[发明专利]一种发动机及其电动涡轮增压系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机进气控制技术领域，特别涉及一种发动机及其电动涡轮增压系统。

背景技术

发动机工作时，燃料必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以燃烧的混合气，即该混合气中燃料和空气的比就是空燃比。从理论上说，每克燃料完全燃烧所需的最少的空气克数，叫做理论空燃比。

然而，由于自然进气的发动机受到诸多因素的约束，基本上都无法达到理论上14.5的空燃比状态。经验证，发动机在自然进气的状态下，一般进气量只能达到设计所需的65％～90％，因此，发动机也只能发出原设计65％～90％的功率。

因此，为了提高发动机的进气能力，从而有效提高发动机的功率，现有技术中常采用以下几种增压的方法。

1、废气涡轮增压器

以发动机排放的废气为动力源，驱动废气泵带动气压泵工作。这种增压器技术最为成熟，使用最为普遍。最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率。然而，它的缺点是具有明显的“滞后响应”，即由于叶轮的惯性作用，使得增压器对油门的骤然变化反应迟缓。

2、机械涡轮增压器

该装置设置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。它的优点是转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅；它的缺点是由于要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高，不能有效提高发动机的功率。

3、复合涡轮增压器

既采用废气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式涡轮增压器来克服废气涡轮增压器的滞后反映。它的效益优于上述两者增压类型，缺点是结构会比上述两者增压器更复杂，造价以及维修费用均更高。

现有一种新型的增压方式，即电动涡轮增压器增压，这种增压器以汽车本身的电力为动力源，采用电机驱动工作。具有体积小、响应速度快，便于安装，成本低等优点，有效地克服了上述三种增压器各自的缺点。然而，电动涡轮增压器采用电机驱动工作，电机的转速是一定的，不能随着气缸需要空气的多少而变速，这样将会出现增压不足或是增压较多的情况。

因此，如何对现有的电动涡轮增压系统进行改进，使得该系统能够根据发动机的工况需要自动调整空气供给量，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供了一种电动涡轮增压系统，该系统能够根据发动机的工况需要自动调整空气供给量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动涡轮增压系统，包括：

检测节气门开度并将检测结果生成检测值的位置传感器；

接收所述位置传感器的检测值，并根据所述检测值输出控制指令的控制器；

接收所述控制器的控制指令，并根据所述控制指令输出控制电流的驱动电源；

与所述驱动电源连接的电动涡轮增压装置。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述控制器还包括具有放大功能的控制电路。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述电动涡轮增压装置包括：

外壳，所述外壳的出气端与发动机的机械式节气门连为一体；

设置在所述外壳的进气端的驱动装置；

设置在所述外壳的出气端且与所述驱动装置相连的叶轮，所述叶轮上设置有导流叶片。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述驱动装置为主轴与所述叶轮相连的电机。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述导流叶片的底边与所述叶轮相连且与所述叶轮的中心线成设定夹角。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述导流叶片为螺旋延伸的弧形叶片。

优选地，上述电动涡轮增压系统中，所述叶轮的头部设置有用于分流的蘑菇头。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：