TWM568897U - Automobile engine intake electric booster - Google Patents

Abstract

本新型汽車引擎進氣電動增壓裝置，其包括：一增壓單元，其係包括有一無刷電機，該無刷電機軸承設有一風葉；以及一微控制單元，其係電性連接一節氣門開度檢測單元、一引擎轉速檢測單元及一與該無刷電機電性連接的無刷電機調速器，該節氣門開度檢測單元係提供檢測一汽車引擎的節氣門開度，並將一節氣門開度信號傳輸給該微控制單元，該引擎轉速檢測單元係提供檢測該汽車引擎的轉速，並將一引擎轉速信號傳輸給該微控制單元，藉由該微控制單元接收該節氣門開度信號及該引擎轉速信號後，向該無刷電機調速器發出脈衝寬度調製信號，以驅動該無刷電機轉動，使該無刷電機用於帶動該風葉從該進氣端吸入空氣，從該排氣端輸出壓縮空氣。

Description

汽車引擎進氣電動增壓裝置

本創作係關於一種汽車增壓裝置，尤指一種能夠提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能的汽車引擎進氣電動增壓裝置。

隨著汽車保有量的不斷提高，帶來能源供應緊張和環境污染等問題，節能減排成為全世界迫切解決的問題。在汽車領域，對進氣進行增壓能提高引擎性能，從而節約能耗和減少環境污染。電動增壓裝置具有體積小、結構簡單、成本低、安裝維護容易等特點，得到越來越多的應用。

目前市場上使用的汽車用電動增壓裝置有兩種，一種是固定轉速增壓，另一種是由節氣門開度控制的可變轉速增壓。但是，固定轉速增壓由於進氣壓力恒定，既不能反映駕駛者的駕駛意圖，也不能滿足引擎各工況的進氣需求；而節氣門開度控制的可變轉速增壓雖然在一定程度上反映了駕駛者的意圖，但是缺乏對引擎轉速的判斷，不能很好的滿足引擎不同轉速的進氣需求。

有鑑於此，如何將上述缺失加以摒除，即為本案創作人所欲解決之技術困難點之所在；是而，本案創作人基於多年從事相關業界的經驗，經多年苦心孤詣潛心研究，試作改良，終於成功研發完成本案，並使本新型得以誕生，以增進功效者。

本新型提供一種汽車引擎進氣電動增壓裝置，能夠響應駕駛者的駕駛意圖，且能滿足引擎不同轉速的進氣需求。

本新型實施例提供一種汽車引擎進氣電動增壓裝置，包括微控制單元、增壓單元、進氣端和排氣端；所述增壓單元包括無刷電機，無刷電機22設於進氣端，以及安裝在所述無刷電機軸承兩端的風葉；所述汽車引擎進氣電動增壓裝置還包括與所述微控制單元連接的節氣門開度檢測單元、引擎轉速檢測單元、無刷電機調速器；所述無刷電機調速器還與所述無刷電機連接；所述節氣門開度檢測單元用於檢測汽車引擎的節氣門開度，將節氣門開度信號傳輸給所述微控制單元；所述引擎轉速檢測單元用於檢測汽車引擎的轉速，將引擎轉速信號傳輸給所述微控制單元；所述微控制單元用於根據節氣門開度和引擎轉速，向所述無刷電機調速器發出脈衝寬度調製信號，驅動所述無刷電機轉動；所述無刷電機用於帶動所述風葉從所述進氣端吸入空氣，從所述排氣端輸出壓縮空氣。

本新型實施例提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置，串接在汽車引擎進氣管上，其進氣端接引擎空氣過濾配件，其排氣端接至引擎節氣門。通過檢測汽車引擎的轉速和節氣門的開度，控制增壓無刷電機工作，帶動風葉從進氣端吸入空氣，在排氣端至引擎節氣門之間的閉合空間內形成壓縮空氣，從而提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能。本汽車引擎進氣電動增壓裝置能夠回應駕駛者的駕駛意圖，且能滿足引擎不同轉速的進氣需求。

