束“模式”连接，其引出线“车速”、“档位”、“节气”、“海拔”、“转速”、“歧管”、“爆震”、“水温”、“进温”、“排温”和“氧传”分别与车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器连接，其引出线“驱动”与功率单元上的引出线“信号”连接，其引出线束“状态”和“故障”分别与显示板的引出线束“状态”和“故障”连接，其引出线“开关”与开关板上通断开关的一个接头连接。其计算机编程的基本逻辑为取模式选择开关、车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器信号当汽车起步、加速、爬坡等需要增加功率扭矩时，根据汽车行驶需要和允许增压程度，控制驱动电机在相应转速下工作使压气机产生相应的增压压力；当发动机起动、怠速和汽车减速、下坡、匀速行驶、利用发动机制动等不需要增加功率扭矩时，控制驱动电机不工作使压气机不产生增压压力；驾车人改变开关板上模式选择开关的位置，可改变增压模式(即压气机开始工作的时机、增压压力的增减速度和增压压力的大小)。
所述开关板安装在驾驶室内便于操作又不影响其它驾驶操作的位置，其通断开关的一个接头与受汽车点火开关控制的电源正极连接，另一个接头与控制电脑的引出线“开关”连接；模式选择开关的引出线束“模式”与控制电脑的引出线束“模式”连接。
所述显示板安装在驾驶室仪表板上，其引出线束“状态”和“故障”分别与控制电脑的引出线束“状态”和“故障”连接。
所述车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器与发动机管理系统共用已有零件安装在原位置，车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器的引出线分别与控制电脑的引出线“车速”、“档位”、“节气”、“海拔”、“转速”、“歧管”、“爆震”、“水温”、“进温”、“排温”和“氧传”连接。
将模式选择开关置于某一位置并打开汽车点火开关和开关板上的通断开关后，控制电脑通电、继电器线圈通电触点闭合，控制电脑按驾车人所选控制模式根据汽车行驶需要和允许增压的程度自动控制压气机工况。
权利要求
轿车用汽油机计算机控制电动进气增压系统，其特征是压气机由计算机控制的42v直流电动机驱动。
全文摘要
本发明主要由压气机、驱动电机、功率单元、继电器、控制电脑、开关板、显示板、车速传感器、档位传感器、节气门传感器、海拔高度传感器、发动机转速传感器、进气歧管真空度传感器、爆震传感器、水温传感器、进气温度传感器、排气温度传感器和氧传感器组成。其压气机由计算机控制的电动机驱动，从根本上克服了现有增压技术受压气机驱动方式局限所固有的不足，能根据汽车行驶需要及时主动适量地迅速增减增压压力，能和点火系统共同对爆震进行更精确的控制，从而能进一步提高汽油轿车的动力性、燃油经济性和减少废气排放。且可靠性高、体积小、成本低、安装位置灵活和维修方便。
文档编号B60K13/00GK1528613SQ20031010096
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月1日 优先权日2003年10月1日
发明者时国庆 申请人:时国庆