一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其包括控制單元、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)閥門，轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)閥門分別與控制單元連接，轉(zhuǎn)速傳感器采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并傳輸轉(zhuǎn)速信號(hào)給控制單元，壓力傳感器采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，并傳輸進(jìn)油壓力信號(hào)給控制單元，控制單元控制電動(dòng)閥門的開度實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力與進(jìn)油流量的控制；優(yōu)點(diǎn)是該潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)使得渦輪增壓器在全運(yùn)行工況內(nèi)總是處于最合理的潤(rùn)滑油狀態(tài)下，不僅能夠有效地提高渦輪增壓器的工作性能，使渦輪增壓器的潤(rùn)滑油泄露風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最小，而且合理的潤(rùn)滑油提供能夠大大地提高渦輪增壓器的工作壽命。
【專利說(shuō)明】一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種進(jìn)油控制技術(shù)，尤其是涉及一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用時(shí)，渦輪增壓器中的潤(rùn)滑油的供給條件(壓力、流量)只由發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等因素)來(lái)決定，渦輪增壓器自身只是被動(dòng)接受發(fā)動(dòng)機(jī)提供的潤(rùn)滑油狀態(tài)，而發(fā)動(dòng)機(jī)提供的潤(rùn)滑油條件不一定在所有工況下都是最適合渦輪增壓器本身特性的。因此，需要研究一種用于渦輪增壓器的能夠?qū)崿F(xiàn)由渦輪增壓器根據(jù)本身工況來(lái)合理的自動(dòng)精確控制潤(rùn)滑油供給條件的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且能夠根據(jù)渦輪增壓器本身的工況來(lái)確定合理的潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力和流量的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制單元、安裝于渦輪增壓器的壓氣機(jī)殼上的轉(zhuǎn)速傳感器、安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上且靠近潤(rùn)滑油進(jìn)油口的壓力傳感器和安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上的電動(dòng)閥門，所述的轉(zhuǎn)速傳感器、所述的壓力傳感器和所述的電動(dòng)閥門分別與所述的控制單元連接，所述的轉(zhuǎn)速傳感器采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并傳輸轉(zhuǎn)速信號(hào)給所述的控制單元，所述的壓力傳感器采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，并傳輸進(jìn)油壓力信號(hào)給所述的控制單元，所述的控制單元控制所述的電動(dòng)閥門的開度實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力與進(jìn)油流量的控制。
[0005]所述的控制單元由A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和D/A轉(zhuǎn)換模塊組成，所述的轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和所述的壓力傳感器的輸出端分別與所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的電動(dòng)閥門連接。
[0006]所述的單片機(jī)采用飛思卡爾S08SG4單片機(jī)。
[0007]所述的單片機(jī)連接有電源模塊，所述的電源模塊用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的12V或24V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V電壓信號(hào)并提供給所述的單片機(jī)作為供電電壓。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)設(shè)置控制單元、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)閥門，利用轉(zhuǎn)速傳感器采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并利用壓力傳感器采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，然后由控制單元根掘轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)油壓力信號(hào)得出渦輪增壓器瞬時(shí)相應(yīng)的最合理的潤(rùn)滑油進(jìn)油狀態(tài)，并控制電動(dòng)閥門的相應(yīng)開度來(lái)實(shí)現(xiàn)，該潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)使得渦輪增壓器在全運(yùn)行工況內(nèi)總是處于最合理的潤(rùn)滑油狀態(tài)下，不僅能夠有效地提高渦輪增壓器的工作性能，使渦輪增壓器的潤(rùn)滑油泄露風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最小，而且合理的潤(rùn)滑油提供能夠大大地提高渦輪增壓器的工作壽命?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)應(yīng)用于渦輪增壓器上的示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)中的控制單元的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]本實(shí)施例提出的一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，如圖1所示，其包括控制單元1、安裝于渦輪增壓器的壓氣機(jī)殼上的轉(zhuǎn)速傳感器2、安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上且靠近潤(rùn)滑油進(jìn)油口的壓力傳感器3和安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上的電動(dòng)閥門4，壓力傳感器3位于電動(dòng)閥門4與渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油口之間，轉(zhuǎn)速傳感器2、壓力傳感器3和電動(dòng)閥門4分別與控制單元I連接，轉(zhuǎn)速傳感器2采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并傳輸轉(zhuǎn)速信號(hào)給控制單元1，壓力傳感器3采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，并傳輸進(jìn)油壓力信號(hào)給控制單元1，控制單元I根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)油壓力信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，得出電動(dòng)閥門4的開度并控制電動(dòng)閥門4的開度實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力與進(jìn)油流量的控制，即可以由控制單元I指揮電動(dòng)閥門4來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)油壓力與進(jìn)油流量的變化。
