一种实时监测增压器进油压力并控制保护的方法与流程

1.本发明涉及发动机增压器技术领域，具体说是一种实时监测增压器进油压力并控制保护的方法。


背景技术：

2.增压器在运行过程中需要用机油来进行润滑和冷却，现有的增压器是通过发动机自带的机油泵进行供油的，增压器内的机油由发动机主油道传递而来。发动机冷机启动时，增压器的机油进油压力为0kpa，若增压器轴承内腔的储油量较少或无润滑油，由于机油建压延迟以及油压到达增压器的延迟，增压器会出现一段时间的空摩擦，空摩擦是指增压器的轴承和轴在无润滑油或很少润滑油等润滑介质下进行摩擦，这种情况会加剧轴承和轴的磨损。如果增压器长期处于超温、超速、空摩擦等因素的工作状态，或因动平衡参数处于失衡而长期运行，会提高增压器的转子轴发生断裂的几率。增压器断轴的原因之一是润滑条件不达标，特别是在发动机刚启动的时候，油压未完全建压，此时若发动机在高转速下运行，会加重润滑不达标带来的负面影响，因为增压器由发动机的排气流推动，排气流的压力和流量决定增压器的转速，随着发动机转速的增加，排气流的压力和流量也会相应增加，增压器的转速也会随之提高。
3.cn110953035a公开了一种进油压力的控制方法，在发动机启动状态下，实时获取机油压力、涡轮增压器的转速参数，查询对应表，得到转速参数对应的进油压力区间，确定出开度参数，利用开度参数对自动调节阀的开度进行调整，以使发动机进入增压器的机油压力处于进油压力区间。该方法能够监测与控制发动机正常运行时的增压器进油压力，却无法避免发动机冷机启动增压器空摩擦带来的损害，只能控制机油压力的大小，不能智能调节发动机转速。cn111322131a公开了一种增压器保护控制系统，主要解决的是增压器叶轮因供油不足而出现轴承烧坏的技术问题，该控制系统包括将发动机油底壳与涡轮增压器连接的主油路，还包括将发动机油底壳与涡轮增压器连接的辅助油路、与辅助油路并联的保护油路、用于检测涡轮增压器输入端油压的压力传感器、用于检测发动机转速的转速传感器以及控制器，该发明通过优化供油系统起到保护增压器的作用，但是其油路结构比较复杂。


