應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動機的電控三通閥的集成式封裝的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動機的電控三通閥的集成式封裝，所述電控三通閥的集成式封裝包括多個氣壓輸入端、多個氣壓輸出端和一個電控信號端，氣壓輸入端的數(shù)量小于等于氣壓輸出端數(shù)量的兩倍。所述電控三通閥的集成式封裝可大大降低零部件數(shù)和外部管路連接數(shù)。
【專利說明】應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動機的電控三通閥的集成式封裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括地說，本實用新型涉及渦輪增壓發(fā)動機的相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】；更具體地說，本實用新型涉及電控三通閥的集成式封裝，并進一步涉及一種包括這種封裝的取得氣壓輸入的方式。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓已經(jīng)成為一種日趨成熟的技術(shù)。燃燒發(fā)動機(例如汽車發(fā)動機)中的渦輪增壓器一種空氣壓縮機，其利用發(fā)動機的廢氣推動渦端渦殼內(nèi)的渦輪，渦輪帶動壓端壓殼內(nèi)同軸的壓輪從而壓送空氣并使之增壓進入發(fā)動機氣缸。為了能夠在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時也可以達到較好的增壓效果，現(xiàn)代的車用渦輪增壓器往往采用渦端的廢氣放氣閥。在汽油發(fā)動機上使用渦輪增壓器時，由于汽油機存在節(jié)氣門，為了避免渦輪增壓器壓輪端發(fā)生喘震，往往在壓輪安裝再循環(huán)閥，使得增壓氣體通過再循環(huán)閥回到壓氣機的進氣端或者直接放入大氣，以避免通過壓氣機端的氣流過小。廢氣放氣閥和壓氣機再循環(huán)閥的作動有很多方案，其中，較常用的是氣壓作動式。
[0003]為了控制上述的作動氣壓，已經(jīng)有若干方案。
[0004]常見的基于氣動作動的廢氣放氣閥的結(jié)構(gòu)見圖1。氣動作動器100，由壓氣機增壓壓力P2C直接驅(qū)動，當(dāng)P2C達到預(yù)設(shè)壓力，可以克服彈簧103的預(yù)緊力，從而驅(qū)動皮膜104，進而驅(qū)動105、106和107組成的連桿機構(gòu)，打開放氣閥108，使得廢氣由廢氣放氣閥閥座109處泄流。顯然，此種控制邏輯較為簡單，在此基礎(chǔ)上的改進示于圖2。圖2中加入了電脈寬三通控制閥110。此控制閥有兩個氣壓輸入，111和112，分別連接壓氣機增壓壓力P2C和壓前壓力P1C，通過電脈寬信號113，可以控制114處的氣壓輸出在PlC和P2C間變化。顯然，此種控制結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)更為靈活和復(fù)雜的控制邏輯。與此同時，保持了原有的機械作動器的成熟和可靠。然而，此種方案的電脈寬控制閥需要三個外部氣壓連接和一個電器連接，外部連接較多。
[0005]壓氣機端的再循環(huán)閥可以使用機械式再循環(huán)閥。其基本結(jié)構(gòu)見圖3.a。再循環(huán)閥閥體200被發(fā)動機進氣壓力PlE驅(qū)動。當(dāng)PlE足夠小，而且增壓壓力P2C足夠高時，壓差作用于皮膜上，克服彈簧預(yù)緊力，使得皮膜開啟，見圖3.b，此時，增壓氣體通過同心的閥座結(jié)構(gòu)203，流入未增壓流道204中，實現(xiàn)再循環(huán)。這種結(jié)構(gòu)需要很大的壓力差來驅(qū)動皮膜克服彈簧預(yù)緊力，實現(xiàn)開啟。如果彈簧預(yù)緊力較小，會使得增壓器正常工作時，P2C和PlE的壓力差就可以打開皮膜，導(dǎo)致不希望的漏氣。因此，我們顯然希望可以更為可靠地控制再循環(huán)閥的作動，與此同時，保持機械再循環(huán)閥的低成本。針對這個要求，如圖4.a所示，使用電脈寬三通控制閥206控制上述機械式再循環(huán)閥200，其相應(yīng)的控制氣壓可在增壓壓力P2C和進氣壓力PlE之間切換。當(dāng)需要再循環(huán)閥關(guān)閉時，電脈寬三通控制閥輸出P2C，此時，理論上僅需極小彈簧預(yù)緊力即可保證再循環(huán)閥關(guān)閉；當(dāng)需要再循環(huán)閥打開時，電脈寬三通控制閥輸出P1E，而此時，PlE小于P1C，更小于P2C，而彈簧預(yù)緊力極小，因此可以保證再循環(huán)閥的有效開啟。當(dāng)使用如圖4.a中之控制邏輯時，顯然也會有相應(yīng)的氣壓和電器連接線路較多的問題。
[0006]由上可知，如何提供更好的控制方案，并且能夠在新加入的控制方案中保持較少的外部連接，是一個現(xiàn)實的問題。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型要解決如何保證渦輪增壓發(fā)動機的有效控制的同時，簡化安裝和外部連接的問題。同時，有助于降低成本。
