基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置

本发明属于车辆器件领域，具体涉及一种基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置。

背景技术：

1、随着节能减排政策法规要求越来越严格，发动机全面小排量化成为大趋势，再加上自然吸气发动机的低转速动力性不强，在最日常的城市驾驶路况下表现一般，促使不少汽车厂商开始转向增压发动机。若节气门布置在机械增压器的下游，而机械增压器的泵气流量主要取决于转速，在某一特定的转速下，机械增压器出口的空气流量近似等于该转速下全负荷工况的流量需求，但当发动机处于中低负荷时，机械增压器流量将高于发动机流量，因此需要在机械增压器与节气门之间的进气通道上设置旁通机构，释放机械增压器泵入的部分空气，避免出现过增压现象。

2、现有的常用的旁通机构为机械旁通阀，其包括具有弹簧预紧力的且由增压后空气驱动的阀门，当弹簧受力达到预紧力时开启，其控制原理较为简单，但不能自主控制，存在泄压不全的问题。现有的能实现主动控制的旁通机构一般采用电子泄压阀，但是其成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，该装置将机械旁通阀改进至能主动控制增压比的水平，同时相较于电子泄压阀成本更低，能够有效减小增压器功耗、避免发动机转矩突变、满足全负荷要求。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，包括泄压阀和控制系统；泄压阀包括阀体和阀门，阀体的内部由活塞分隔为负压气室和正压气室，负压气室的外接口通过第一电磁阀连接至节气门后侧的进气道，负压气室内设有作用在活塞上的弹簧，正压气室旁通安装在机械增压器前侧的进气道上，正压气室的外接口通过第二电磁阀连接至机械增压器后侧节气门前侧的进气道，正压气室上设有泄气锥口，阀门配合在泄气锥口上且与活塞连接；控制系统用于根据节气门的开度控制第一电磁阀和第二电磁阀实现机械增压器的泄压调节，当节气门开度在设定阈值以内时，发动机处于怠速或低负荷状态，第一电磁阀和第二电磁阀均完全打开，节气门后侧的进气道的负压带动活塞压缩弹簧，阀门完全离开泄气锥口，机械增压器的前后侧完全连通，增压比降为 1或接近1，当节气门开度在设定阈值以上时，第一电磁阀完全关闭、第二电磁阀的占空比随节气门开度变化，节气门开度越大则占空比越小、弹簧越展开、阀门离开泄气锥口的开度越小、增压比越高，当节气门开度达到最大时，第一电磁阀和第二电磁阀均完全关闭，弹簧复位将阀门堵住泄气锥口，机械增压器泵出的空气全部供给发动机。

4、优选地，在投入使用前，先将泄压阀和控制系统进行调试和匹配：先根据发动机和机械增压器的特性数据分析计算发动机合适的增压比变化规律，然后根据上述规律设计控制系统的控制策略，然后进行试验，根据试验结果调整控制系统的数据，直至控制系统对泄压阀的控制满足增压比变化规律，最后保存最终数据，完成调试和匹配。

5、优选地，负压气室和正压气室上下设置，负压气室和正压气室的外接口均位于侧部，正压气室的一侧旁通安装在机械增压器前侧的进气道上，泄气锥口位于正压气室的底端。

6、优选地，第一电磁阀和第二电磁阀均采用pwm电磁阀。

7、优选地，控制系统为发动机ecu。

8、本发明的有益效果是：

9、该装置将机械旁通阀改进至能主动控制增压比的水平，同时相较于电子泄压阀，成本更低；该装置能够在发动机怠速或低负荷时将增压比降低至1左右，有效减小了增压器功耗，能随着发动机负荷增加逐渐提升增压比，避免发动机转矩突变，改善了整车驾驶性，能在发动机全负荷时，将增压比调到最高，满足全负荷要求。

技术特征：

1.一种基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，其特征在于：包括泄压阀和控制系统；泄压阀包括阀体和阀门，阀体的内部由活塞分隔为负压气室和正压气室，负压气室的外接口通过第一电磁阀连接至节气门后侧的进气道，负压气室内设有作用在活塞上的弹簧，正压气室旁通安装在机械增压器前侧的进气道上，正压气室的外接口通过第二电磁阀连接至机械增压器后侧节气门前侧的进气道，正压气室上设有泄气锥口，阀门配合在泄气锥口上且与活塞连接；控制系统用于根据节气门的开度控制第一电磁阀和第二电磁阀实现机械增压器的泄压调节，当节气门开度在设定阈值以内时，发动机处于怠速或低负荷状态，第一电磁阀和第二电磁阀均完全打开，节气门后侧的进气道的负压带动活塞压缩弹簧，阀门完全离开泄气锥口，机械增压器的前后侧完全连通，增压比降为 1或接近1，当节气门开度在设定阈值以上时，第一电磁阀完全关闭、第二电磁阀的占空比随节气门开度变化，节气门开度越大则占空比越小、弹簧越展开、阀门离开泄气锥口的开度越小、增压比越高，当节气门开度达到最大时，第一电磁阀和第二电磁阀均完全关闭，弹簧复位将阀门堵住泄气锥口，机械增压器泵出的空气全部供给发动机。

2.如权利要求1所述的基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，其特征在于，在投入使用前，先将泄压阀和控制系统进行调试和匹配：先根据发动机和机械增压器的特性数据分析计算发动机合适的增压比变化规律，然后根据上述规律设计控制系统的控制策略，然后进行试验，根据试验结果调整控制系统的数据，直至控制系统对泄压阀的控制满足增压比变化规律，最后保存最终数据，完成调试和匹配。

3.如权利要求1所述的基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，其特征在于：负压气室和正压气室上下设置，负压气室和正压气室的外接口均位于侧部，正压气室的一侧旁通安装在机械增压器前侧的进气道上，泄气锥口位于正压气室的底端。

4.如权利要求1所述的基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，其特征在于：第一电磁阀和第二电磁阀均采用pwm电磁阀。

5.如权利要求1所述的基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，其特征在于：控制系统为发动机ecu。

技术总结
本发明公开了一种基于电磁阀控制的机械增压器进气泄压装置，包括泄压阀和控制系统；泄压阀包括阀体和阀门，阀体的内部由活塞分隔为负压气室和正压气室，负压气室通过第一电磁阀连接至节气门后侧的进气道，负压气室内设有作用在活塞上的弹簧，正压气室旁通安装在机械增压器前侧的进气道上，正压气室通过第二电磁阀连接至机械增压器后侧节气门前侧的进气道，正压气室上设有泄气锥口，阀门配合在泄气锥口上且与活塞连接；控制系统用于根据节气门的开度控制第一电磁阀和第二电磁阀实现机械增压器的泄压调节。该装置将机械旁通阀改进至能主动控制增压比的水平，相较于电子泄压阀成本更低，能够减小增压器功耗、避免发动机转矩突变、满足全负荷要求。

技术研发人员：徐峰祥,张宇飞,戴子晨,苏炜
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15