[發明專利]實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201110243860.4
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102359411A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 謝輝;李樂
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01N13/08;F02M35/104;F02M31/087;F02D43/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制裝置，包括排氣管路、進氣管路和排氣- 進氣換熱器(2)，其特征在于：

所述排氣管路上設有一貫穿于所述排氣-進氣換熱器的排氣旁路，所述進氣管路上設 有一貫穿于所述排氣-進氣換熱器的進氣旁路；

所述排氣-進氣換熱器(2)內填充有儲熱材料(1)；

所述排氣管路、所述排氣旁路、所述進氣管路和所述進氣旁路上均分別設有一電動閥；

所述排氣管路上、且位于所述排氣旁路的上游處設有排氣溫度傳感器(5)，所述進氣 管路上、且位于所述進氣旁路的下游處設有進氣溫度傳感器(7)，所述排氣-進氣換熱器 (2)中設有換熱器內部溫度傳感器(9)；

上述各電動閥(3、4、11、12)和排氣溫度傳感器(5)、進氣溫度傳感器(7)及換 熱器內部溫度傳感器(9)均與一控制器(10)連接；

所述控制器(10)包括與一單片機連接的信號調理電路和驅動電路，其中，所述信號 調理電路與所述排氣溫度傳感器(5)、進氣溫度傳感器(7)及換熱器內部溫度傳感器(9) 相連，所述信號調理電路用于對溫度傳感器信號進行濾波處理；所述驅動電路與上述各電 動閥相連，所述驅動電路用于實現對各電動閥的驅動；所述單片機用于數據計算及邏輯判 斷，即所述單片機根據從所述信號調理電路獲取的處理結果對上述各電動閥的開閉及開度 狀態進行調整，從而實現進排氣的熱控制。

2.根據權利要求1所述的實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制裝置，其特征在于： 所述進氣旁路上、且位于所述排氣-進氣換熱器(2)的下游處設有一進氣電加熱器(8)。

3.根據權利要求1所述的實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制裝置，其特征在于： 所述儲熱材料為耐高溫的顯熱儲熱材料。

4.根據權利要求1所述的實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制裝置，其特征在于： 所述儲熱材料為相變溫度在400至700度的固-液相變儲熱材料。

5.一種實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制方法，利用如權利要求1所述的熱控制 裝置實現汽油機HCCI燃燒的進排氣熱控制，包括以下步驟：

步驟一、對各溫度傳感器及各電動閥進行功能性檢測；

步驟二、根據脈譜表設定當前發動機工況所對應的進氣溫度；

步驟三、信號調理電路通過排氣溫度傳感器(5)獲取排氣管路上游位置處的溫度， 單片機判斷該溫度是否高于排氣-進氣換熱器(2)內儲熱材料(1)的溫度，若“是”，則 單片機向驅動電路發出打開所述排氣旁路上的電動閥并同時關閉所述排氣管路上電動閥 的指令；否則，反之；

步驟四、信號調理電路通過進氣溫度傳感器(7)獲取進氣管路下游位置處的實際溫 度，判斷該實際溫度是否滿足進氣溫度的設定值，若“是”，則返回步驟二；否則，則計 算實際溫度與設定值的差值，進而利用PID算法得到驅動進氣管路和進氣旁路的電動閥所 需的占空比，再由驅動電路按照上述的占空比驅動進氣管路和進氣旁路的電動閥動作，使 實際溫度趨向進氣溫度的設定值；

步驟五、判斷系統是否進行下一個熱控制循環，若“是”，返回上述步驟二，否則， 結束熱控制。