用于内燃发动机的空气增压装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种内燃发动机(2)的空气增压装置(1)，该空气增压装置包括电动压缩机(8)的冷却回路(41，42)，该冷却回路(41，42)包括通往该电动压缩机(6)的空气进气管道(41)，该进气管道在热交换器(14)的出口(47)与该电动压缩机(6)之间延伸，其方式为使得能够捕获经冷却的压缩空气的一部分，其特征在于，该空气增压装置进一步包括空气再循环管道(42)，该空气再循环管道在该电动压缩机(6)与进气歧管(3)的入口(45)附近之间延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃发动机的空气增压装置在内燃发动机机动车辆领域中，已知的实践是：通过压缩进气口上游空气来使发动机增压，以便提高其效率。为此，尤其已知的是使用涡轮增压器，在涡轮增压器中，压缩机由涡轮机驱动，涡轮机由发动机排气的速度驱动。然而，涡轮增压器的效率取决于发动机排气的速度，这意味着当发动机正以低速运转时增压不是最佳的。这可能尤其在低速而发动机被要求大量功率时变得麻烦，这是因为随后发动机转矩快速增加是不可能的。因此，还已知的实践是，无论是否存在涡轮增压器都安装电动压缩机，以便允许增压并且因此增加由发动机、尤其低速时产生的转矩。这种电动压缩机包括安装在壳体内部的由定子和转子形成的电动机器，该转子通过穿过该壳体的轴而被紧固至压缩机叶轮。因此电动压缩机独立于发动机速度，并且可以适应发动机的增压需求，尤其以便快速地产生更多功率。现在，当机动车辆的大小被确定其方式使得电动压缩机提供用于对发动机进行增压所需的大多数额外空气时，例如当不存在涡轮增压器时，或者当车辆实质上以低速运行例如在城市循环行驶期间时，可能发生电动压缩机被强制在很长的时间段内不中断地运转、或仅短暂的中断，这可能致使电动机器的显著发热。具体地，当在长时间段上使用机器时，机器的定子电路通过焦耳效应变热，并且这可能对此机器造成显著的和潜在不可逆的损坏。因此，一个已知的问题是找到一种允许机动车辆的电动压缩机在长的时间段内运转、而同时确保其不遭受不可逆损坏的解决方案。尤其从文件US2003/0051475中已知一种由电动机器辅助的用于涡轮增压器的冷却回路。在此现有技术文件中，增压回路包括将外部空气流引导朝向压缩机入口的空气入口。离开压缩机的压缩空气被引导至热交换器(被称为增压空气冷却器或称为中冷器)的入口，压缩空气在该入口处被冷却，并且经冷却的压缩空气随后被引导至进气歧管。空气回路还包括第一空气输送管道，该第一空气输送管道的一端在热交换器的出口处开口、并且另一端在电动机器的壳体内部开口。空气回路还包括第二管道，该第二管道的一端在电动机器的壳体内部开口、而另一端在压缩机的空气入口附近开口。因此，通过压缩机的空气入口与热交换器的出口之间的压力梯度的作用，新鲜的压缩空气流被吸入第一旁通管道中、穿过电动机器的壳体并且被第二管道吸入，以便被再引入到歧管的入口中。因为热交换器的出口压力很大程度上取决于空气进气口的操作并且因此取决于发动机速度，因此这种解决方案不是最佳的并且不适于包括有大量需求条件下所布置的电动压缩机的回路中的操作，无论发动机的运行速度。因此，需要更合适的冷却装置以用于对旨在使内燃发动机增压的电动压缩机进行冷却。