CN202273753U - 汽车发动机进气电动增压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车发动机进气电动增压装置，包括微控制单元、增压单元、进气端和排气端；所述增压单元包括无刷电机，以及安装在所述无刷电机轴承两端的风叶；所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元连接的节气门开度检测单元、发动机转速检测单元、无刷电机调速器；所述无刷电机调速器还与所述无刷电机连接；所述微控制单元根据节气门开度和发动机转速，向所述无刷电机调速器发出脉冲宽度调制信号，驱动所述无刷电机转动，带动所述风叶从所述进气端吸入空气，从所述排气端输出压缩空气。本增压装置能够响应驾驶者的驾驶意图，且能满足发动机不同转速的进气需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车发动机电动进气增压装置。
背景技术
随着汽车保有量的不断提高，带来能源供应紧张和环境污染等问题，节能减排成为全世界迫切解决的问题。在汽车领域，对进气进行增压能提高发动机性能，从而节约能耗和减少环境污染。电动增压装置具有体积小、结构简单、成本低、安装维护容易等特点，得到越来越多的应用。
目前市场上使用的汽车用电动增压装置有两种，一种是固定转速增压，另一种是由节气门开度控制的可变转速增压。但是，固定转速增压由于进气压力恒定，既不能反映驾驶者的驾驶意图，也不能满足发动机各工况的进气需求；而节气门开度控制的可变转速增压虽然在一定程度上反映了驾驶者的意图，但是缺乏对发动机转速的判断，不能很好的满足发动机不同转速的进气需求。
发明内容
本实用新型提供一种汽车发动机进气电动增压装置，能够响应驾驶者的驾驶意图，且能满足发动机不同转速的进气需求。
本实用新型实施例提供一种汽车发动机电动进气增压装置，包括微控制单元、增压单元、进气端和排气端；所述增压单元包括无刷电机，以及安装在所述无刷电机轴承两端的风叶；
所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元连接的节气门开度检测单元、发动机转速检测单元、无刷电机调速器；所述无刷电机调速器还与所述无刷电机连接；
所述节气门开度检测单元用于检测汽车发动机的节气门开度，将节气门开度信号传输给所述微控制单元；
所述发动机转速检测单元用于检测汽车发动机的转速，将发动机转速信号传输给所述微控制单元；
所述微控制单元用于根据节气门开度和发动机转速，向所述无刷电机调速器发出脉冲宽度调制信号，驱动所述无刷电机转动；
所述无刷电机用于带动所述风叶从所述进气端吸入空气，从所述排气端输出压缩空气。
本实用新型实施例提供的汽车发动机进气电动增压装置，串接在汽车发动机进气管上，其进气端接发动机空气过滤配件，其排气端接至发动机节气门。通过检测汽车发动机的转速和节气门的开度，控制增压无刷电机工作，带动风叶从进气端吸入空气，在排气端至发动机节气门之间的闭合空间内形成压缩空气，从而提高发动机的进气效果，提升发动机的动力，改善加速性能。本汽车发动机进气电动增压装置能够响应驾驶者的驾驶意图，且能满足发动机不同转速的进气需求。
附图说明
图1是本实用新型提供的汽车发动机进气电动增压装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，是本实用新型提供的汽车发动机进气电动增压装置的一个实施例的结构示意图。
本实施例提供的汽车发动机进气电动增压装置，包括微控制单元（MCU）1、增压单元、进气端和排气端；增压单元包括无刷电机22，以及安装在无刷电机22的轴承两端的风叶。该汽车发动机电动进气增压装置还包括与微控制单元1连接的节气门开度检测单元31、发动机转速检测单元32、无刷电机调速器21；无刷电机调速器21还与无刷电机22连接；具体如下：
节气门开度检测单元31用于检测汽车发动机的节气门开度，将节气门开度信号传输给微控制单元1。具体的，节气门开度是反映驾驶者意图的最直接的信息，发动机ECU通过进气量的改变调整相应的喷油量，改变动力输出。
发动机转速检测单元32用于检测汽车发动机的转速，将发动机转速信号传输给微控制单元1。具体的，微控制单元1通过读取发动机转速信号传感器的输出信号或者高压包点火信号，可以准确判断发动机的适时转速，进而控制无刷电机22的转速与之对应。
微控制单元1用于根据节气门开度和发动机转速，向无刷电机调速器21发出脉冲宽度调制（PWM）信号，驱动无刷电机22转动。
无刷电机22用于带动风叶从进气端吸入空气，从排气端输出压缩空气。
具体实施时，汽车发动机进气电动增压装置串接在汽车发动机进气管上，其进气端接发动机空气过滤配件，其排气端接至发动机节气门。通过检测汽车发动机的转速和节气门的开度，控制增压无刷电机工作，带动风叶从进气端吸入空气，在排气端至发动机节气门之间的闭合空间内形成压缩空气，从而提高发动机的进气效果，提升发动机的动力，改善加速性能。
进一步的，如图1所示，本实施例提供的汽车发动机进气电动增压装置还包括与微控制单元1相连接的电瓶电压检测单元33、按键开关4、蜂鸣器51和显示屏52；具体如下：
电瓶电压检测单元33用于检测汽车电瓶的电压，将电瓶电压信号传输给微控制单元1。具体的，电瓶电压检测单元33对正常的汽车电瓶电压进行分压转换后，送到微控制单元1的AD端口。微控制单元1读取发电机电压值，作为判断发动机工况的辅助信号。
