CN108506099A - 一种气压调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种气压调节装置，与车辆的发动机连接，该气压调节装置包括：连接在发动机的进气管路中的阀体，用于控制进气管路的进气量；控制模块，用于根据接收到的气压信息生成控制信号并输出；驱动模块，与控制模块电连接，用于根据接收到的控制信号驱动阀体的阀芯移动以控制阀体的开度；位置传感器，用于测量阀体的阀芯位置以确定阀体的开度信息，根据阀体的开度信息生成电压信号并反馈给控制模块，以使控制模块控制驱动模块修正阀体的阀芯位置。本发明实施例提供的气压调节装置，实现发动机进气管路气压的自动调节，使设备更加智能化，提高了经济效率，减少了人力、物力的浪费，节约了成本。

Description

一种气压调节装置

技术领域

本发明实施例涉及发动机控制技术，尤其涉及一种气压调节装置。

背景技术

在进行发动机台架试验时，为了模拟整车运行的边界条件，往往需要对发动机管路气压进行控制。现有技术中，通常在管路前安装一个手动节流阀门，通过手动控制阀门的开度来控制管路气压。

通过手动控制阀门的开度控制管路气压有以下几个缺点：因阀门安装位置必须靠近发动机进气管路，发动机运行过程中油、水、电、气及高速转动部件和高温烫伤都会威胁操作人员的人身安全；停机状态下调节阀门效率低，每次调节完成都需要运行发动机并稳定30min进行确认，如果调整5次达到设定值，则需要消耗150min试验时间；手动调节方式试验成本较高，既消耗能源，又耗费人力。

发明内容

本发明提供一种气压调节装置，以实现发动机管路气体压力调节。

本发明实施例提供一种气压调节装置，与车辆的发动机连接，该气压调节装置包括：

连接在所述发动机的进气管路中的阀体，用于控制所述进气管路的进气量；

控制模块，用于根据接收到的气压信息生成控制信号并输出，所述控制信号包括所述阀体的预设开度信息；

驱动模块，与所述控制模块电连接，用于根据接收到的所述控制信号驱动所述阀体的阀芯移动以控制所述阀体的开度；

位置传感器，用于测量所述阀体的阀芯位置以确定所述阀体的开度信息，根据所述阀体的开度信息生成电压信号并反馈给所述控制模块，以使所述控制模块根据所述电压信号获取所述阀体的开度信息并根据所述阀体的预设开度信息控制所述驱动模块修正所述阀体的阀芯位置。

可选的，还包括：手动/自动切换开关，用于在所述控制模块控制异常时，将所述气压调节装置切换到手动调节模式。

可选的，所述手动调节模式为旋钮调节。

可选的，所述驱动模块为电动机，所述电动机用于通过转动驱动所述阀体的阀芯移动以进行所述阀体的开度调节。

可选的，所述电动机为直流电动机。

可选的，还包括：显示模块，所述显示模块与所述位置传感器电连接，用于显示所述位置传感器输出的所述阀体的开度信息。

可选的，所述显示模块为数字式液晶显示屏。

可选的，还包括：通信模块，所述通信模块分别与所述控制模块和外部控制设备连接，用于获取所述远程控制设备传输的气压信息。

可选的，所述通信模块为基于消息队列遥测传输MQTT协议的无线数据收发控制器。

可选的，所述阀体为节流阀。

本发明实施例提供一种气压调节装置，通过控制连接在发动机的进气管路中的阀体的开度控制进气管路的进气量；通过控制模块根据接收到的气压信息生成控制信号并输出到驱动模块，其中控制信号包括阀体的预设开度；驱动模块根据接收到的控制信号驱动阀体的阀芯移动以控制阀体的开度；通过位置传感器测量阀体的阀芯位置以确定阀体的开度信息，根据阀体的开度信息生成电压信号并反馈给控制模块，以使控制模块根据电压信号获取阀体的开度信息并根据阀体的预设开度信息控制驱动模块修正阀体的阀芯位置。本发明实施例提供的气压调节装置，实现发动机进气管路气压的自动调节，使设备更加智能化，提高了经济效率，减少了人力、物力的浪费，节约了成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种气压调节装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种气压调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