為使 貴審查委員方便瞭解本新型之內容，以及所能達成之功效，茲配合圖式列舉具體實施例，詳細說明如下：

參見第一圖，是本新型提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置的一個實施例的結構示意圖。

本實施例提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置，包括微控制單元(MCU)1、增壓單元、進氣端和排氣端；增壓單元包括無刷電機22，無刷電機22設於進氣端，以及安裝在無刷電機22的軸承兩端的風葉。該汽車引擎電動進氣增壓裝置還包括與微控制單元1連接的節氣門開度檢測單元31、引擎轉速檢測單元32、無刷電機調速器21；無刷電機調速器21還與無刷電機22連接；具體如下：

節氣門開度檢測單元31用於檢測汽車引擎的節氣門開度，將節氣門開度信號傳輸給微控制單元1。具體的，節氣門開度是反映駕駛者意圖的最直接的信息，引擎ECU通過進氣量的改變調整相應的噴油量，改變動力輸出。

引擎轉速檢測單元32用於檢測汽車引擎的轉速，將引擎轉速信號傳輸給微控制單元1。具體的，微控制單元1通過讀取引擎轉速信號感測器的輸出信號或者高壓包點火信號，可以準確判斷引擎的適時轉速，進而控制無刷電機22的轉速與之對應。

微控制單元1用於根據節氣門開度和引擎轉速，向無刷電機調速器21發出脈衝寬度調製(PWM)信號，驅動無刷電機22轉動。

無刷電機22用於帶動風葉從進氣端吸入空氣，從排氣端輸出壓縮空氣。

具體實施時，汽車引擎進氣電動增壓裝置串接在汽車引擎進氣管上，其進氣端接引擎空氣過濾配件，其排氣端接至引擎節氣門。通過檢測汽車引擎的轉速和節氣門的開度，控制增壓無刷電機工作，帶動風葉從進氣端吸入空氣，在排氣端至引擎節氣門之間的閉合空間內形成壓縮空氣，從而提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能。

進一步的，如第一圖所示，本實施例提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置還包括與微控制單元1相連接的電瓶電壓檢測單元33、按鍵開關4、蜂鳴器51和顯示器52；具體如下：

電瓶電壓檢測單元33用於檢測汽車電瓶的電壓，將電瓶電壓信號傳輸給微控制單元1。具體的，電瓶電壓檢測單元33對正常的汽車電瓶電壓進行分壓轉換後，送到微控制單元1的AD埠。微控制單元1讀取發電機電壓值，作為判斷引擎工況的輔助信號。

按鍵開關4用於啟動微控制單元1讀取電瓶電壓信號、節氣門開度信號和引擎轉速信號的預設值，以及用於查看參數和恢復預設程式。

蜂鳴器51用於發出按鍵有效提示音、告警提示音等聲音。

顯示器52用於顯示節氣門開度電壓、電瓶電壓、引擎轉速以及故障提示等參數資訊；可選的，顯示器52為LED顯示器或液晶顯示器。

本汽車引擎進氣電動增壓裝置還包括存儲單元，用於保存電瓶電壓信號、節氣門開度信號和引擎轉速信號的預設值。該存儲單元可以是微控制單元1自帶的資料記憶體，也可以是微控制單元1外接的資料記憶體。具體實施時，微控制單元1通過檢測按鍵開關4，在學習狀態下，讀取電瓶電壓信號、節氣門開度信號和引擎轉速信號的預設值，並將所述預設值存入存儲單元，作為節氣門變化量的基本參考值。

此外，按鍵開關4還用於查詢資訊。在查詢狀態下，微控制單元1通過檢測按鍵開關4，在顯示器52上轉換不同參數的顯示。

如第一圖所示，本實施例提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置還包括繼電器10和電壓轉換單元11，具體如下：

汽車電瓶通過繼電器10連接無刷電機調速器21，且繼電器10的開關控制端與微控制單元1連接，由微控制單元1控制繼電器10的開關狀態；當渦輪工作時，微控制單元1控制繼電器10開啟，汽車電瓶向無刷電機調速器21供電，使無刷電機22工作。當汽車引擎停止時，微控制單元1控制繼電器10關閉，斷開無刷電機調速器21的電源，減小待機功耗，從而降低對電瓶的影響。

電壓轉換單元11分別與微控制單元1、汽車電瓶相連接，汽車電瓶的電源信號通過電壓轉換單元11轉換後供給微控制單元1。本實施例通過電壓轉換單元11將普通汽車電瓶的12V或者24V的電源，轉換為適用於微控制單元的5V電源。

