一种集成电子节气门的气动增压装置及其控制方法制造方法及图纸

一种集成电子节气门的气动增压装置，包括发动机、废气涡轮和增压器，所述增压器的进气端通过第一空气滤清器与大气相通，增压器的出气端与发动机的进气端相通，所述发动机的出气端与废气涡轮的进气端相通，所述废气涡轮与增压器传动配合；所述增压器的出气端依次通过中冷器、多功能阀与发动机的进气端相通，所述多功能阀的出气端处设置有空气喷嘴，所述空气喷嘴的进气端通过压力调节阀与压缩空气罐的出气端相通，所述压力调节阀的控制端与控制器信号连接；所述多功能阀的开度控制端与驱动电机的输出轴传动配合。本设计不仅将节气门和气动增压阀的功能集成到一个阀体上，而且多功能阀具备反馈控制功能，控制精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电子节气门的气动增压装置及其控制方法
本专利技术涉及一种集成电子节气门的气动增压装置，具体适用于在非气动增压状态下提高发动机尾气排放温度。
技术介绍
现有的整车气动增压装置由高压储气罐、压力传感器、流量开关阀、电子控制单元、喷嘴、气动增压阀和驱动电机等组成。该装置安装于中冷器后，当监测到因废气涡轮响应迟滞带来的进气压力不够时，激活工作。工作过程中，储气罐高压空气经由流量开关阀后直接通过喷嘴注入进气总管，与此同时关闭气动增压阀，防止注入的高压空气回流至压缩机，同时为压缩机侧提供封闭压缩腔帮助快速提高压缩机侧进气压力。当监测到压缩机工作效率满足当前进气要求时，打开气动增压阀切换至由压缩机正常供气，解决了因增压器响应迟滞带来的动力不足问题。其中气动增压阀工作过程中起到开关作用（不带位置反馈传感器）。中国专利公告号为CN103003546A，公告日为2013年3月27日的专利技术专利公开了一种用于通过对车辆引擎应用气动增压来改进车辆性能的设备和方法，该车辆引擎包括柴油引擎，柴油引擎具有将空气供应到引擎的至少一个涡轮增压器，其中以增加引擎扭矩输出同时使超过各种操作限制的可能性最小化到最大可实行程度的方式，对车辆引擎应用气动增压。车辆的气动增压器系统控制器实现以下策略：在增压过程期间形成空气喷射的速率，处理空气喷射以获得最大引擎扭矩输出的同时遵守操作限制；通过控制增压过程期间的时刻、持续时间、数量或喷射类型以在增压过程中实现压缩空气喷射的精确分布。虽然该专利技术能使有效控制测量实现气动增压，但其仍存在以下缺陷：改专利技术的气动增压阀开度不可控，需要另外安装节气门控制进气。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的气动增压装置不具备节气门功能的问题，提供了一种集成电子节气门的气动增压装置及其控制方法。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种集成电子节气门的气动增压装置，包括发动机、废气涡轮和增压器，所述增压器的进气端通过第一空气滤清器与大气相通，增压器的出气端与发动机的进气端相通，所述发动机的出气端与废气涡轮的进气端相通，所述废气涡轮与增压器传动配合；所述增压器的出气端依次通过中冷器、多功能阀与发动机的进气端相通，所述多功能阀的出气端处设置有空气喷嘴，所述空气喷嘴的进气端通过压力调节阀与压缩空气罐的出气端相通，所述压力调节阀的控制端与控制器信号连接；所述多功能阀的开度控制端与驱动电机的输出轴传动配合。所述中冷器与多功能阀的进气端之间的管路内设置有压力传感器，所述第一压力传感器的信号输出端与控制器信号连接；所述控制器与整车动力CAN总线信号连接；所述驱动电机上设置有位置反馈传感器，所述位置反馈传感器的信号输出端与控制器信号连接。所述多功能阀的出气端处设置有第二压力传感器，所述压缩空气罐的出气端处设置有第三压力传感器，所述第二压力传感器、第三压力传感器的信号输出端均与控制器信号连接。所述驱动电机为直流电机或扭矩电机。