TWM568898U - Wireless monitoring automatic speed control electric turbocharger - Google Patents

Abstract

本新型無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其包括：包括調速模組、增壓模組和車載用戶端；所述增壓模組串接在汽車發動機的進氣管上，用於增加汽車發動機的進氣壓力；所述調速模組用於檢測汽車發動機的節氣門開度和轉速，並根據檢測到的節氣門開度信號和發動機轉速信號，向所述增壓模組發出脈衝寬度調製信號，以驅動所述增壓模組工作；所述車載用戶端包括顯示幕，且車載用戶端與所述調速模組無線連接；所述調速模組還用於將節氣門開度信號、發動機轉速信號和脈衝寬度調製信號通過無線方式發送到所述車載用戶端，並通過處理後由所述顯示幕顯示出來。因此駕駛員在駕駛的同時，可以即時監控電動渦輪的工作狀況。

Description

無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置

本創作係關於一種引擎進氣增壓裝置，尤指一種具有具有監控功能的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置。

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。電動渦輪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。

目前市場上對於監控電動渦輪工作的方案有兩種：一是在車輛行駛時聽電動渦輪的工作聲音判斷，但一些對降噪處理得好的就無法在行駛時確定電動渦輪是否正常工作；二是渦輪主機上帶渦輪指示顯示的，但此方法必需在懷疑電動渦輪工作有問題後再打開引擎蓋去現場查看，因此不能很好的滿足即時監控電動渦輪的工作狀況。

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。

本新型提供一種無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，能夠實現駕駛員在駕駛的同時，可以即時監控電動渦輪的工作狀況，從而做到即時的檢測電動渦輪的工況。

本新型實施例提供一種無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，包括調速模組、增壓模組和車載用戶端；所述增壓模組串接在汽車引擎的進氣管上，用於增加汽車引擎的進氣壓力；所述調速模組用於檢測汽車引擎的節氣門開度和轉速，並根據檢測到的節氣門開度信號和引擎轉速信號，向所述增壓模組發出脈衝寬度調製信號，以驅動所述增壓模組工作；所述車載用戶端包括顯示器，且車載用戶端與所述調速模組無線連接；所述調速模組還用於將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號通過無線方式發送到所述車載用戶端，並通過處理後由所述顯示器顯示出來。

本新型實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，包括調速模組、增壓模組和車載用戶端，其中，將增壓模組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，並通過調速模組檢測汽車引擎的轉速和節氣門的開度，而發出脈衝寬度調製信號，從而控制增壓無刷電機工作，帶動風葉從進氣端吸入空氣，通過壓縮後從排氣端送至引擎燃燒室，進而提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能。另外，將車載用戶端內置在駕駛室內，車載用戶端包括顯示器，且車載用戶端通過射頻方式與所述調速模組進行通信，該調速模組將節氣門開度信號、引擎轉 速信號和脈衝寬度調製信號通過射頻方式發送給車載用戶端，經處理後通過顯示器顯示出來。因此駕駛員在駕駛的同時，可以即時監控電動渦輪的工作狀況，從而做到即時的檢測電動渦輪的工況。

參見第一圖，是本新型提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置的一個實施例的結構框圖。本實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，包括調速模組10、增壓模組20和車載用戶端30，其中，該增壓模組20串接在汽車引擎100的進氣管上，其進氣端接引擎空氣過濾配件，其排氣端接至引擎節氣門，並通過調速模組10檢測汽車引擎100的轉速和節氣門的開度，而發出脈衝寬度調製信號，從而控制增壓模組20工作。該車載用戶端30內置在駕駛室內，且車載用戶端30通過射頻方式與所述調速模組10進行通信，該調速模組10將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號通過射頻方式發送給車載用戶端30，並經處理後通過車載用戶端30的顯示器（圖未示）顯示出來。

具體的，參考第二圖，該調速模組10包括第一微控制單元11以及與所述第一微控制單元11連接的節氣門開度檢測單元12、引擎轉速檢測單元13、無刷電機調速器14。該增壓模組20包括進氣端、排氣端、無刷電機21以及安裝在所述無刷電機軸承上的風葉。所述無刷電機調速器14還與所述無刷電機21連接，具體如下：

