渦輪增壓器裝置以及降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種渦輪增壓器裝置以及降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著排放法規(guī)和人們對(duì)于動(dòng)力性要求的不斷提高，車(chē)用渦輪增壓器(Turbocharger)得以廣泛應(yīng)用。
[0003]請(qǐng)參考圖1、2，圖1為一種典型的渦輪柴油機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖2為圖1中渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004]渦輪增壓器主要包括壓氣機(jī)、中間體40和渦輪機(jī)，中間體40的兩端分別連接壓氣機(jī)和渦輪機(jī)，具體是其內(nèi)部的中間軸30連接壓氣機(jī)和渦輪機(jī)。如圖1所示，柴油機(jī)排氣管的廢氣可進(jìn)入渦輪機(jī)，繼而帶動(dòng)渦輪機(jī)葉片10轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)一端其連接的中間軸30轉(zhuǎn)動(dòng)，而該中間軸30的另一端連接至壓氣機(jī)，進(jìn)而帶動(dòng)壓氣機(jī)的葉輪20旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)可以將環(huán)境中的新鮮空氣吸入(可經(jīng)圖中所示的空濾過(guò)濾后進(jìn)入壓氣機(jī))，進(jìn)入柴油機(jī)的進(jìn)氣管，然后經(jīng)中冷器冷卻后被送入柴油機(jī)氣缸參與燃燒，即利用柴油機(jī)排出的廢氣以提供吸入新鮮空氣的動(dòng)力，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)氣進(jìn)行增壓，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。
[0005]由上述描述可知，渦輪增壓器設(shè)有需要傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的中間軸30，為了保證其順利轉(zhuǎn)動(dòng)，則需要對(duì)中間軸30進(jìn)行潤(rùn)滑。如圖2所示，中間體40設(shè)有進(jìn)油口 401，潤(rùn)滑油進(jìn)入潤(rùn)滑各部件后進(jìn)入回油腔402，回油腔402設(shè)有出油口，供潤(rùn)滑油流出。
[0006]潤(rùn)滑油必須密封于中間體40內(nèi)，以對(duì)中間軸30進(jìn)行潤(rùn)滑，如果潤(rùn)滑油進(jìn)入壓氣機(jī)的進(jìn)氣通道內(nèi)，即漏油，則會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)排放惡化，經(jīng)濟(jì)性變差，嚴(yán)重可能使油進(jìn)入氣缸，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0007]為了避免漏油，目前的渦輪增壓器普遍采用活塞環(huán)式密封，其作用是阻止?jié)櫥拖驂簹鈾C(jī)的進(jìn)氣通道泄漏，相應(yīng)地也阻止進(jìn)氣通道的氣體向潤(rùn)滑油的回油腔402漏氣。活塞環(huán)式密封主要采用壓斷密封原理，即氣密封，正常工作時(shí)，壓氣機(jī)葉片10背面的壓力會(huì)大于中間體40回油腔402的壓力，密封性能能夠得以保證。
[0008]然而，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或進(jìn)氣量不足時(shí)，壓氣機(jī)葉輪20的背壓會(huì)減小，進(jìn)而可能低于中間體40回油腔402的壓力，導(dǎo)致上述的活塞環(huán)式氣密封失效，出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。
[0009]目前，針對(duì)漏油問(wèn)題在預(yù)防或判斷上并無(wú)明確的方法，只是在停車(chē)或車(chē)輛發(fā)生異常檢查時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)漏油，這樣會(huì)加大行車(chē)危險(xiǎn)，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種渦輪增壓器裝置以及降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法，該裝置和控制方法，可根據(jù)壓氣機(jī)葉片背壓和中間體回油腔壓力，以控制壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速增加、提高背壓，降低漏油風(fēng)險(xiǎn)。
[0011]本方案提供一種降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法，渦輪增壓器包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)以及連接二者的中間體，包括下述步驟:
[0012]獲取所述壓氣機(jī)葉輪的背壓以及所述中間體回油腔的壓力；
[0013]比較所述葉輪的背壓與所述中間體回油腔的壓力，當(dāng)前者不大于后者時(shí)；
[0014]增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0015]可選地，設(shè)定激活壓力閾值，當(dāng)所述葉輪的背壓與所述中間體回油腔壓力的壓差小于所述激活壓力閾值時(shí)，才增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0016]可選地，設(shè)定增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速的激活時(shí)間，所述壓差小于所述激活壓力閾值時(shí)，記錄該狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間達(dá)到所述激活時(shí)間時(shí)，才增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0017]可選地，檢測(cè)所述壓氣機(jī)的出口壓力，根據(jù)所述出口壓力獲得所述葉輪的背壓。
[0018]可選地，所述增壓器為可變截面增壓器，通過(guò)減小渦輪機(jī)噴嘴葉片開(kāi)度增加所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速，繼而增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速；或，