技术实现要素：

4.本发明为了解决发动机启动时由于增压器润滑不达标造成空摩擦、进而增加增压器断轴几率的问题，提供了一种通过限制发动机启动时的转速来降低增压器断轴几率的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法。
5.为解决上述技术问题，本发明的方法包括：在控制器中设定增压器润滑所需的进油压力，以及发动机启动后发动机转速的电控数据；发动机启动；
发动机启动后，实时监测所述增压器的进油压力，将监测得到的所述增压器的进油压力与增压器润滑所需的进油压力进行比较；当监测得到的所述增压器的进油压力低于增压器润滑所需的进油压力，由电控数据限制发动机的转速；当监测得到的所述增压器的进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，不对发动机进行转速限制。
6.采用上述方法后，在控制器中预先设定满足增压器润滑要求所需的进油压力和发动机启动后发动机转速的电控数据，启动发动机后对增压器的进油压力进行实时监测，将实时监测得到的增压器的进油压力与设定的满足增压器润滑所需的进油压力进行比较，当增压器的进油压力低于设定的进油压力时，由设定的电控数据对发动机的转速进行限制，使发动机在较低转速下运转，相应的增压器的转速也较低，增压器在较低转速下运转减小了空摩擦时轴承和轴的磨损，降低了因增压器空摩擦造成的转子轴断轴的几率；当增压器的进油压力等于或高于设定的进油压力时，不对发动机进行转速限制，发动机在正常转速下运转。
7.进一步的，所述增压器的进油压力通过压力传感器进行监测，所述压力传感器与控制器电连接。
8.进一步的，所述电控数据为由机油温度、发动机启动后的运行时间和发动机实时转速构成的map曲线，所述发动机实时转速、机油温度和发动机启动后的运行时间为map曲线的三个坐标，所述发动机实时转速的坐标对应map曲线上机油温度和发动机启动后的运行时间坐标确定的曲线值。
9.更进一步的，所述机油温度通过温度传感器监测，所述温度传感器与控制器电连接，所述发动机启动后的运行时间由控制器监测。
10.更进一步的，所述机油温度和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系。
11.更进一步的，所述发动机启动后的运行时间和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系。
12.进一步的，所述发动机的转速由转速传感器监测，所述转速传感器与控制器电连接。
13.进一步的，所述限制发动机的转速是将发动机的转速限制在额定转速以下。
14.本发明通过预设增压器润滑所需的进油压力和发动机启动后发动机转速的电控数据来控制发动机的转速，发动机启动后，当增压器的进油压力低于设定压力数值时，对发动机的转速进行限速处理，使发动机在额定转速以下运转，此时增压器的转速也较低，增压器在较低转速下运转减小了轴承和轴由于空摩擦造成的磨损，进而降低了增压器断轴的几率，延长了增压器的寿命；当增压器的进油压力达到或高于设定压力数值时，不对发动机进行转速限制，发动机在正常转速下运转。
附图说明
15.图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
16.参照图1，一种实时监测增压器进油压力并保护控制的方法，包括如下步骤：s101在控制器中预先设定增压器润滑所需的进油压力，以及发动机启动后发动机转速的电控数据；s102 发动机启动；s103发动机启动后，实时监测增压器的进油压力，将监测得到的增压器的进油压力与增压器润滑所需的进油压力进行比较，基于比较的结果对发动机的转速进行如下控制；s1041当监测得到的增压器的进油压力低于增压器润滑所需的进油压力，由电控数据智能限制发动机的转速；s1402当监测得到的增压器的进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，不对发动机进行转速限制。
17.具体地，增压器的进油压力通过压力传感器进行监测，如在增压器的进油处设置压力传感器，压力传感器与控制器电连接，将监测到的压力信号反馈到控制器。
18.具体地，电控数据为由机油温度、发动机启动后的运行时间和发动机实时转速构成的map曲线，发动机实时转速、机油温度和发动机启动后的运行时间为map曲线的三个坐标，发动机实时转速的坐标对应map曲线上机油温度和发动机启动后的运行时间坐标确定的曲线值。机油温度通过温度传感器进行监测，如在增压器的进油处设置温度传感器，温度传感器与控制器电连接，将监测到的机油温度信号反馈到控制器；发动机启动后的运行时间由控制器进行监测；机油温度和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系：机油温度越高，增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间越短，机油温度越低，增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间越长；发动机启动后的运行时间和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系：发动机启动后的运行时间越长，增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间越短，发动机启动后的运行时间越短，增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间越长。一般情况下，发动机启动后增压器的进油压力从0kpa达到设定的增压器润滑所需的进油压力需要2-5s。
19.具体地，发动机的转速由转速传感器进行监测，转速传感器与控制器电连接，将监测到的发动机转速信号反馈到控制器。
20.具体地，限制发动机的转速是将发动机的转速限制在额定转速以下。
21.具体地，控制器采用ecu， ecu包括预设单元、比较单元、提取单元、控制单元、指令单元等，增压器润滑所需的进油压力和发动机启动后发动机转速的电控数据在预设单元中设定；压力传感器将实时监测到的增压器进油压力信号反馈到比较单元，比较单元将增压器进油压力与提取单元反馈的增压器润滑所需的进油压力进行比较，根据比较的结果将控制信号反馈到控制单元：如果增压器的进油压力低于增压器润滑所需的进油压力，控制单元通过提取单元获取对应机油温度和发动机启动后的运行时间坐标所确定的发动机实时转速的电控数据（即map曲线上发动机实时转速的坐标值），将控制发动机实时转速的信号反馈到指令单元，指令单元将发动机的转速限制为该发动机实时转速值；如果增压器的进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，控制单元将“不对发动机进行转速限制”的
信号反馈到指令单元，指令单元不对发动机进行转速限制。
22.具体地，增压器润滑所需的进油压力由发动机和增压器的机型确定。
实施例1
23.以a型涡轮增压发动机为例说明实时监测增压器进油压力并保护控制的方法：该机型的增压器润滑所需的进油压力为n kpa，将增压器润滑所需的进油压力和发动机启动后发动机转速的电控数据在ecu预设单元中设定，该电控数据是由机油温度、发动机启动后的运行时间和发动机实时转速构成的map曲线，发动机实时转速为发动机转速的限定值，低于发动机的额定转速，机油温度、发动机启动后的运行时间、发动机实时转速分别对应map曲线的x轴、y轴、z轴；启动发动机，euc开始监测发动机启动后的运行时间，发动机的转速通过转速传感器进行监测；发动机刚启动时增压器的机油进油压力为0kpa，增压器的进油处设有压力传感器和温度传感器，压力传感器将实时监测到的增压器进油压力反馈到ecu的比较单元，比较单元通过提取单元获取增压器润滑所需的进油压力，比较单元对实时监测到的增压器进油压力和增压器润滑所需的进油压力进行比较，根据比较结果将控制信号反馈到控制单元；如果增压器的实时进油压力小于增压器润滑所需的进油压力，控制单元获取机油温度和发动机启动后的运行时间，并通过提取单元获取map曲线上对应机油温度和发动机启动后的运行时间坐标的发动机实时转速坐标值，控制单元将对发动机转速进行限制的电控数据反馈到指令单元，指令单元对发动机的转速进行限速处理，使发动机转速在额定转速以下运转；如果增压器的实时进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，控制单元将“不对发动机进行转速限制”的信号反馈到指令单元，指令单元不对发动机进行转速限制，发动机在正常状态下运转。
24.发动机主油道为增压器供油润滑，由于发动机启动后不能立即达到增压器润滑所需的进油压力，此时增压器轴承内腔无润滑油或润滑油很少，轴承和转子轴会发生空摩擦，发动机转速越高增压器的转速也相应越高，空摩擦对转子轴造成的磨损越大，增加了断轴的几率。实施例1为了解决发动机启动后增压器由于润滑不达标造成断轴几率增大的问题，设定满足增压器润滑所需要的进油压力和发动机启动后发动机转速的电控数据，并实时监测增压器的进油压力，根据进油压力是否达到增压器润滑所需的进油压力对发动机转速进行控制，当进油压力低于增压器润滑所需的进油压力时，对发动机转速进行限制，使发动机在低于额定转速下运转，增压器的转速也相应降低，减小了空摩擦时转子轴的磨损程度，降低了增压器的断轴几率，延长了增压器的寿命。