提出了一种用于对内燃发动机进行增压的装置，该装置包括：空气入口，由合适的控制装置操作的电动压缩机，该电动压缩机用于对来自空气入口的空气进行压缩，以及用于对来自压缩机的压缩空气进行冷却的热交换器，经冷却的压缩空气朝向内燃发动机的进气歧管流动，所述增压装置包括用于对电动压缩机和/或控制装置进行冷却的冷却回路，该冷却回路包括将空气输送到电动压缩机和/或输送到控制装置的空气输送管道，该空气输送管道在热交换器的出口与电动压缩机和/或控制装置之间延伸，以便能够获得经冷却的压缩空气，再循环回路进一步包括在电动压缩机和/或控制装置与进气歧管的入口附近之间延伸的空气再循环管道。因此，冷却回路两端的允许空气在冷却回路中循环的压力梯度取决于空气在热交换器的出口与进气歧管的入口之间流动时空气的加速度。以这种方式，冷却回路允许经冷却的压缩空气流的循环，从而提供对电动压缩机的冷却，即使在发动机运行速度为低时。这种装置提供了使得冷却回路中的流动速率取决于压缩机的控制电流的优点，该控制电流限定了压缩机叶轮旋转的速度。具体地，电流越高，在热交换器出口处的压力将越高，因此冷却回路中的空气流动速率将越高。同样，这种装置执行对冷却回路中的空气流动速率的隐含闭环控制，使得可以减少其整合成本和开发成本，这是因为该装置不一定需要外部闭环控制。有利地，电动压缩机包括安装在壳体中的电动机器，并且冷却回路包括该壳体的内部的至少一部分。因而，能以简单且有效的方式来冷却电动机器的部件、尤其是安装在壳体中的功率电子部件，以及电动机器的定子和转子。有利地，控制装置包括其中容纳有至少一个功率电子器件的外壳，并且冷却回路包括该外壳的内部的至少一部分。有利地，再循环管道在进气歧管的入口附近向外开口以便形成连结，在所述连结附近与经冷却的压缩空气流动的方向正交。因此，可以优化冷却回路两端的压力梯度，其方式为在冷却回路中获得足以对电动机器冷却的空气循环。有利地，冷却装置进一步包括控制器件，该控制器件用于控制被允许在所述冷却回路中循环的经冷却的压缩空气的量。因此，可以独立于被动循环条件、诸如冷却回路两端的压力梯度来控制在冷却回路中循环的空气的量。有利地，所述控制器件包括电磁阀。因此，可以获得就控制而言相对简单且可靠的控制器件。有利地，电磁阀被安排在热交换器出口附近的冷却回路中。这样允许控制器件的有效和高性能安装。有利地，电动压缩机包括用于产生穿过冷却回路的强制空气流的器件，用于产生强制空气流的所述器件例如是安排在转子上的叶片，所述叶片能够根据该转子的特定绕组而与该转子一体形成。本专利技术还涉及一种用于控制如以上所描述的增压装置的控制方法，该方法包括以下步骤：-获取指示压缩机温度的值；-将指示压缩机温度的所述值与至少一个激活值进行比较；-确定用于打开冷却回路的值，-根据所述确定的打开值来命令控制器件，以便控制被允许在所述冷却回路中循环的经冷却的压缩空气的量。因而，用于冷却电动机器的控制器件的打开是可以快速且有效地控制的。有利地，该控制方法进一步包括以下步骤：-将指示压缩机温度的所述值与至少一个去激活值进行比较；-确定用于关闭冷却回路的值，控制器件的所述命令也是根据所述确定的关闭值的。以这种方式，可以有效地控制控制器件的闭合，以便使得用于对内燃发动机进行增压的空气的可用性最大化。有利地，该控制方法包括以下步骤：确定与冷却回路相关联的压力梯度的值，例如根据热交换器的出口附近与进气歧管的入口附近的连结处的压力之间的压力差，对控制器件的命令也是根据所确定的闭合命令，使得当所确定的压力梯度值低于预定阈值时，控制器件至少部分地防止经冷却的压缩空气在冷却回路中循环。因此，可以产生促进空气在冷却回路中循环的模拟压降，即使当冷却回路两端的压力梯度为低时。本专利技术涉及一种增压组件，该增压组件包括如以上所描述的增压装置以及被设计成用于实施该控制方法的控制构件。控制构件可以例如是车载计算机、微处理器、或例如电动压缩机的控制单元。本专利技术进一步涉及一种包括如以上所描述的增压装置的机动车辆。