所述发动机的出气端与发动机的进气端之间设置有废气再循环装置；所述废气涡轮的出气端设置有后处理装置。所述空压机的出气端通过第二空气滤清器与压缩空气罐的进气端相通。一种集成电子节气门的气动增压装置的控制方法,所述控制方法包括以下步骤：第一步：工作状态选择，控制器实时监测整个集成装置工作状态，并实时监测第一压力传感器的进气压力、油门开度值、发动机转速、扭矩等整车和发动机运行参数，通过各类信号间的逻辑运算判断当前发动机是否出现进气不足现象，进而判定当前状态下是否需要激活气动增压功能，如判定满足气动增压激活条件时则进行第二步，开启气动增压功能，否则进行第三步，开启节气门控制；第二步：气动增压控制，控制器判定开启气动增压功能，此时控制器控制多功能阀闭合，阻断增压器侧的进气，同时控制压力调节阀开启，压缩空气罐通过空气喷嘴向发动机提供特定压力的新鲜空气，增加进气量，提高发动机的燃烧效率，控制器实时监测第一压力传感器和第二压力传感器的压力值及整个气动增压装置的工作状态，通过逻辑判断当前气动增压事件结束后，控制器控制多功能阀开启、压力调节阀关闭，关闭气动增压功能，此时增压器能够提供充足进气量，进行第三步，开启节气门控制；第三步：节气门控制，控制器在非气动增压激活状态下都处于节气门控制激活状态，此时由增压器对发动机燃烧进行供气，控制器根据当前车速、油门开度、第一压力传感器的进气压力值、发动机转速、扭矩、水温、SCR入口温度等整车、发动机和后处理参数，通过逻辑运算和查表获取当前节气门开度设定值，通过带位置反馈传感器的驱动电机闭环调节多功能阀的开度；控制器实时监测第一压力传感器的进气压力结合油门开度值、油门变化率、发动机转速和扭矩等整车和发动机运行参数，通过各类信号间的逻辑运算判断当前发动机是否出现进气不足现象，进而判定当前状态下是否需要激活气动增压功能，如判定满足气动增压激活条件时则进行第二步，开启气动增压功能，否则进行第三步，激活节气门控制。所述第三步中当控制器检测到整个集成装置出现故障时，无论处于任何工作状态，控制器控制多功能阀到全开状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种集成电子节气门的气动增压装置中的多功能阀由电机控制开、闭和开度，而现有气动增压阀仅有开、闭两种状态，这样设计的目的是将节气门的功能集成到气动增压阀上得到新的多功能阀，在实际使用过程中，气动增压阀的使用状态和节气门的使用状态是互斥的，故此能够将两个阀集成到一个阀上加以控制，这样的设计简化了发动机的进气结构，节约了阀体的布置空间，从整体上优化了发动机气路。因此，本设计将节气门和气动增压阀的功能集成到一个阀体上，简化了气路结构和整体控制逻辑。2、本专利技术一种集成电子节气门的气动增压装置中在气动增压阀的各气路上设置压力传感器，由于实时反馈气多功能阀的工作状态，同时在驱动电机上设置有位置反馈传感器，向控制器反馈气多功能阀的开度，实现了多功能阀的闭环反馈控制，提高了多功能阀的控制精度。因此，本设计多功能阀具备反馈控制功能，控制精度高。3、本专利技术一种集成电子节气门的气动增压装置在运行时，根据传感器参数选择工作模式，在不同的工作模式下实现多功能阀的不同功能，控制逻辑清晰，有效确保两种功能在同一阀体上的实现。因此，本设计控制逻辑清晰，系统可靠性高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：发动机1、废气涡轮2、增压器3、第一空气滤清器4、中冷器5、多功能阀6、空气喷嘴61、压力调节阀62、驱动电机7、位置反馈传感器71、空压机8、第三压力传感器81、第二空气滤清器82、压缩空气罐83、控制器9、第一压力传感器91、废气再循环装置10、后处理装置11。