本實施例提供的汽車引擎進氣電動增壓裝置的工作原理如下：

汽車引擎進氣電動增壓裝置串接在汽車引擎進氣管上，其進氣端接引擎空氣過濾配件，其排氣端接至引擎節氣門。安裝完成後，在引擎怠速狀態，按下按鍵開關，微控制單元MCU讀取預設的電瓶電壓信號、節氣門開度電壓和引擎轉速，並將預設值存入MCU自帶的或者外接的資料記憶體中，完成學習功能。當MCU檢測到節氣門開度電壓發生變化時，結合引擎轉速輸出不同占空比的PWM信號給無刷電機調速器，由無刷電機調速器驅動無刷電機工作。電機帶動風葉從進氣埠吸入空氣，在排氣端至節氣門之間的閉合空間內形成壓縮空氣，從而提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能。

本汽車引擎進氣電動增壓裝置通過檢測汽車引擎的轉速和節氣門的開度，從而控制增壓無刷電機的工作狀況，使增壓裝置在回應駕駛者的駕駛意圖的同時，更能滿足引擎不同轉速的進氣需求。相對廢氣渦輪增壓來說，本汽車引擎電動進氣增壓裝置解決了反應遲滯的問題，汽車在得到更大動力的同時，各檔位元的加速性能也得到明顯提高。

上列詳細說明係針對本新型之一可行實施例之具體說明，惟實施例並非用以限制本新型之專利範圍，凡未脫離本新型技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧微控制單元

10‧‧‧繼電器

11‧‧‧電壓轉換單元

21‧‧‧無刷電機調速器

22‧‧‧無刷電機

31‧‧‧節氣門開度檢測單元

32‧‧‧引擎轉速檢測單元

33‧‧‧電瓶電壓檢測單元

4‧‧‧按鍵開關

51‧‧‧蜂鳴器

52‧‧‧顯示器

第一圖為本新型之結構示意圖。

Claims (8)

1. 一種汽車引擎進氣電動增壓裝置，其包括有：一增壓單元，其係包括有一無刷電機、一進氣端及一排氣端，該無刷電機設置在該進氣端，該無刷電機軸承設有一風葉；以及一微控制單元，其係電性連接一節氣門開度檢測單元、一引擎轉速檢測單元及一與該無刷電機電性連接的無刷電機調速器，該節氣門開度檢測單元係提供檢測一汽車引擎的節氣門開度，並將一節氣門開度信號傳輸給該微控制單元，該引擎轉速檢測單元係提供檢測該汽車引擎的轉速，並將一引擎轉速信號傳輸給該微控制單元，藉由該微控制單元接收該節氣門開度信號及該引擎轉速信號後，向該無刷電機調速器發出脈衝寬度調製信號，以驅動該無刷電機轉動，使該無刷電機用於帶動該風葉從該進氣端吸入空氣，從該排氣端輸出壓縮空氣。
2. 如請求項1所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該微控制單元電性連接一電瓶電壓檢測單元，該電瓶電壓檢測單元係提供檢測一汽車電瓶的電壓，並將該電瓶電壓信號傳輸給該微控制單元。
3. 如請求項2所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該控制單元電性連接一繼電器的開關控制端，該汽車電瓶係通過該繼電器連接該無刷電機調速器。
4. 如請求項3所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該控制單元電性連接一電壓轉換單元，該電壓轉換單元電性連接該汽車電瓶，該汽車電瓶的電源信號通過該電壓轉換單元轉換後供給該微控制單元。
5. 如請求項4所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該微控制單元電性連接一按鍵開關，提供啟動該微控制單元讀取該電瓶電壓信號、該節氣門開度信號和該引擎轉速信號的預設值。
6. 如請求項5所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該微控制單元連接有一存儲單元，藉此保存該電瓶電壓信號、該節氣門開度信號和該引擎轉速信號的預設值。
7. 如請求項1至6中任一項所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該微控制單元電性連接一蜂鳴器。
8. 如請求項7所述之汽車引擎進氣電動增壓裝置，其中該微控制單元電性連接一顯示器。