[发明专利]一种非对称式涡轮增压器的平衡阀控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种非对称式涡轮增压器的平衡阀控制系统，其特征在于：

包括压缩空气储气罐(1)、平衡阀控制阀(2)、发动机控制单元(3)、增压压力传感器(4)、增压器平衡阀控制膜片阀(5)、平衡阀阀片(6)、增压器涡轮机(7)、增压器压气机(8)；

所述发动机控制单元(3)与所述增压压力传感器(4)、所述平衡阀控制阀(2)连接；

所述平衡阀控制阀(2)的左方通道连通大气，右方通道为空气出口，与所述增压器平衡阀控制膜片阀(5)连接，下方通道为空气入口，与所述压缩空气储气罐(1)连接；

所述增压压力传感器(4)设置在节气门前的发动机进气管路上；

所述增压器平衡阀控制膜片阀(5)与增压器平衡阀阀片(6)连接，通过所述平衡阀控制阀(2)的出口空气压力控制增压器平衡阀阀片(6)的开度，控制流经所述增压器涡轮机(7)前不对称大、小流道的压力；所述增压器压气机(8)与所述增压器涡轮机(7)通过转轴连接；

所述增压器涡轮机(7)采用的是非对称式双流道结构，并不再布置放气阀，所述平衡阀阀片(6)布置与所述增压器涡轮机(7)大、小两个流道之间，可控制所述平衡阀阀片(6)的开度来控制所述增压器涡轮机(7)大、小两个流道之间的串气量，所述增压器涡轮机(7)的涡前不再向大气排气，减小排气能量损失；与平衡阀控制阀(2)配合使用，实现对平衡阀阀片(6)的开度的任意调节；

所述平衡阀控制阀(2)能够对其空气出口的气压进行调节并控制，配合所述增压器平衡阀控制膜片阀(5)使用，可以实现对平衡阀阀片(6)的开度的任意调节；控制所述增压器涡轮机(7)大小两个流道间的串气量，实现对所述增压器涡轮机(7)大、小两个流道流量的控制。

2.根据权利要求1所述的非对称式涡轮增压器的平衡阀控制系统，其特征在于：

所述发动机控制单元(3)与所述增压压力传感器(4)、所述平衡阀控制阀(2)连接，用于基于所述增压压力传感器(4)采集的压力数据所来控制所述平衡阀控制阀(2)的输出压力，以实现对增压器平衡阀阀片(6)的开度控制。

3.一种非对称式涡轮增压器的平衡阀控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、发动机运行过程中，所述发动机控制单元(3)按预设采样频率采集实际增压压力和EGR率；

步骤2、所述发动机控制单元(3)基于所采集的实际增压压力、EGR率，并与目标增压压力、EGR率进行比较，确定是否需要进行调整；

步骤3、如不需要调整，则跳至步骤9；需要调整，则确定平衡阀控制阀的目标出口空气压力，传送至所述平衡阀控制阀(2)，执行步骤4；

步骤4、所述平衡阀控制阀(2)根据目标出口空气压力，确定占空比，进行出口空气压力的调节，调节完成后将实际出口空气压力反馈至所述发动机控制单元(3)中；

步骤5、调节完成后的平衡阀控制阀(2)的实际出口空气压力将作用于所述增压器平衡阀控制膜片阀(5)，使增压器平衡阀控制膜片阀(5)的阀芯移动；

步骤6、所述增压器平衡阀控制膜片阀(5)阀芯的移动将使平衡阀阀片(6)的开度发生变化，引起所述增压器涡轮机(7)的输出功、涡前压力发生变化；

步骤7、所述增压器涡轮机(7)输出功的变化将改变压气机对空气的做功量，进一步改变增压压力；

步骤8、增压压力与所述涡轮增压器涡轮机(7)涡前压力的变化将改变发动机EGR率；

步骤9、结束。

4.根据权利要求3所述的一种非对称式涡轮增压器的平衡阀控制系统的控制方法，其特征在于：

步骤4中具体包括以下步骤：

1)将所述目标出口空气压力与所述实际出口空气压力进行比较，得到需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差；

2)基于所述需求出口空气压力确定需求电磁阀占空比的计算值1；

3)基于所述需求出口空气压力与实际出口空气压力之间的偏差，确定需求电磁阀占空比的计算值2；

4)将确定的计算值1和计算值2相加得到的和值作为所述需求电磁阀占空比。