基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于車用發動機及調節控制技術領域，尤其是涉及一種基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置。
【背景技術】
[0002]為了滿足越來越高的動力性能要求，符合越來越嚴格的環境排放法規，在乘用車/商用車的發動機技術領域，可調增壓技術成為必不可少的關鍵技術之一。
[0003]目前，車用發動機領域用到的可調增壓系統，包括放氣閥調節、二級增壓系統旁通調節、VNT(可調噴嘴)增壓器等，大多數均通過氣膜式調節閥實現;而氣膜式調節閥又分為真空式和壓力式。氣膜式調節閥通過改變充入氣腔內的壓力或真空度，壓迫其中的彈簧最終實現調節桿的直線往復運動，繼而實現對調節閥開度的控制。目前車用發動機領域應用較多的是真空式，而壓力式氣膜閥僅用于非主動控制的放氣閥增壓器領域。
[0004]在某些車用發動機領域，尤其是重型柴油機平臺上，車載環境下無法提供可用的真空栗源，而高增壓系統的應用本身就提供了較高的壓力源(增壓后壓力達到3.5?4.5Bar，表壓)；此外，隨著柴油機性能的提高，需要能夠對調節閥進行電子控制、連續無級的調節。因此，在重型柴油機平臺上應用可電控的壓力式氣膜閥控制，是車用發動機可調增壓系統的技術趨勢之一。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明旨在提出一種基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，以實現對增壓壓力的電控、主動、連續的調節。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，包括柴油機、中冷器、增壓器、增壓壓力傳感器、發動機ECU、高頻電磁閥A、高頻電磁鐵B、壓力式氣膜調節閥，柴油機的進氣端和排氣端分別通過管路連接中冷器、增壓器，中冷器和增壓器管路連接；
[0008]所述高頻電磁閥A用于逐步提高壓力式氣膜調節閥氣腔內的壓力，其入口與中冷器之后的進氣管連通，出口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通;所述高頻電磁閥B用于逐步減低壓力式氣膜調節閥氣腔內的壓力，其入口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通，出口連通大氣環境；
[0009]所述增壓壓力傳感器用于反饋增壓壓力，安裝于中冷器與柴油機之間的管路上，與發動機ECU通過信號線連接；
[0010]所述高頻電磁閥A和高頻電磁鐵B均與發動機ECU通過信號線連接，發動機ECU輸出用于控制高頻電磁閥A和高頻電磁閥B進行連通/關閉狀態切換的開關信號。
[0011]進一步的，所述發動機ECU還接收發動機的轉速信號和負荷信號，發動機ECU內部預存發動機增壓壓力與發動機轉速、負荷對應的Map圖，并進行柴油機實時進氣壓力和預存Map圖中目標壓力的對比，并通過算法程序輸出對高頻電磁閥A和高頻電磁閥B的開關控制信號，實現當增壓壓力符合預期壓力范圍時，高頻電磁閥A和高頻電磁閥B全部關閉。
[0012]進一步的，所述壓力式氣膜調節閥的執行桿與增壓系統中的放氣閥、VNT噴嘴機構、二級增壓系統旁通閥連接。
[0013]相對于現有技術，本發明具有以下優勢:
[0014](1)本發明可以直接利用發動機自身產生的增壓中冷后高壓空氣作為氣源，采用傳統的壓力式氣膜調節閥和高頻電磁閥等通用零部件，實現對增壓壓力的電控、主動、連續的調節，最終大幅提高車用發動機的動力、油耗和排放等綜合性能；
[0015](2)結構簡單，改進方便，易于推廣。
【附圖說明】
[0016]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1為本發明實施例所述基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置的結構原理圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]1-柴油機，2-中冷器，3-增壓器，4-增壓壓力傳感器，5-發動機ECU，6-壓力式氣膜調節閥，7-轉速信號，8-負荷信號。
【具體實施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0021 ]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0022]基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，如圖1所示，包括柴油機1、中冷器2、增壓器
3、增壓壓力傳感器4、發動機ECU 5、高頻電磁閥A、高頻電磁鐵B、壓力式氣膜調節閥6，柴油機1的進氣端和排氣端分別通過管路連接中冷器2、增壓器3，中冷器2和增壓器3管路連接；
[0023]所述高頻電磁閥A的入口與中冷器3之后的進氣管連通，出口與壓力式氣膜調節閥6的氣腔連通;所述高頻電磁閥B的入口與壓力式氣膜調節閥6的氣腔連通，出口連通大氣環境;所述增壓壓力傳感器4安裝于中冷器3與柴油機1之間的管路上;所述增壓壓力傳感器4、高頻電磁閥A、高頻電磁鐵B均與發動機EOT 5通過信號線連接。