技术特征：
1.一种实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述方法包括：在控制器中设定增压器润滑所需的进油压力，以及发动机启动后发动机转速的电控数据；发动机启动；发动机启动后，实时监测所述增压器的进油压力，将监测得到的所述增压器的进油压力与增压器润滑所需的进油压力进行比较；当监测得到的所述增压器的进油压力低于增压器润滑所需的进油压力，由电控数据限制发动机的转速；当监测得到的所述增压器的进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，不对发动机进行转速限制。2.根据权利要求1所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述增压器的进油压力通过压力传感器进行监测，所述压力传感器与控制器电连接。3.根据权利要求1所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述电控数据为由机油温度、发动机启动后的运行时间和发动机实时转速构成的map曲线，所述发动机实时转速、机油温度和发动机启动后的运行时间为map曲线的三个坐标，所述发动机实时转速的坐标对应map曲线上机油温度和发动机启动后的运行时间坐标确定的曲线值。4.根据权利要求3所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述机油温度通过温度传感器监测，所述温度传感器与控制器电连接，所述发动机启动后的运行时间由控制器监测。5.根据权利要求3所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述机油温度和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系。6.根据权利要求3所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述发动机启动后的运行时间和增压器的进油压力达到增压器润滑所需的进油压力的时间成反比关系。7.根据权利要求1所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述发动机的转速由转速传感器监测，所述转速传感器与控制器电连接。8.根据权利要求1所述的实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，其特征是：所述限制发动机的转速是将发动机的转速限制在额定转速以下。

技术总结
本发明公开了一种实时监测增压器进油压力并控制保护的方法，包括：在控制器中设定增压器润滑所需的进油压力，以及发动机启动后发动机转速的电控数据；发动机启动；发动机启动后，实时监测增压器的进油压力，将监测得到的增压器的进油压力与增压器润滑所需的进油压力进行比较；当监测得到的增压器的进油压力低于增压器润滑所需的进油压力，由电控数据限制发动机的转速；当监测得到的所述增压器的进油压力等于或高于增压器润滑所需的进油压力，不对发动机进行转速限制。本发明的方法降低了发动机启动后因增压器空摩擦造成的断轴几率，延长了增压器的寿命。长了增压器的寿命。长了增压器的寿命。


技术研发人员：杨国娟 仝桂鹏
受保护的技术使用者：潍柴动力扬州柴油机有限责任公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/14