[實用新型]一種天然氣發動機廢氣旁通式增壓器控制系統

有效

• 申請號: 201721827834.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207583490U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 祝浩;王超;楊雪珠;張俊杰;李軍;曹包華
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本實用新型提供了一種天然氣發動機廢氣旁通式增壓器控制系統，包括：壓縮空氣儲氣瓶、減壓器、增壓器控制閥、廢氣旁通壓力傳感器、發動機控制單元、增壓壓力傳感器、增壓器廢氣旁通控制膜片閥和增壓器，增壓器包括增壓器廢氣旁通閥、增壓器渦輪和增壓器壓氣機；其中，發動機控制單元基于增壓壓力傳感器和廢氣旁通壓力傳感器所采集的壓力數據來控制電磁閥的開度，進而控制增壓器控制閥的出口空氣壓力，以實現對增壓器廢氣旁通閥的開度控制。本實用新型既能減小進氣節流損失，還能減小排氣背壓，提高充氣效率，最終提高燃油經濟性。

技術領域

本實用新型屬于發動機控制系統技術領域，具體涉及一種天然氣發動機廢氣旁通式增壓器控制系統。

背景技術

目前商用車所使用的天然氣發動機，均配備渦輪增壓器，以提高發動機單位體積進氣量，提升發動機功率密度。但為了使增壓器的增壓壓力不超過發動機的需求值，或者避免使增壓器的壓氣機進入低效率工作區域，在增壓器的渦輪側設置了一個廢氣旁通閥，當增壓壓力超過一定值后，此廢氣旁通閥被推開，部分廢氣不經過渦輪直接排至增壓器后，用于推動渦輪做功的廢氣量減少，最終使得增壓器的增壓壓力不超過一個設定的最大值。

目前普遍使用的廢氣旁通閥的驅動機構為一個膜片閥，閥體被一個膜片分成兩個腔室，上腔室接控制氣體，下腔室與大氣連通，與廢氣旁通閥相連的推桿與膜片連接在一起，同時在下腔室內的推桿上安裝一彈簧，以增加系統的剛度；當上腔時內的氣體壓力超過彈簧的彈力后，膜片被推動，與膜片相連的廢氣旁通閥的推桿一并動作，廢氣旁通閥被推開。

對于與上腔室相連的控制氣體，現有的增壓器中，此控制氣體為增壓后空氣，只有當發動機高負荷增壓壓力超過一定值后，上腔室在膜片上的作用力才能夠超過彈簧的彈力，廢氣旁通閥才可以被推開，增壓壓力的上升速度才會減慢或者不繼續升高。對于商用車配備的帶渦輪增壓器的天然氣發動機，由于采用的是靠節氣門進行負荷調節的量調節方式，通過節氣門的節流來降低進氣歧管壓力，從而降低發動機進氣量，由此降低發動機負荷；對于中等負荷工況，渦輪增壓器已經開始工作，但是增壓壓力遠大于當前負荷所需要的進氣歧管壓力，不得不通過關小節氣門來控制進氣歧管壓力，節氣門對進氣的節流使得進氣的節流損失加大，燃料經濟性降低；同時，由于增壓器的工作使得渦輪前排氣被壓升高，導致發動機充氣效率降低，缸內殘余廢氣增多，燃燒效率降低，也直接導致燃料經濟性降低；

因此，如果能在發動機部分負荷，打開增壓器的廢氣旁通閥，使得增壓壓力相對于所需要的進氣歧管壓力不那么“富余”，這樣，既能減小進氣節流損失，還能減小排氣背壓，提高充氣效率，最終提高燃油經濟性。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于針對上述技術問題，提出一種天然氣發動機廢氣旁通式增壓器控制系統。此控制系統能夠在發動機部分負荷打開增壓器旁通閥，降低增壓壓力，降低進氣節流阻力損失，提高燃油經濟性；同時，與之對應的控制方法能夠及時的將增壓器的實際增壓壓力穩定在設定值上，該控制方法在標定時也不需要獲取增壓器的熱力學參數，標定難度較低。

本實用新型采用的技術方案為：