[0013]在具體實(shí)施時(shí)，可將控制單元I安裝于渦輪增壓器的壓氣機(jī)殼的支架上。
[0014]在此具體實(shí)施例中，如圖2所示，控制單元I由A/D轉(zhuǎn)換模塊11、單片機(jī)12、D/A轉(zhuǎn)換模塊13和電源模塊14組成,轉(zhuǎn)速傳感器2的輸出端和壓力傳感器3的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊11的輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端與單片機(jī)12的輸入端連接，單片機(jī)12的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換模塊13的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊13的輸出端與電動(dòng)閥門4連接，電源模塊14連接汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和單片機(jī)12，電源模塊14用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的12V或24V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V電壓信號(hào)并提供給單片機(jī)12作為供電電壓，使單片機(jī)12能夠正常工作。
[0015]在此，單片機(jī)12采用飛思卡爾S08SG4單片機(jī)。
[0016]利用上述潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油控制的具體過(guò)程為:
[0017]I)控制單元中的單片機(jī)將預(yù)先給定的代表電動(dòng)閥門的開度的初始數(shù)字信號(hào)傳輸給控制單元中的D/A轉(zhuǎn)換模塊；D/A轉(zhuǎn)換模塊將接收到的代表電動(dòng)閥門的開度的初始數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬控制信號(hào)，然后將模擬控制信號(hào)傳輸給電動(dòng)閥門，電動(dòng)閥門根據(jù)模擬控制信號(hào)打開。
[0018]在此，預(yù)先給定的代表電動(dòng)閥門的開度的初始數(shù)字信號(hào)為電動(dòng)閥門全開的開度的50 %，這是因?yàn)橹虚g開度比較接近實(shí)際最常用的工況。
[0019]2)轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，將轉(zhuǎn)速傳感器當(dāng)前采集到的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)壓力傳感器實(shí)時(shí)采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，將壓力傳感器當(dāng)前采集到的渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)作為當(dāng)前進(jìn)油壓力信號(hào)。
[0020]3)轉(zhuǎn)速傳感器將當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸給控制單元中的A/D轉(zhuǎn)換模塊，同時(shí)壓力傳感器將當(dāng)前進(jìn)油壓力信號(hào)傳輸給控制單元中的A/D轉(zhuǎn)換模塊。
[0021]4)A/D轉(zhuǎn)換模塊將接收到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制單元中的單片機(jī)可識(shí)別的代表轉(zhuǎn)速的數(shù)字信號(hào)，同樣A/D轉(zhuǎn)換模塊將接收到的當(dāng)前進(jìn)油壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制單元中的單片機(jī)可識(shí)別的代表進(jìn)油壓力的數(shù)字信號(hào)，并將代表轉(zhuǎn)速的數(shù)字信號(hào)和代表進(jìn)油壓力的數(shù)字信號(hào)傳輸給控制單元中的單片機(jī)。
[0022]5)單片機(jī)根據(jù)接收到的代表轉(zhuǎn)速的數(shù)字信號(hào)，確定進(jìn)油目標(biāo)壓力值，然后單片機(jī)計(jì)算其接收到的代表進(jìn)油壓力的數(shù)字信號(hào)減去進(jìn)油目標(biāo)壓力值的差值，如果差值大于0，則說(shuō)明進(jìn)油實(shí)際壓力高于其合理的進(jìn)油目標(biāo)壓力，然后執(zhí)行步驟6)，如果差值小于0，則說(shuō)明進(jìn)油實(shí)際壓力低于其合理的進(jìn)油目標(biāo)壓力，然后執(zhí)行步驟7)，如果差值等于0，則保持電動(dòng)閥門的開度不變，然后執(zhí)行步驟8)。
[0023]在此，進(jìn)油目標(biāo)壓力值與單片機(jī)接收到的代表轉(zhuǎn)速的數(shù)字信號(hào)的關(guān)系是根據(jù)渦輪增壓器本身的特點(diǎn)而標(biāo)定的，即進(jìn)油目標(biāo)壓力值與單片機(jī)接收到的代表轉(zhuǎn)速的數(shù)字信號(hào)的關(guān)系跟渦輪增壓器的型號(hào)有關(guān)，由于型號(hào)從HP35至HP65這檔的渦輪增壓器(車用渦輪增壓器)，轉(zhuǎn)速極限可以是180000rpm(轉(zhuǎn)/分鐘，r/min)，因此比如HP48型號(hào)的渦輪增壓器，如果渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速為O?40000r/min，則進(jìn)油目標(biāo)壓力值確定為200KPa ;如果渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速為40001?80000r/min，則進(jìn)油目標(biāo)壓力值確定為210KPa ;如果渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速為80001?120000r/min，則進(jìn)油目標(biāo)壓力值確定為220KPa ;如果渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速為120001?160000r/min，則進(jìn)油目標(biāo)壓力值確定為230KPa ;如果渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速大于160000r/min,則進(jìn)油目標(biāo)壓力值確定為250KPa ;但如果是型號(hào)為HP100 (船用渦輪增壓器)以上的大型渦輪增壓器，其轉(zhuǎn)速極限可能就只有l(wèi)OOOOOrpm，則它的進(jìn)油目標(biāo)壓力值就可能是 300Kpa。
