應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的電控三通閥的集成式封裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)氣壓輸入端、多個(gè)氣壓輸出端和一個(gè)電控信號(hào)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(shuō)明】應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的電控三通閥的集成式封裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】；更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及電控三通閥的集成式封裝，并進(jìn)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(dòng)機(jī)(例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī))中的渦輪增壓器一種空氣壓縮機(jī)，其利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣推動(dòng)渦端渦殼內(nèi)的渦輪，渦輪帶動(dòng)壓端壓殼內(nèi)同軸的壓輪從而壓送空氣并使之增壓進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。為了能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)也可以達(dá)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(dòng)機(jī)上使用渦輪增壓器時(shí)，由于汽油機(jī)存在節(jié)氣門(mén)，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(guò)再循環(huán)閥回到壓氣機(jī)的進(jìn)氣端或者直接放入大氣，以避免通過(guò)壓氣機(jī)端的氣流過(guò)小。廢氣放氣閥和壓氣機(jī)再循環(huán)閥的作動(dòng)有很多方案，其中，較常用的是氣壓作動(dòng)式。
[0003]為了控制上述的作動(dòng)氣壓，已經(jīng)有若干方案。
[0004]常見(jiàn)的基于氣動(dòng)作動(dòng)的廢氣放氣閥的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。氣動(dòng)作動(dòng)器100，由壓氣機(jī)增壓壓力P2C直接驅(qū)動(dòng)，當(dāng)P2C達(dá)到預(yù)設(shè)壓力，可以克服彈簧103的預(yù)緊力，從而驅(qū)動(dòng)皮膜104，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)105、106和107組成的連桿機(jī)構(gòu)，打開(kāi)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(jiǎn)單，在此基礎(chǔ)上的改進(jìn)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(gè)氣壓輸入，111和112，分別連接壓氣機(jī)增壓壓力P2C和壓前壓力P1C，通過(guò)電脈寬信號(hào)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(shí)現(xiàn)更為靈活和復(fù)雜的控制邏輯。與此同時(shí)，保持了原有的機(jī)械作動(dòng)器的成熟和可靠。然而，此種方案的電脈寬控制閥需要三個(gè)外部氣壓連接和一個(gè)電器連接，外部連接較多。
[0005]壓氣機(jī)端的再循環(huán)閥可以使用機(jī)械式再循環(huán)閥。其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.a。再循環(huán)閥閥體200被發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力PlE驅(qū)動(dòng)。當(dāng)PlE足夠小，而且增壓壓力P2C足夠高時(shí)，壓差作用于皮膜上，克服彈簧預(yù)緊力，使得皮膜開(kāi)啟，見(jiàn)圖3.b，此時(shí)，增壓氣體通過(guò)同心的閥座結(jié)構(gòu)203，流入未增壓流道204中，實(shí)現(xiàn)再循環(huán)。這種結(jié)構(gòu)需要很大的壓力差來(lái)驅(qū)動(dòng)皮膜克服彈簧預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟。如果彈簧預(yù)緊力較小，會(huì)使得增壓器正常工作時(shí)，P2C和PlE的壓力差就可以打開(kāi)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(dòng)，與此同時(shí)，保持機(jī)械再循環(huán)閥的低成本。針對(duì)這個(gè)要求，如圖4.a所示，使用電脈寬三通控制閥206控制上述機(jī)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(jìn)氣壓力PlE之間切換。當(dāng)需要再循環(huán)閥關(guān)閉時(shí)，電脈寬三通控制閥輸出P2C，此時(shí)，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(kāi)時(shí)，電脈寬三通控制閥輸出P1E，而此時(shí)，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(kāi)啟。當(dāng)使用如圖4.a中之控制邏輯時(shí)，顯然也會(huì)有相應(yīng)的氣壓和電器連接線路較多的問(wèn)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(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決如何保證渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的有效控制的同時(shí)，簡(jiǎn)化安裝和外部連接的問(wèn)題。同時(shí)，有助于降低成本。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)氣壓輸入端、多個(gè)氣壓輸出端和一個(gè)電控信號(hào)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(shí)，一個(gè)氣壓輸出端用于控制廢氣放氣閥的作動(dòng)，另一個(gè)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(dòng)，氣壓輸入為渦輪增壓器增壓壓力、渦輪增壓器壓氣機(jī)端壓前壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力，相應(yīng)的電氣信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號(hào)為渦輪增壓器壓氣機(jī)端的增壓壓力；當(dāng)需要再循環(huán)閥開(kāi)啟時(shí)，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號(hào)為發(fā)動(dòng)機(jī)的平均進(jìn)氣壓力。
[0011]優(yōu)選地，通過(guò)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(jī)端再循環(huán)閥上或周邊，從再循環(huán)閥上直接取得壓氣機(jī)進(jìn)氣壓力和增壓壓力的氣壓信號(hào)中的至少一個(gè)，并將取得的壓氣機(jī)進(jìn)氣壓力和增壓壓力的氣壓信號(hào)中的至少一個(gè)提供給集成式封裝的相應(yīng)氣壓輸入端。
[0012]通過(guò)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(gè)氣壓輸入P1E，一個(gè)氣壓輸出，給廢氣放氣閥提供作動(dòng)氣壓，和一個(gè)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(shuō)明】
[0013]參照附圖，本實(shí)用新型的公開(kāi)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(shí)用新型的范圍。圖中:
[0014]圖1是當(dāng)前的機(jī)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(dòng)；
[0015]圖2是使用了電脈寬三通控制閥的機(jī)械式廢氣放氣閥的控制方案；
[0016]圖3.a是機(jī)械式壓氣機(jī)再循環(huán)閥的控制方案，再循環(huán)閥由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力直接控制；
[0017]圖3.b是圖3.a控制方案時(shí)，再循環(huán)閥開(kāi)啟時(shí)的狀態(tài)；
[0018]圖4.a是機(jī)械式壓氣機(jī)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(shí)，再循環(huán)閥開(kāi)啟時(shí)的狀態(tài)；
[0020]圖5是集成了兩個(gè)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(gè)集成于壓氣機(jī)再循環(huán)閥的不意圖。
[0022]部件及標(biāo)號(hào)列表
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)氣壓輸入端、多個(gè)氣壓輸出端和一個(gè)電控信號(hào)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(shí)，一個(gè)氣壓輸出端用于控制廢氣放氣閥的作動(dòng)，另一個(gè)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(dòng)，氣壓輸入為渦輪增壓器增壓壓力、渦輪增壓器壓氣機(jī)端壓前壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力，相應(yīng)的電氣信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號(hào)為渦輪增壓器壓氣機(jī)端的增壓壓力；當(dāng)需要再循環(huán)閥開(kāi)啟時(shí)，相應(yīng)的氣壓輸出端的壓力控制信號(hào)為發(fā)動(dòng)機(jī)的平均進(jìn)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(guò)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(jī)端再循環(huán)閥上或周邊，從再循環(huán)閥上直接取得壓氣機(jī)進(jìn)氣壓力和增壓壓力的氣壓信號(hào)中的至少一個(gè)，并將取得的壓氣機(jī)進(jìn)氣壓力和增壓壓力的氣壓信號(hào)中的至少一個(gè)提供給集成式封裝的相應(yīng)氣壓輸入端。
【文檔編號(hào)】F16K11/02GK203516825SQ201320523110
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)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(qǐng)人:宋楊