[發明專利]一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統及方法

有效

• 申請號: 201610635694.5
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106285917B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 胡志遠;于書祥;闞澤超;譚丕強;樓狄明;胡磬遙
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F02B37/04
• 分類號: F02B37/04;F02B37/14;F02M35/10;F02D33/02;F02D23/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，用于輔助柴油機的起動，所述柴油機包括進氣口、渦輪增壓進氣管、中冷器和發動機，其特征在于，該系統包括輔助增壓進氣管、低壓比大流量流體機械、大氣壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器和控制單元，所述進氣口通過氣體分流閥分別連接渦輪增壓進氣管的進氣端和輔助增壓進氣管的進氣端，所述中冷器的進氣端通過氣體合流閥分別連接渦輪增壓進氣管的出氣端和輔助增壓進氣管的出氣端，所述低壓比大流量流體機械設于輔助增壓進氣管內，中冷器的出氣端連接發動機的進氣端，所述大氣壓力傳感器設于進氣口上，所述冷卻液溫度傳感器設于發送機內，所述控制單元分別連接低壓比大流量流體機械、氣體合流閥、氣體分流閥、大氣壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器和發動機；

初始狀態下，氣體分流閥和氣體合流閥開啟進氣口經渦輪增壓進氣管進入中冷器的第一通道且關閉進氣口經輔助增壓進氣管進入中冷器的第二通道，同時低壓比大流量流體機械不工作，控制單元接收發動機的開機信號后，分別接收冷卻水溫傳感器采集的冷卻液溫度以及大氣壓力傳感器采集的進氣口處大氣壓力，當判斷當前冷卻液溫度低于當前大氣壓力下的溫度設定值時，控制單元分別向氣體分流閥和氣體合流閥輸出輔助起動指令，同時向低壓比大流量流體機械輸出工作指令，此時第一通道關閉且第二通道開啟，直至發動機轉速達到設定轉速，氣體分流閥、氣體合流閥和低壓比大流量流體機械復位回初始狀態。

2.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述低壓比大流量流體機械的壓縮比取值范圍為1.2-1.6。

3.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述低壓比大流量流體機械的流量與發動機排量和怠速轉速有關，滿足以下公式：

Q＝0.036×P×V

式中，Q表示流量，單位為m³/h，P表示發動機排量，單位為L，V表示怠速轉速，單位為r/min。

4.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述低壓比大流量流體機械采用離心式壓氣機、旋渦氣泵或軸流式壓氣機。

5.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述低壓比大流量流體機械由蓄電池供電工作。

6.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述控制單元內存儲有包含當前柴油機在不同大氣壓力下溫度設定值的大氣壓力-冷卻液溫度MAP圖，所述大氣壓力-冷卻液溫度MAP圖內的大氣壓力和冷卻液溫度滿足以下公式：

T_c＝0.083P_a²-1.897P_a+349.841

式中，T_c表示冷卻液溫度，單位為K，P_a表示大氣壓力，單位為kPa。

7.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述輔助增壓進氣管上設有自動泄壓閥，自動泄壓閥在輔助增壓進氣管內壓力大于流體機械最大工作壓力時開啟。

8.根據權利要求1所述的一種適用于高海拔地區的柴油機起動輔助系統，其特征在于，所述進氣口處設有空氣過濾器。

9.一種采用權利要求1-8任一項所述的系統實現適用于高海拔地區的柴油機起動輔助方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采集冷卻液溫度和進氣口處大氣壓力，且發動機進氣方式初始設置為：開啟進氣口經渦輪增壓進氣管進入中冷器的第一通道且關閉進氣口經輔助增壓進氣管進入中冷器的第二通道；

2)判斷當前冷卻液溫度是否低于當前大氣壓力下的溫度設定值，若是，則執行步驟3)，若否，則執行步驟4)；

3)關閉進氣口經渦輪增壓進氣管進入中冷器的第一通道且開啟進氣口經輔助增壓進氣管進入中冷器的第二通道，發動機進氣全部流經低壓比大流量流體機械，執行步驟5)；

4)維持發動機進氣方式的初始設置，執行步驟5)；

5)判斷發動機轉速是否達到設定轉速，若是，則發動機起動成功，發動機進氣方式設置為初始設置的方式，若否，則跳轉步驟2)。