[0024]所述增壓壓力傳感器4安裝于中冷器3之后的進氣管中，用于采集增壓壓力并將信號傳輸至發動機ECU 5；
[0025]所述高頻電磁閥A和高頻電磁閥B分別與發動機ECU5通過信號線連接，用于傳輸發動機ECU 5輸出的開關信號，實現高頻電磁閥A和高頻電磁閥B各自的連通/關閉狀態切換;其中，高頻電磁閥A用于逐步提高壓力式氣膜調節閥6氣腔內的壓力，高頻電磁閥B用于逐步減低壓力式氣膜調節閥6氣腔內的壓力。
[0026]所述發動機ECU5除了接收增壓壓力傳感器4采集的信號外，還接收發動機的轉速信號7和負荷信號8，發動機ECU 5內部預存發動機增壓壓力與發動機工況(轉速、負荷)對應的Map圖，用于實現對柴油機實時進氣壓力和預存Map圖中目標壓力的對比，并通過相應算法程序輸出對高頻電磁閥A和高頻電磁閥B的開關控制信號，當增壓壓力符合預期壓力范圍時，高頻電磁閥A和高頻電磁閥B全部關閉，可以保持氣腔內壓力，從而維持增壓壓力。
[0027]所述壓力式氣膜調節閥6的執行桿與增壓系統中的調節部件(放氣閥、VNT噴嘴機構、二級增壓系統旁通閥等)連接;壓力式氣膜調節閥6的氣腔內的壓力變化轉換為執行桿的伸縮運動，進而實現對調節部件的控制。
[0028]本發明在不改變增壓柴油機原有零部件結構的前提下，直接利用柴油機1增壓中冷后的高壓氣體作為壓力源，通過引入兩個高頻電磁閥分別用于實現壓力式氣膜調節閥6氣腔內壓力的升高和降低;并基于增壓壓力傳感器4和預存“增壓壓力-柴油機工況Map圖”的發動機ECU 5實現對柴油機增壓壓力的閉環電子控制;本發明的應用可實現對柴油機增壓壓力的更實時、準確的調節，從而提高柴油機的動力性、經濟性以及排放性等各項綜合性會泛。
[0029]本發明能夠利用發動機的增壓中冷后的高壓空氣，根據發動機工況和接收發動機ECU5(電子控制單元)的信號，利用對高頻電磁閥的通斷控制，實現對壓氣式氣膜閥6氣腔內壓力的連續控制，從而對增壓系統進行連續調節。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，其特征在于包括柴油機、中冷器、增壓器、增壓壓力傳感器、發動機ECU、高頻電磁閥A、高頻電磁鐵B、壓力式氣膜調節閥，柴油機的進氣端和排氣端分別通過管路連接中冷器、增壓器，中冷器和增壓器管路連接； 所述高頻電磁閥A用于逐步提高壓力式氣膜調節閥氣腔內的壓力，其入口與中冷器之后的進氣管連通，出口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通;所述高頻電磁閥B用于逐步減低壓力式氣膜調節閥氣腔內的壓力，其入口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通，出口連通大氣環境； 所述增壓壓力傳感器用于反饋增壓壓力，安裝于中冷器與柴油機之間的管路上，與發動機ECU通過信號線連接； 所述高頻電磁閥A和高頻電磁鐵B均與發動機ECU通過信號線連接，發動機ECU輸出用于控制高頻電磁閥A和高頻電磁閥B進行連通/關閉狀態切換的開關信號。2.根據權利要求1所述的基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，其特征在于:所述發動機ECU還接收發動機的轉速信號和負荷信號，發動機ECU內部預存發動機增壓壓力與發動機轉速、負荷對應的Map圖，并進行柴油機實時進氣壓力和預存Map圖中目標壓力的對比，并通過算法程序輸出對高頻電磁閥A和高頻電磁閥B的開關控制信號，實現當增壓壓力符合預期壓力范圍時，高頻電磁閥A和高頻電磁閥B全部關閉。3.根據權利要求1所述的基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，其特征在于:所述壓力式氣膜調節閥的執行桿與增壓系統中的放氣閥、VNT噴嘴機構、二級增壓系統旁通閥連接。
【專利摘要】本發明提供了一種基于高頻電磁閥的增壓調節控制裝置，包括柴油機、中冷器、增壓器、增壓壓力傳感器、發動機ECU、高頻電磁閥A、高頻電磁鐵B、壓力式氣膜調節閥，所述高頻電磁閥A的入口與中冷器之后的進氣管連通，出口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通；所述高頻電磁閥B的入口與壓力式氣膜調節閥的氣腔連通，出口連通大氣環境；所述增壓壓力傳感器、高頻電磁閥A和高頻電磁鐵B均與發動機ECU通過信號線連接。本發明具有以下優勢：可以直接利用發動機自身產生的增壓中冷后高壓空氣作為氣源，采用傳統的壓力式氣膜調節閥和高頻電磁閥等通用零部件，實現對增壓壓力的電控、主動、連續的調節，最終大幅提高車用發動機的動力、油耗和排放等綜合性能。
【IPC分類】F02B37/12
【公開號】CN105484857
【申請號】CN201510926576
【發明人】霍學敏, 姚素娟, 吳新濤, 高超, 田偉, 張艷麗, 郝曉靜, 門日秀, 張子磊
【申請人】中國北方發動機研究所(天津)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月11日