升压控制器

在涡轮增压内燃机中，增压控制器是有时用于增加涡轮增压器产生的增压压力的装置。它通过降低废气门看到的增压压力来实现这一点。

增压控制器的目的是降低废气门参考端口看到的增压压力，以诱使废气门允许比其设计的增压压力更高。许多升压控制器使用由电磁阀打开和关闭的针阀。通过改变螺线管的脉冲宽度，可以命令电磁阀打开一定百分比的时间。这有效地改变了通过阀门的气压流速，改变了排出的空气量，而不是流向废气门的参考端口。螺线管可能需要在空气控制管路中安装小直径限流器，以限制气流并平衡其操作的开/关特性。带有PID控制器的双端口电磁阀排放系统在工厂涡轮增压汽车上很常见。另一种设计是使用步进电机。这些设计允许根据电机的位置和速度对气流进行精细控制，但总气流能力可能较低。一些系统将螺线管与步进电机结合使用，步进电机允许精细控制，螺线管粗略控制。

大多数现代设计都是电子增压控制器，它使用电子控制单元通过螺线管或步进电机控制增压。操作原理与旧的手动增压控制器相同，即控制提供给废气门执行器的气压。与手动控制器相比，电子控制器在增压压力管理方面增加了更大的灵活性。电子增压控制器的驱动可以通过以下两种控制系统之一进行管理：

• 开环是更简单的选择，其中控制输出仅基于其他输入，例如节气门角度和/或发动机转速(RPM)。由于开环系统不包括对增压压力的任何监控，增压压力可能会根据外部变量（例如天气条件或发动机冷却液温度）而变化。因此，开环系统不太常见。
• 闭环系统依靠来自歧管压力传感器的反馈来尽可能地保持目标增压压力。这些系统更复杂，可以在不同情况下更准确地控制增压压力。

通过更频繁地将废气门保持在关闭位置，增压控制器使更多的废气通过涡轮增压器，从而减少涡轮迟滞并降低增压阈值。

无论增压控制器的有效性如何，太软的废气门致动器弹簧都会导致废气门提前打开。这是由于废气背压推向废气旁通阀本身，导致阀门完全打开执行器。因此，对于废气门致动器中给定的弹簧刚度，增压控制器的有效性存在上限。为了防止在发生故障时增压压力过高，增压控制器需要设计成故障模式不会导致任何压力泄放。例如，螺线管型增压控制器应在废气门处于非通电位置时将所有空气引导至废气门（螺线管的常见故障模式）。否则，增压控制器可能会卡在无法让增压压力到达废气门的位置，导致增压迅速上升失控。此外，电子系统、额外的软管、螺线管和控制系统增加了成本和复杂性。尽管如此，最近大多数汽车制造商在其涡轮增压发动机上使用增压控制器。

过去，增压压力是通过在进气到达进气歧管之前限制或排出一些进气来控制的。限制进气的设计可以使用进气中的蝶阀来限制气流，因为接近所需的增压。排出进气的设计与排气阀的功能相似，但始终保持所需的增压压力。由于在效率、热量和可靠性方面的巨大牺牲，这些方法在现代系统中很少使用。可变几何涡轮增压器可用于管理增压水平，无需外部增压控制器。此外，废气门本身具有与增压控制器类似的功能，因为它用于管理涡轮增压器的增压压力。