实施例一

图1所示为本发明实施例提供的一种气压调节装置的结构示意图，本实施例提供的气压调节装置与车辆的发动机连接，该气压调节装置包括：

连接在发动机的进气管路中的阀体10，用于控制进气管路的进气量；控制模块20，用于根据接收到的气压信息生成控制信号并输出，控制信号包括阀体10的预设开度信息；驱动模块30，与控制模块20电连接，用于根据接收到的控制信号驱动阀体10的阀芯移动以控制阀体10的开度；位置传感器40，用于测量阀体10的阀芯位置以确定阀体10的开度信息，根据阀体10的开度信息生成电压信号并反馈给控制模块20，以使控制模块20根据电压信号获取阀体10的开度信息并根据阀体10的预设开度信息控制驱动模块30修正阀体10的阀芯位置。

可以理解的是，本发明实施例提供的气压调节装置包括一段管路，参考图1，管路中设置有阀体10，使用时将气压调节装置的管路与发动机进气管路连接，通过调节阀体10的不同开度，可以控制发动机的进气管路的进气量。本发明实施例提供的气压调节装置可以用于发动机台架试验时，调节发动机的进气负压(将气压调节装置与发动机进气管路相连)，其中，发动机进气负压越高，进气越充分，发动机输出功率可以越大；还能够在发动机发生飞车等故障时自动关闭发动机进气，保护发动机及人身、设备的安全；或者控制发动机中冷器的中冷压降(将气压调节装置与中冷器出气管路相连)。其中，中冷压降指的是在中冷器中，空气经过散热翅片过程中造成的压力损失，即中冷后压力与中冷前压力的差值，中冷压降越大，发动机达到的功率越大。

示例性的，以发动机台架实验控制发动机中冷器的中冷压降为例，为了模拟整车运行的边界条件，当发动机处于不同工况(例如启动、加速、刹车)时，中冷器需要不同的压降。试验时，发动机试验台架将发动机不同工况时所需中冷压降所需的气压信息发送到控制模块20，控制模块20根据接收到的气压信息，生成控制信号并输出给驱动模块30，其中，控制信号包括阀体10的预设开度信息；驱动模块根据收到的控制信号，驱动阀体10的阀芯移动，以使阀体10的阀芯达到预设的开度；阀体10上还设置有位置传感器40，用于测量阀体10的阀芯的位置，并根据阀芯的位置生成一个反映阀体10开度信息的电压信号给控制模块20，控制模块20根据这个电压信号和阀体10的预设开度信息，控制驱动模块30修正阀体10的阀芯位置，以实现气压的精确控制。

本实施例的技术方案，通过控制连接在发动机的进气管路中的阀体的开度控制进气管路的进气量；通过控制模块根据接收到的气压信息生成控制信号并输出到驱动模块，其中控制信号包括阀体的预设开度；驱动模块根据接收到的控制信号驱动阀体的阀芯移动以控制阀体的开度；通过位置传感器测量阀体的阀芯位置以确定阀体的开度信息，根据阀体的开度信息生成电压信号并反馈给控制模块，以使控制模块根据电压信号获取阀体的开度信息并根据阀体的预设开度信息控制驱动模块修正阀体的阀芯位置。本发明实施例提供的气压调节装置，实现发动机进气管路气压的自动调节，使设备更加智能化，提高了经济效率，减少了人力、物力的浪费，节约了成本。

实施例二

图2所示为本发明实施例二提供的一种气压调节装置的结构示意图，本实施例以上述实施例为基础，可选的，本发明实施例提供的气压调节装置还包括：手动/自动切换开关50，用于在控制模块20控制异常时，将气压调节装置切换到手动调节模式。

可以理解的是，正常情况下气压调节装置通过控制模块20发送控制信号、驱动模块30响应控制信号、位置传感器40反馈阀芯位置，三者相互配合实现进气管路气压的自动调节，但当出现异常情况时，例如驱动模块30故障、控制模块20与驱动模块30通信故障等情况发生时，通过手动/自动切换开关50将气压调节装置从自动模式转换为手动模式，可以有效避免安全事故的发生。

可选的，手动调节模式为旋钮调节。

其中，手动调节旋钮内部可以用齿轮结构带动阀体10的阀芯移动，旋钮可以连续调节，以带动阀体10的阀芯移动实现阀体10的开度调节，也可以根据实际需要设置多个不同的挡位，例如0挡表示阀体10关闭，1挡表示阀体10的开度为5％等，本发明实施例对此不作具体限定。

