[发明专利]一种增压器进气调节装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域中的一种增压器进气调节装置及控制方法。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提升，汽车已成为大众商品走入了千家万户。而国内汽车产能的日趋扩大使各大整车厂商之间的竞争越来越激烈。在这样的市场环境下，汽车的性能提升、成本控制成了制造商争相关注的焦点。通过涡轮增压器可以对小排量发动机进行强化从而输出更多的功率，现有对增压器的控制策略多为在涡轮端通过废气旁通阀、可变入口截面、双流道进行控制，由于涡轮端高温、高压的恶劣工作状态，而涡轮端的控制对材料耐温属性、结构设计有着十分苛刻的要求，从而增加了产品成本。因此，研发一种增压器进气调节装置及控制方法一直是急待解决的新课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增压器进气调节装置及控制方法，该发明是一种可以在工作条件相对温和的压气机端的控制方法，降低对材料性能的要求，降低生产成本，根据发动机工况的变化，动态的调节增压器入口流场至最优状态的装置，装置一端连接增压器压气机端入口，另一端连接空滤后进气管路，伺服电机控制单元与ECU（发动机控制单元）相连，ECU根据标定程序提供伺服电机驱动指令，动力通过蜗轮蜗杆装置传递给联动环，使其旋转一定的角度，联动环带动与其啮合的六个可调导向叶片从动锥齿轮转动，使六个可调导向叶片同时旋转一定角度，通过可调导向叶片的转动，根据不同工况调整增压器入口气流速度的切向分量和轴向分量，优化增压器的进气流场，降低增压器在发动机低速工况下诱发喘振的几率，改善增压器工作时的噪声，提升发动机的性能。

本发明的目的是这样实现的：一种增压器进气调节装置，包括伺服电机、蜗杆、壳体、联动环、可调导向叶片从动锥齿轮、可调导向叶片、整流叶片，伺服电机与蜗杆连接，在壳体上设置联动环，蜗杆与联动环的锥齿圈啮合，联动环的锥齿圈与可调导向叶片从动锥齿轮啮合，在壳体内设置可调导向叶片、整流叶片；

所述的一种增压器进气调节装置的控制方法，增压器进气调节装置可作为增压器总成的一个选配部件；当发动机工况改变时，发动机进气流量既增压器压气机的进气流量和叶轮转速发生改变；ECU根据进气流量和增压器叶轮转速的输入信号对伺服电机控制单元发送控制指令，根据标定程序调整导向叶片旋转一定角度，调整增压器入口流场至最佳空气动力学性能；根据传感器的输入信号对可变导向叶片进行实时、动态的控制，可提高响应速度，齿轮和蜗轮蜗杆传动方式可保证控制精度；首先，需对增压器匹配发动机运行图中编入压气机效率、压比、叶轮转速、流量等参数随攻角变化的特性曲线；其次，将对应的发动机转速、进气流量、叶轮转速等数据信息与发动机各个运行点下的最佳攻角所对应的联动环、蜗轮蜗杆位置信息编入ECU；发动机在不同工况下工作时，ECU通过收集进气流量、发动机转速、增压器叶轮转速的实时数据，根据预先标定的控制程序，确认当前工况下的增压器入口流场的情况，并通过增压器匹配发动机运行曲线图相应给出该工况下的最佳进气攻角，ECU向电机输出工作指令，使联动环旋转至该状态时最佳攻角所对应的位置，完成一个控制循环；一种增压器进气调节装置一端连接增压器压气机端入口，另一端连接空滤后进气管，伺服电机的控制单元与ECU相连，ECU根据标定程序提供伺服电机驱动指令，动力通过蜗杆传递给联动环使其旋转一定的角度，联动环带动与其啮合的六个可调导向叶片从动锥齿轮转动，使六个可调导向叶片同时旋转一定角度，其目的是通过可调导向叶片的转动，根据不同工况调整增压器入口气流速度的切向分量和轴向分量，优化增压器的进气流场，降低增压器在发动机低速工况下诱发喘振的几率、改善增压器工作时的噪声，提升发动机的性能；壳体通过法兰紧固或卡箍的形式与增压器进行连接，通过卡扣或者螺栓紧固的方式使装置闭合，并为伺服电机、可调导向叶片提供固定和定位；伺服电机通过螺栓与增压器压气机端壳体进行紧固定位；蜗杆、联动环、可调导向叶片从动锥齿轮在装配时需要对初始啮合位置进行确认；