節氣門開度檢測單元12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第一微控制單元11。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13用於檢測汽車引擎的轉速，將引擎轉速信號傳輸給第一微控制單元11。具體的，第一微控制單元11通過讀取引擎轉速信號，可以準確判斷引擎的適時轉速，進而控制無刷電機21的轉速與之對應。

第一微控制單元11用於根據節氣門開度和引擎轉速，向無刷電機調速器14發出脈衝寬度調製（PWM）信號，以驅動無刷電機21轉動。所述無刷電機調速器14根據可變的 脈衝寬度調製（PWM）信號，能夠達到對無刷電機21的轉速自動調節控制，從而可根據不同的行駛路段而控制電動渦輪的轉速。

無刷電機調速器14根據接收的脈衝寬度調製信號驅動所述無刷電機21轉動，從而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。

具體實施時，增壓模組20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，通過壓縮後送至引擎燃燒室，從而提高引擎的進氣效果，提升引擎的動力，改善加速性能。

該車載用戶端30包括第二微控制單元31以及與所述第二微控制單元31連接的第二射頻單元32和顯示器33。而調速模組10還包括與所述第一微控制單元11連接的第一射頻單元15，所述第一射頻單元15與該車載用戶端30的第二射頻單元32無線連接，以實現信號的無線傳輸。所述第一微控制單元11還用於將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號通過所述第一射頻單元15發射到所述第二射頻單元32。所述第二射頻單元32將接收到的節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號發送到所述第二微控制單元31進行相關處理後由所述顯示器33顯示出來。

顯示器33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33為LED顯示器或液晶顯示器。

具體實施時，將車載用戶端30內置在駕駛室內，當調速模組10根據節氣門開度檢測單元12檢測的節氣門開度信號和引擎轉速檢測單元13檢測的引擎轉速信號，而生成脈衝寬度調製（PWM）信號以驅動無刷電機21轉動時，還將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製（PWM）信號通過第一射頻單元15發射到車載用戶端30的第二射頻單元32，並經車載用戶端30的第二微控制單元31處理後由所述顯示器33顯示出來。因此駕駛員在駕駛的同時，可以即時監控電動渦輪的工作狀況，從而做到即時的檢測電動渦輪的工況。

進一步的，如第二圖所示，本實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置還包括與第一微控制單元11相連接的電瓶電壓檢測單元16，該電瓶電壓檢測單元16用於檢測汽車電瓶的電壓，將電瓶電壓信號傳輸給第一微控制單元11。具體的，電瓶電壓檢測單元16對正常的汽車電瓶電壓進行分壓轉換後，送到第一微控制單元11的AD埠。第一微控制單元11讀取發電機電壓值，作為判斷引擎工況的輔助信號。

進一步的，如第二圖所示，本實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置還包括與第二微控制單元31相連接的按鍵開關34和蜂鳴器35，具體的：

按鍵開關34用於觸發所述第二微控制單元31以將相應的開關信號通過所述第二射頻單元32發射到所述第一射頻單元15，從而啟動所述第一微控制單元11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35用於發出按鍵有效提示音、告警提示音等聲音。

本無線監控式自動調速電動渦輪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。該存儲單元可以是第一微控制單元11自帶的資料記憶體，也可以是第一微控制單元11外接的資料記憶體。具體實施時，第一微控制單元11通過檢測由車載用戶端30發送過來的開關信號（原車怠速時由操作者按下按鍵開關34以發送開關信號），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34還用於查詢資訊。在查詢狀態下，第二微控制單元31通過檢測按鍵開關34，在顯示器33上轉換不同參數的顯示。

如第二圖所示，本實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置還包括繼電器17和電壓轉換單元18，具體如下：

汽車電瓶通過繼電器17連接無刷電機調速器14，且繼電器17的開關控制端與第一微控制單元11連接，由第一微控制單元11控制繼電器17的開關狀態；當渦輪工作時，第一微控制單元11控制繼電器17開啟，汽車電瓶向無刷電機調速器14供電，使無刷電機21工作。

當汽車引擎停止時，第一微控制單元11控制繼電器17關閉，斷開無刷電機調速器14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18分別與第一微控制單元11、汽車電瓶相連接，汽車電瓶的電源信號通過電壓轉換單元18轉換後供給第一微控制單元11。本實施例通過電壓轉換單元18將普通汽車電瓶的12V或者24V的電源，轉換為適用於第一微控制單元的5V電源。