按键开关4用于启动微控制单元1读取电瓶电压信号、节气门开度信号和发动机转速信号的默认值，以及用于查看参数和恢复默认程序。
蜂鸣器51用于发出按键有效提示音、告警提示音等声音。
显示屏52用于显示节气门开度电压、电瓶电压、发动机转速以及故障提示等参数信息；可选的，显示屏52为LED显示屏或液晶显示屏。
本汽车发动机进气电动增压装置还包括存储单元，用于保存电瓶电压信号、节气门开度信号和发动机转速信号的默认值。该存储单元可以是微控制单元1自带的数据存储器，也可以是微控制单元1外接的数据存储器。具体实施时，微控制单元1通过检测按键开关4，在学习状态下，读取电瓶电压信号、节气门开度信号和发动机转速信号的默认值，并将所述默认值存入存储单元，作为节气门变化量的基本参考值。
此外，按键开关4还用于查询信息。在查询状态下，微控制单元1通过检测按键开关4，在显示屏52上转换不同参数的显示。
如图1所示，本实施例提供的汽车发动机进气电动增压装置还包括继电器10和电压转换单元11，具体如下：
汽车电瓶通过继电器10连接无刷电机调速器21，且继电器10的开关控制端与微控制单元1连接，由微控制单元1控制继电器10的开关状态；当涡轮工作时，微控制单元1控制继电器10开启，汽车电瓶向无刷电机调速器21供电，使无刷电机22工作。当汽车发动机停止时，微控制单元1控制继电器10关闭，断开无刷电机调速器21的电源，减小待机功耗，从而降低对电瓶的影响。
电压转换单元11分别与微控制单元1、汽车电瓶相连接，汽车电瓶的电源信号通过电压转换单元11转换后供给微控制单元1。本实施例通过电压转换单元11将普通汽车电瓶的12V或者24V的电源，转换为适用于微控制单元的5V电源。
本实施例提供的汽车发动机进气电动增压装置的工作原理如下：
汽车发动机进气电动增压装置串接在汽车发动机进气管上，其进气端接发动机空气过滤配件，其排气端接至发动机节气门。安装完成后，在发动机怠速状态，按下按键开关，微控制单元MCU读取默认的电瓶电压信号、节气门开度电压和发动机转速，并将默认值存入MCU自带的或者外接的数据存储器中，完成学习功能。当MCU检测到节气门开度电压发生变化时，结合发动机转速输出不同占空比的PWM信号给无刷电机调速器，由无刷电机调速器驱动无刷电机工作。电机带动风叶从进气端口吸入空气，在排气端至节气门之间的闭合空间内形成压缩空气，从而提高发动机的进气效果，提升发动机的动力，改善加速性能。
本汽车发动机进气电动增压装置通过检测汽车发动机的转速和节气门的开度，从而控制增压无刷电机的工作状况，使增压装置在响应驾驶者的驾驶意图的同时，更能满足发动机不同转速的进气需求。相对废气涡轮增压来说，本汽车发动机电动进气增压装置解决了反应迟滞的问题，汽车在得到更大动力的同时，各档位的加速性能也得到明显提高。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，包括微控制单元、增压单元、进气端和排气端；所述增压单元包括无刷电机，以及安装在所述无刷电机轴承两端的风叶；
所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元连接的节气门开度检测单元、发动机转速检测单元、无刷电机调速器；所述无刷电机调速器还与所述无刷电机连接；
所述节气门开度检测单元用于检测汽车发动机的节气门开度，将节气门开度信号传输给所述微控制单元；
所述发动机转速检测单元用于检测汽车发动机的转速，将发动机转速信号传输给所述微控制单元；
所述微控制单元用于根据节气门开度和发动机转速，向所述无刷电机调速器发出脉冲宽度调制信号，驱动所述无刷电机转动；
所述无刷电机用于带动所述风叶从所述进气端吸入空气，从所述排气端输出压缩空气。
2.如权利要求1所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元相连接的电瓶电压检测单元；
所述电瓶电压检测单元用于检测汽车电瓶的电压，将电瓶电压信号传输给所述微控制单元。
3.如权利要求2所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括按键开关；
所述按键开关与所述微控制单元相连接，用于启动所述微控制单元读取电瓶电压信号、节气门开度信号和发动机转速信号的默认值。
4.如权利要求3所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括存储单元，用于保存电瓶电压信号、节气门开度信号和发动机转速信号的默认值。
5.如权利要求4所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括继电器；汽车电瓶通过所述继电器连接所述无刷电机调速器，所述继电器的开关控制端与所述微控制单元连接。
6.如权利要求1~5任一项所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元相连接的蜂鸣器。
7.如权利要求6所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括与所述微控制单元相连接的显示屏。
8.如权利要求7所述的汽车发动机进气电动增压装置，其特征在于，所述汽车发动机进气电动增压装置还包括电压转换单元；所述电压转换单元分别与所述微控制单元、汽车电瓶相连接，汽车电瓶的电源信号通过所述电压转换单元转换后供给所述微控制单元。
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