[發明專利]一種集成化氣動機械增壓控制裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 201810437591.7
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108386270A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王達;董晴;楊若黎;楊帥;于港蒲;王旭曄;劉春霞
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02B33/02
• 分類號: F02B33/02;F02B33/30
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 趙登高

本發明提供了一種集成化氣動機械增壓控制裝置，包括：外殼，其上設置有第一大氣接口、第二大氣接口、低壓氣體接口、增壓氣體接口、進氣旁通入口和進氣旁通出口；氣缸；比例電磁閥，其上設置有第一通氣道、第二通氣道、第三通氣道、第四通氣道、第五通氣道和第六通氣道，所述第一通氣道與低壓氣體接口連通，所述第二通氣道與第二大氣接口連通，所述第三通氣道與上氣室連通，所述比例電磁閥能夠選擇性的將第一通氣道或第二通氣道與第三通氣道連通；所述比例電磁閥能夠選擇性的將第四通氣道或第五通氣道與第六氣道連通。本發明還提供了一種集成化氣動機械增壓控制方法。

技術領域

本發明屬于汽車發動機機械增壓控制裝置技術領域，特別涉及一種集成化氣動機械增壓控制裝置及其控制方法。

背景技術

機械增壓技術中進氣旁通閥的主要作用是防止進氣管路內壓力突增，將增壓后到節氣門之間進氣管道內的壓力控制在極限值以下，這個極限值既要考慮到發動機的需要，也要考慮進氣組件所能承受的壓力范圍，當急收油門的時候，節氣門關閉，但增壓器并沒有停止工作，空氣仍然被源源不斷地壓縮進入進氣管路，如果在進氣管中這部分高壓空氣不能被及時排走，就會使進氣管內壓力迅速升高，有可能造成節氣門損壞或進氣管爆裂。目前機械增壓器主要采用的進氣旁通閥將增壓后與增壓器進口處連接起來，在非全負荷工況下進行泄壓，保證節氣門前的氣體壓力穩定，根據發動機的扭矩需要調節機械增壓器的增壓比(對于增壓發動機，指壓氣機出口的壓力與正常進氣時進氣口壓力的比值)和流量。此外，在低速和低負荷工況時，降低增壓器功耗十分重要。根據羅茨式機械增壓器的效率特性圖，在同一轉速曲線下，隨著增壓比的增大，機械增壓器溫升增加，工作效率下降；而隨著增壓比的下降，增壓器功耗減小。同時對于離心式壓氣機，如果在流量較小時仍保持較大的增壓比，就會出現氣流沿壓氣機軸線方向發生的低頻率、高振幅的氣流振蕩現象(壓氣機喘振)，要避免這種情況的發生，同時減小較低負荷時增壓器的功耗，關鍵就在于減小低負荷工況下的增壓比。通過利用節氣門后的負壓控制旁通閥開啟，可以達到這一目的，從而降低功耗，提高效率，控制燃油消耗率。

傳統方案必須通過兩個閥門才能實現控制壓力和小負荷泄壓的功能，并且需要根據不同的目標增壓壓力和目標真空度選擇軟硬程度不同的彈簧。而且，進氣旁通閥在進行增壓壓力控制時，在不同的增壓壓力下，彈簧被壓縮的程度不同，進氣旁通閥開啟的程度不同，旁通流量不同，無法實現增壓壓力的精確確控制。

發明內容

本發明的目的是解決現有增壓控制裝置需要使用兩個進氣旁通閥實現增壓壓力控制和小負荷泄壓，集成度低的缺陷，提供了一種集成化氣動機械增壓控制裝置及其控制方法。

本發明提供的技術方案為：

一種集成化氣動機械增壓控制裝置，包括：

外殼，其頂部設置有第一大氣接口、第二大氣接口、低壓氣體接口和增壓氣體接口，所述外殼底部設置有進氣旁通入口，側壁設置有進氣旁通出口；

氣缸，其設置在所述外殼內，所述氣缸包括相固定的活塞桿和活塞頭，所述活塞頭上方設置有主彈簧，所述活塞桿下端能夠將進氣旁通入口密封；所述活塞頭上表面與外殼內部空間組成上氣室，所述活塞頭下表面與氣缸缸體空間組成下氣室；

比例電磁閥，其設置在所述氣缸上方，所述比例電磁閥包括上部的真空電磁閥和下部的增壓電磁閥，所述比例電磁閥上設置有第一通氣道、第二通氣道、第三通氣道、第四通氣道、第五通氣道和第六通氣道，所述第一通氣道與低壓氣體接口連通，所述第二通氣道與第二大氣接口連通，所述第三通氣道與上氣室連通，所述真空電磁閥能夠選擇性的將第一通氣道或第二通氣道與第三通氣道連通；所述第四通氣道與第一大氣接口連通，所述第五通氣道與增壓氣體接口相連通，所述第六通氣道與下氣室連通，所述增壓電磁閥能夠選擇性的將第四通氣道或第五通氣道與第六氣道連通。

優選的是，所述比例電磁閥包括電磁閥殼體，其內設置有第一空腔和第二空腔，所述真空電磁閥設置在第一空腔內，所述增壓電磁閥設置在第二空腔內；