可选的，驱动模块30为电动机，电动机用于通过转动驱动阀体10的阀芯移动以进行阀体10的开度调节。

可以理解的是，电动机可以通过齿轮、皮带等连接方式与阀体10的阀芯连接，电动机转动时带动阀芯移动，实现阀体10的开度调节。

可选的，电动机为直流电动机。

可以理解的是，直流电动机易于控制，具有良好的启动特性和调速特性，响应速度快且转矩较大，可以在控制信号的控制下迅速驱动阀芯移动到预设位置，实现气压的精确调节。气压调节装置还可以内置蓄电池为直流电动机供电，使气压调节装置集成性和通用性更好。

可选的，该气压调节装置还包括：显示模块60，显示模块60与位置传感器40电连接，用于显示位置传感器40输出的阀体10的开度信息。可选的，显示模块60为数字式液晶显示屏。

通过显示模块60的设置，可以直观了解到阀体10的开度信息，数字式液晶显示屏可以直接显示出阀体10的开度，当开度显示异常时，工作人员可以直接判断出气压调节装置发生故障，以利于及时检修。

可选的，该气压调节装置还包括：通信模块70，通信模块70分别与控制模块20和外部控制设备连接，用于获取远程控制设备传输的气压信息。

外部控制设备可以为发动机试验台架，也可以为其他物联网(Internet ofthings)设备，可以通过编写程序在测控软件，实现物与物直接相连的物联网连接，进行信息交换和通信，实现远程和自动控制，使设备更加智能化，提高经济效率，减少人力、物力的浪费，节约成本。

可选的，通信模块70为基于消息队列遥测传输MQTT协议的无线数据收发控制器。

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议，该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当作传感器和制动器的通信协议。MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下优点：1、使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；2、对负载内容屏蔽的消息传输；3、使用TCP/IP提供网络连接；4、有多种消息发布方式保证服务质量；5、小型传输，开销很小协议交换最小化，以降低网络流量。

可选的，阀体10为节流阀。

节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门，其具有结构简单、调节范围大、调节力矩小、动作灵敏等优点，利用节流阀可以有效节约成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种气压调节装置，其特征在于，与车辆的发动机连接，该气压调节装置包括：

连接在所述发动机的进气管路中的阀体，用于控制所述进气管路的进气量；

控制模块，用于根据接收到的气压信息生成控制信号并输出，所述控制信号包括所述阀体的预设开度信息；

驱动模块，与所述控制模块电连接，用于根据接收到的所述控制信号驱动所述阀体的阀芯移动以控制所述阀体的开度；

位置传感器，用于测量所述阀体的阀芯位置以确定所述阀体的开度信息，根据所述阀体的开度信息生成电压信号并反馈给所述控制模块，以使所述控制模块根据所述电压信号获取所述阀体的开度信息并根据所述阀体的预设开度信息控制所述驱动模块修正所述阀体的阀芯位置。

2.根据权利要求1所述的气压调节装置，其特征在于，还包括：手动/自动切换开关，用于在所述控制模块控制异常时，将所述气压调节装置切换到手动调节模式。

3.根据权利要求2所述的气压调节装置，其特征在于，所述手动调节模式为旋钮调节。

4.根据权利要求1所述的气压调节装置，其特征在于，所述驱动模块为电动机，所述电动机用于通过转动驱动所述阀体的阀芯移动以进行所述阀体的开度调节。

5.根据权利要求4所述的气压调节装置，其特征在于，所述电动机为直流电动机。

6.根据权利要求1所述的气压调节装置，其特征在于，还包括：显示模块，所述显示模块与所述位置传感器电连接，用于显示所述位置传感器输出的所述阀体的开度信息。

7.根据权利要求6所述的气压调节装置，其特征在于，所述显示模块为数字式液晶显示屏。

8.根据权利要求1所述的气压调节装置，其特征在于，还包括：通信模块，所述通信模块分别与所述控制模块和外部控制设备连接，用于获取所述远程控制设备传输的气压信息。

9.根据权利要求8所述的气压调节装置，其特征在于，所述通信模块为基于消息队列遥测传输MQTT协议的无线数据收发控制器。

10.根据权利要求1所述的气压调节装置，其特征在于，所述阀体为节流阀。