[0024]6)單片機(jī)獲取當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)，然后將當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)傳輸給控制單元中的D/A轉(zhuǎn)換模塊；D/A轉(zhuǎn)換模塊將接收到的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬控制信號(hào)，然后將模擬控制信號(hào)傳輸給電動(dòng)閥門，電動(dòng)閥門根據(jù)模擬控制信號(hào)關(guān)閉；再執(zhí)行步驟8);在此，當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)為上一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)降低1%后的值，如果當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)是第一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)，則上一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)為代表電動(dòng)閥門的開度的初始數(shù)字信號(hào)。即電動(dòng)閥門以1%開度的幅度進(jìn)行關(guān)閉(當(dāng)電動(dòng)閥門的開度關(guān)小后，進(jìn)油實(shí)際壓力會(huì)變小)。
[0025]在此，不可以出現(xiàn)電動(dòng)閥門的最終開度為0%的情況，因?yàn)殡妱?dòng)閥門全關(guān)后，進(jìn)油實(shí)際壓力會(huì)為0，肯定是小于目標(biāo)進(jìn)油壓力值的，這樣會(huì)導(dǎo)致沒有潤(rùn)滑油供應(yīng)到渦輪增壓器而損壞渦輪增壓器。
[0026]7)單片機(jī)獲取當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)，然后單片機(jī)判斷當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)是否已超過(guò)電動(dòng)閥門的開度的100%，如果已超過(guò)，則保持電動(dòng)閥門的開度為100%不變，然后執(zhí)行步驟8)，如果沒有超過(guò)，則單片機(jī)將當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)傳輸給控制單元中的D/A轉(zhuǎn)換模塊；D/A轉(zhuǎn)換模塊將接收到的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬控制信號(hào)，然后將模擬控制信號(hào)傳輸給電動(dòng)閥門，電動(dòng)閥門根據(jù)模擬控制信號(hào)開啟；再執(zhí)行步驟8);在此，當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)為上一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)增加1%后的值，如果當(dāng)前代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)是第一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)，則上一次獲得的代表電動(dòng)閥門的開度的數(shù)字信號(hào)為代表電動(dòng)閥門的開度的初始數(shù)字信號(hào)。即電動(dòng)閥門以1%開度的幅度進(jìn)行開啟(當(dāng)電動(dòng)閥門的開度開大后，進(jìn)油實(shí)際壓力會(huì)變大)。[0027]在此，當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)閥門的開度為100%，而進(jìn)油實(shí)際壓力仍小于進(jìn)油目標(biāo)壓力值時(shí)，則表明外部發(fā)動(dòng)機(jī)的供油能力不足了，此時(shí)渦輪增壓器潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)只能是保持100%的閥門開度。
[0028]8)將轉(zhuǎn)速傳感器下一次采集到的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為當(dāng)前轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)將壓力傳感器下一次采集到的渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)作為當(dāng)前進(jìn)油壓力信號(hào)，然后返回步驟3)繼續(xù)執(zhí)行，即根據(jù)下一次采集到的轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)油壓力信號(hào)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥門的開度的控制，直至關(guān)閉渦輪增壓器。
[0029]在此，要求在最初上電使用時(shí)，首先復(fù)位單片機(jī)并且控制電動(dòng)閥門的開度到達(dá)最大100%開度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制單元、安裝于渦輪增壓器的壓氣機(jī)殼上的轉(zhuǎn)速傳感器、安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上且靠近潤(rùn)滑油進(jìn)油口的壓力傳感器和安裝于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)油管上的電動(dòng)閥門，所述的轉(zhuǎn)速傳感器、所述的壓力傳感器和所述的電動(dòng)閥門分別與所述的控制單元連接，所述的轉(zhuǎn)速傳感器采集渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并傳輸轉(zhuǎn)速信號(hào)給所述的控制單元，所述的壓力傳感器采集渦輪增壓器的滑潤(rùn)油進(jìn)油口處的進(jìn)油壓力信號(hào)，并傳輸進(jìn)油壓力信號(hào)給所述的控制單元，所述的控制單元控制所述的電動(dòng)閥門的開度實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力與進(jìn)油流量的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元由A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和D/A轉(zhuǎn)換模塊組成，所述的轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和所述的壓力傳感器的輸出端分別與所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的電動(dòng)閥門連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)采用飛思卡爾S08SG4單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于渦輪增壓器的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)連接有電源模塊，所述的電源模塊用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的12V或24V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V電壓信號(hào)并提供給所述的單片機(jī)作為供電電壓。
【文檔編號(hào)】F02B37/12GK203476493SQ201320561300
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】王志宏, 李亞靜, 馬國(guó)山, 王瑞坤 申請(qǐng)人:寧波威孚天力增壓技術(shù)有限公司