[0019]通過(guò)減小所述渦輪機(jī)廢氣旁通量，增加所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速，繼而增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0020]本發(fā)明還提供一種渦輪增壓器裝置，包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)以及連接二者的中間體，還包括:
[0021]壓力檢測(cè)元件，用于獲取所述壓氣機(jī)葉輪的背壓以及所述中間體回油腔的壓力；
[0022]控制單元，用于比較所述葉輪的背壓與所述中間體回油腔的壓力，當(dāng)前者不大于后者時(shí)，所述控制單元控制增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0023]可選地，所述控制單元內(nèi)設(shè)定有激活壓力閾值，當(dāng)其判斷所述葉輪的背壓與所述中間體回油腔壓力的壓差小于所述激活壓力閾值時(shí)，所述控制單元才控制增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0024]可選地，所述控制單元還設(shè)定增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速的激活時(shí)間；
[0025]還包括計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器計(jì)算所述壓差大于所述激活壓力閾值的持續(xù)時(shí)間；
[0026]所述控制單元判斷所述持續(xù)時(shí)間達(dá)到所述激活時(shí)間時(shí)，所述控制單元+才控制增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0027]可選地，所述壓力檢測(cè)元件檢測(cè)所述壓氣機(jī)的出口壓力，根據(jù)所述出口壓力獲得所述葉輪的背壓。
[0028]可選地，所述增壓器為可變截面增壓器，所述控制單元通過(guò)控制減小所述渦輪機(jī)噴嘴葉片開(kāi)度增加所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速，繼而增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速；或，
[0029]所述控制單元通過(guò)減小所述渦輪機(jī)廢氣旁通量，增加所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速，繼而增加所述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0030]該渦輪增壓器裝置和降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法，通過(guò)獲取葉輪背壓、中間體回油腔壓力，能夠?qū)崟r(shí)獲得葉輪背壓和中間體回油腔壓力的壓差，根據(jù)壓差的大小，實(shí)時(shí)判斷是否處于即將漏油的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，在漏油尚未發(fā)生前，即采取增加壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速提高葉輪背壓的措施，以提高壓差，阻止漏油的發(fā)生，相較于【背景技術(shù)】，顯然可以有效降低漏油風(fēng)險(xiǎn)，提高行車(chē)安全。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為一種典型的渦輪柴油機(jī)系統(tǒng)的示意圖；
[0032]圖2為圖1中渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明所提供降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)一種具體實(shí)施例的流程圖。
[0034]圖2 中:
[0035]10葉片、20葉輪、30中間軸、40中間體、401進(jìn)油口、402回油腔
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]本實(shí)施例中渦輪增壓器的工作原理，可參考【背景技術(shù)】理解。即渦輪增壓器包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)以及連接二者的中間體，實(shí)際上，由中間軸連接渦輪機(jī)和壓氣機(jī)，中間體容納中間軸，并用于安裝輔助中間軸旋轉(zhuǎn)的軸承類(lèi)結(jié)構(gòu)，同時(shí)開(kāi)設(shè)有進(jìn)油口和出油口，其內(nèi)部形成回油腔，出油口即回油腔的出口，以便潤(rùn)滑油進(jìn)出，以潤(rùn)滑中間軸以及相關(guān)軸承類(lèi)部件。
[0038]另外，為了便于理解和描述，下文結(jié)合渦輪增壓器裝置和降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法進(jìn)行論述，有益效果不再重復(fù)論述。
[0039]請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)一種具體實(shí)施例的流程圖。
[0040]為了降低該渦輪增壓器的漏油風(fēng)險(xiǎn)，本方案提供一種降低渦輪增壓器漏油風(fēng)險(xiǎn)的控制方法，具體包括下述步驟:
[0041]S1、獲取所述壓氣機(jī)葉輪的背壓；
[0042]如【背景技術(shù)】所述，中間體的封閉可靠性依賴(lài)于壓氣機(jī)進(jìn)氣通道與回油腔的壓差，具體與中間體相接的進(jìn)氣通道位置為葉輪的背面，則需要葉輪的背壓P1大于中間體回油腔壓力P2，即從外向內(nèi)壓住密封潤(rùn)滑油于中間體內(nèi)的密封環(huán)，才能保證氣密封良好，不漏油。
[0043]為便于獲取葉輪的背壓，可以在壓氣機(jī)的出口處設(shè)置壓力檢測(cè)元件，直接檢測(cè)壓氣機(jī)的出口壓力，因?yàn)槿~輪的背壓和壓氣機(jī)出口處壓力正相關(guān)，根據(jù)出口壓力即可獲得葉輪背壓，而且于壓氣機(jī)出口處設(shè)置壓力檢測(cè)元件便于實(shí)際操作。渦輪增壓器可以設(shè)置控制單元，控制單元可以專(zhuān)設(shè)，或是直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元ECU，壓力檢測(cè)元件檢測(cè)的壓力信號(hào)可直接輸送至控制單元，由其讀取。
[0044]S2、比較葉輪的背壓與中間體的回油腔壓力，判斷前者和后者的壓差ΔΡ是否大于激活壓力閾值A(chǔ)，是，則進(jìn)入步驟S3，否，則返回步驟S1 ;<