[0008]為了解決上述問題，本實用新型提出一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動機的電控三通閥的集成式封裝，所述電控三通閥的集成式封裝包括多個氣壓輸入端、多個氣壓輸出端和一個電控信號端，氣壓輸入端的數(shù)量小于等于氣壓輸出端數(shù)量的兩倍。
[0009]優(yōu)選地，當(dāng)應(yīng)用于控制廢氣放氣閥和渦輪增壓器壓輪端增壓氣體再循環(huán)閥時，一個氣壓輸出端用于控制廢氣放氣閥的作動，另一個氣壓輸出端用于控制渦輪增壓器壓輪端增壓氣體再循環(huán)閥的作動，氣壓輸入為渦輪增壓器增壓壓力、渦輪增壓器壓氣機端壓前壓力和發(fā)動機進氣壓力，相應(yīng)的電氣信號由發(fā)動機控制系統(tǒng)提供。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)需要再循環(huán)閥關(guān)閉時，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號為渦輪增壓器壓氣機端的增壓壓力；當(dāng)需要再循環(huán)閥開啟時，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號為發(fā)動機的平均進氣壓力。
[0011]優(yōu)選地，通過將所述電控三通閥的集成式封裝安裝在渦輪增壓器壓氣機端再循環(huán)閥上或周邊，從再循環(huán)閥上直接取得壓氣機進氣壓力和增壓壓力的氣壓信號中的至少一個，并將取得的壓氣機進氣壓力和增壓壓力的氣壓信號中的至少一個提供給集成式封裝的相應(yīng)氣壓輸入端。
[0012]通過采用如上所述的電控三通閥的集成式封裝，外部連接僅有一個氣壓輸入P1E，一個氣壓輸出，給廢氣放氣閥提供作動氣壓，和一個電氣接口。大大降低了零部件數(shù)和外部管路連接數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將更加顯然。應(yīng)當(dāng)了解，這些附圖僅是示意性的而并非意在限制本實用新型的范圍。圖中:
[0014]圖1是當(dāng)前的機械式廢氣放氣閥的控制方案，廢氣放氣閥由增壓壓力直接驅(qū)動；
[0015]圖2是使用了電脈寬三通控制閥的機械式廢氣放氣閥的控制方案；
[0016]圖3.a是機械式壓氣機再循環(huán)閥的控制方案，再循環(huán)閥由發(fā)動機進氣壓力直接控制；
[0017]圖3.b是圖3.a控制方案時，再循環(huán)閥開啟時的狀態(tài)；
[0018]圖4.a是機械式壓氣機再循環(huán)閥使用了電脈寬三通控制閥的控制方案；
[0019]圖4.b是圖4.a控制方案時，再循環(huán)閥開啟時的狀態(tài)；
[0020]圖5是集成了兩個電脈寬三通閥的功能的控制方案示意圖；
[0021]圖6是圖5控制方案的一個集成于壓氣機再循環(huán)閥的不意圖。
[0022]部件及標號列表
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動機的電控三通閥的集成式封裝，所述電控三通閥的集成式封裝包括多個氣壓輸入端、多個氣壓輸出端和一個電控信號端，其特征在于，氣壓輸入端的數(shù)量小于等于氣壓輸出端數(shù)量的兩倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控三通閥的集成式封裝，其特征在于，當(dāng)應(yīng)用于控制廢氣放氣閥和渦輪增壓器壓輪端增壓氣體再循環(huán)閥時，一個氣壓輸出端用于控制廢氣放氣閥的作動，另一個氣壓輸出端用于控制渦輪增壓器壓輪端增壓氣體再循環(huán)閥的作動，氣壓輸入為渦輪增壓器增壓壓力、渦輪增壓器壓氣機端壓前壓力和發(fā)動機進氣壓力，相應(yīng)的電氣信號由發(fā)動機控制系統(tǒng)提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控三通閥的集成式封裝，其特征在于，當(dāng)需要再循環(huán)閥關(guān)閉時，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號為渦輪增壓器壓氣機端的增壓壓力；當(dāng)需要再循環(huán)閥開啟時，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號為發(fā)動機的平均進氣壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控三通閥的集成式封裝，其特征在于，通過將所述電控三通閥的集成式封裝安裝在渦輪增壓器壓氣機端再循環(huán)閥上或周邊，從再循環(huán)閥上直接取得壓氣機進氣壓力和增壓壓力的氣壓信號中的至少一個，并將取得的壓氣機進氣壓力和增壓壓力的氣壓信號中的至少一個提供給集成式封裝的相應(yīng)氣壓輸入端。
【文檔編號】F16K11/02GK203516825SQ201320523110
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】宋楊 申請人:宋楊