本實施例提供的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置的工作原理如下：將無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置的增壓模組20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，由操作者按下車載用戶端30的按鍵開關34並通過射頻方式將開關信號發送到調速模組10的第一微控制單元11，第一微控制單元11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。當第一微控制單元11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，帶動風葉從進氣端吸入空氣，從排氣端輸出壓縮空氣。同時，第一微控制單元11將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號通過第一射頻單元15發送給車載用戶端30的第二射頻單元32，並經處第二微控制單元31理後通過顯示器33顯示出來。因此駕駛員在駕駛的同時，可以即時監控電動渦輪的工作狀況，從而做到即時的檢測電動渦輪的工況。

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。

10‧‧‧調速模組

11‧‧‧第一微控制單元

12‧‧‧節氣門開度檢測單元

13‧‧‧引擎轉速檢測單元

14‧‧‧無刷電機調速器

15‧‧‧第一射頻單元

16‧‧‧電瓶電壓檢測單元

17‧‧‧繼電器

18‧‧‧電壓轉換單元

20‧‧‧增壓模組

21‧‧‧無刷電機

30‧‧‧車載用戶端

31‧‧‧第二微控制單元

32‧‧‧第二射頻單元

33‧‧‧顯示器

34‧‧‧按鍵開關

35‧‧‧蜂鳴器

100‧‧‧引擎

第一圖為本新型之架構示意圖。 第二圖為延續第一圖之結構示意圖。

Claims (8)

1. 一種無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其包括有： 　　一調速模組，其係串接在一汽車引擎的進氣管上，該調速模組包括有一第一微控制單元、一與該第一微控制單元連接的節氣門開度檢測單元、一引擎轉速檢測單元及一無刷電機調速器，該節氣門開度檢測單元係提供檢測該汽車引擎的節氣門開度，並將一節氣門開度信號傳輸給該第一微控制單元，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第一微控制單元，並由該節氣門開度信號及該引擎轉速信號生成一脈衝寬度調製信號； 　　一增壓模組，其係於接收該脈衝寬度調製信號後而驅動，其包括有一進氣端、一排氣端、一無刷電機及安裝在該無刷電機軸承上的風葉，該無刷電機調速器與該無刷電機電性連接，且該無刷電機調速器根據接收的脈衝寬度調製信號驅動該無刷電機轉動，從而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；以及 　　一車載用戶端，其包括有一顯示器，且該車載用戶端與該調速模組無線連接，該調速模組係將該節氣門開度信號、該引擎轉速信號和該脈衝寬度調製信號通過無線方式發送到該車載用戶端，並通過處理後由該顯示器顯示出來。
2. 如請求項1所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該車載用戶端包括第二微控制單元以及與該第二微控制單元連接的第二射頻單元，且該顯示器也與該第二微控制單元連接，該調速模組還包括與該第一微控制單元連接的第一射頻單元，該第一射頻單元與該第二射頻單元實現無線連接；該第一微控制單元還用於將節氣門開度信號、引擎轉速信號和脈衝寬度調製信號通過該第一射頻單元發射到該第二射頻單元，並通過該第二微控制單元處理後由該顯示器顯示出來。
3. 如請求項2所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該車載用戶端還包括按鍵開關，該按鍵開關與該第二微控制單元相連接，用於觸發該第二微控制單元以將相應的開關信號通過該第二射頻單元發射到該第一射頻單元，從而啟動該第一微控制單元讀取電瓶電壓信號、節氣門開度信號和引擎轉速信號的預設值。
4. 如請求項3所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該車載用戶端還包括與該第二微控制單元相連接的蜂鳴器。
5. 請求項2所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該調速模組還包括與該第一微控制單元相連接的電瓶電壓檢測單元，該電瓶電壓檢測單元用於檢測該汽車的電瓶的電壓，將電瓶電壓信號傳輸給該第一微控制單元。
6. 如請求項5所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該調速模組還包括存儲單元，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。
7. 如請求項6所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該調速模組還包括繼電器；汽車電瓶通過該繼電器連接該無刷電機調速器，該繼電器的開關控制端與該第一微控制單元連接。
8. 如請求項6所述的無線監控式自動調速電動渦輪增壓裝置，其中該調速模組還包括電壓轉換單元；該電壓轉換單元分別與該第一微控制單元、汽車電瓶相連接，汽車電瓶的電源信號通過該電壓轉換單元轉換後供給該第一微控制單元。