本专利技术的其他具体特征和优点将从阅读通过参见附图的非限制指示给出的本专利技术的一个特定实施例的在下文中给出的说明而变得明显，在附图中：-图1是根据本专利技术的一个实施例的增压装置的示意性描绘；-图2是用于控制根据图1的实施例的增压装置的控制方法的示意性描绘。参照图1，用于对内燃发动机2进行增压的增压装置1包括空气入口5和压缩机6。通过余下的描述，将增压装置1和发动机2安装在机动车辆中。然而，本专利技术并不只是限于机动车辆，并且涉及对针对内燃发动机2的增压装置1的任何安装。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对内燃发动机(2)进行增压的装置(1)，该装置包括：空气入口(5)，由合适的控制装置操作的电动压缩机(6)，该电动压缩机用于对来自该空气入口(5)的空气进行压缩，以及用于对来自该压缩机(6)的压缩空气进行冷却的热交换器(14)，经冷却的压缩空气流向该内燃发动机(2)的进气歧管(3)，其特征在于，所述增压装置(1)包括用于对该电动压缩机(6)和/或该控制装置进行冷却的冷却回路(41，42)，该冷却回路(41，42)包括将空气输送到该电动压缩机(6)和/或输送到该控制装置的空气输送管道(41)，该空气输送管道在该热交换器(14)的出口(47)与该电动压缩机(6)和/或该控制装置之间延伸，以便能够获得经冷却的压缩空气，该再循环回路进一步包括空气再循环管道(42)，该空气再循环管道在该电动压缩机(6)和/或该控制装置与该进气歧管(3)的该入口(45)附近之间延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 FR 16509721.一种用于对内燃发动机(2)进行增压的装置(1)，该装置包括：空气入口(5)，由合适的控制装置操作的电动压缩机(6)，该电动压缩机用于对来自该空气入口(5)的空气进行压缩，以及用于对来自该压缩机(6)的压缩空气进行冷却的热交换器(14)，经冷却的压缩空气流向该内燃发动机(2)的进气歧管(3)，其特征在于，所述增压装置(1)包括用于对该电动压缩机(6)和/或该控制装置进行冷却的冷却回路(41，42)，该冷却回路(41，42)包括将空气输送到该电动压缩机(6)和/或输送到该控制装置的空气输送管道(41)，该空气输送管道在该热交换器(14)的出口(47)与该电动压缩机(6)和/或该控制装置之间延伸，以便能够获得经冷却的压缩空气，该再循环回路进一步包括空气再循环管道(42)，该空气再循环管道在该电动压缩机(6)和/或该控制装置与该进气歧管(3)的该入口(45)附近之间延伸。2.如权利要求1所述的增压装置，其特征在于，该电动压缩机(6)包括安装在壳体(11)中的电动机器(8)，并且该冷却回路(41，42)包括该壳体(11)的内部的至少一部分。3.如权利要求1或2所述的增压装置，其特征在于，该控制装置包括其中容纳有至少一个功率电子器件的外壳，并且该冷却回路(41，42)包括该外壳的内部的至少一部分。4.如权利要求1至3之一所述的增压装置，其特征在于，该再循环管道(42)在该进气歧管(3)的该入口(45)附近向外开口以便形成连结(48)，在所述连结(48)附近与经冷却的压缩空气流动的方向正交。5.如权利要求1至4中任一项所述的增压装置，其特征在于，该增压装置进一步包括控制器件(20)，该控制器件用于控制被允许在所述冷却回路(41，42)中循环的经冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·普兰特，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：法国,FR