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参见图1，一种集成电子节气门的气动增压装置，包括发动机1、废气涡轮2和增压器3，所述增压器3的进气端通过第一空气滤清器4与大气相通，增压器3的出气端与发动机1的进气端相通，所述发动机1的出气端与废气涡轮2的进气端相通，所述废气涡轮2与增压器3传动配合；所述增压器3的出气端依次通过中冷器5、多功能阀6与发动机1的进气端相通，所述多功能阀6的出气端处设置有空气喷嘴61，所述空气喷嘴61的进气端通过压力调节阀62与压缩空气罐83的出气端相通，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电子节气门的气动增压装置，包括发动机(1)、废气涡轮(2)和增压器(3)，所述增压器(3)的进气端通过第一空气滤清器(4)与大气相通，增压器(3)的出气端与发动机(1)的进气端相通，所述发动机(1)的出气端与废气涡轮(2)的进气端相通，所述废气涡轮(2)与增压器(3)传动配合，其特征在于：所述增压器(3)的出气端依次通过中冷器(5)、多功能阀(6)与发动机(1)的进气端相通，所述多功能阀(6)的出气端处设置有空气喷嘴(61)，所述空气喷嘴(61)的进气端通过压力调节阀(62)与压缩空气罐(83)的出气端相通，所述压力调节阀(62)的控制端与控制器(9)信号连接；所述多功能阀(6)的开度控制端与驱动电机(7)的输出轴传动配合。

【技术特征摘要】
1.一种集成电子节气门的气动增压装置，包括发动机(1)、废气涡轮(2)和增压器(3)，所述增压器(3)的进气端通过第一空气滤清器(4)与大气相通，增压器(3)的出气端与发动机(1)的进气端相通，所述发动机(1)的出气端与废气涡轮(2)的进气端相通，所述废气涡轮(2)与增压器(3)传动配合，其特征在于：所述增压器(3)的出气端依次通过中冷器(5)、多功能阀(6)与发动机(1)的进气端相通，所述多功能阀(6)的出气端处设置有空气喷嘴(61)，所述空气喷嘴(61)的进气端通过压力调节阀(62)与压缩空气罐(83)的出气端相通，所述压力调节阀(62)的控制端与控制器(9)信号连接；所述多功能阀(6)的开度控制端与驱动电机(7)的输出轴传动配合。2.根据权利要求1所述的一种集成电子节气门的气动增压装置，其特征在于：所述中冷器(5)与多功能阀(6)的进气端之间的管路内设置有压力传感器(91)，所述第一压力传感器(91)的信号输出端与控制器(9)信号连接；所述控制器(9)与整车动力CAN总线信号连接；所述驱动电机(7)上设置有位置反馈传感器(71)，所述位置反馈传感器(71)的信号输出端与控制器(9)信号连接。3.根据权利要求2所述的一种集成电子节气门的气动增压装置，其特征在于：所述多功能阀(6)的出气端处设置有第二压力传感器(92)，所述压缩空气罐(83)的出气端处设置有第三压力传感器(81)，所述第二压力传感器(92)、第三压力传感器(81)的信号输出端均与控制器(9)信号连接。4.根据权利要求2所述的一种集成电子节气门的气动增压装置，其特征在于：所述驱动电机(7)为直流电机或扭矩电机。5.根据权利要求2、3或4所述的一种集成电子节气门的气动增压装置，其特征在于：所述发动机(1)的出气端与发动机(1)的进气端之间设置有废气再循环装置(1)0；所述废气涡轮(2)的出气端设置有后处理装置(11)。6.根据权利要求5所述的一种集成电子节气门的气动增压装置，其特征在于：所述空压机(8)的出气端通过第二空气滤清器(82)与压缩空气罐(83)的进气端相通。7.一种权利要求3-6中任意一项所述的集成电子节气门的气动增压装置的控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，胡前，张明，谢文，张辉亚，陈玉俊，徐贤，吴金柱，李淼，谢毅，王景智，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42