CN109667660B - 一种相继增压装置和相继增压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相继增压装置，用于相继增压发动机，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，主增压器的压气机通过连通管路连通有辅助增压器，连通管路上设置有阀门，第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀。当第一受控增压器切进时，第一燃气控制阀打开，第一空气控制阀滞后时间t后打开，第一空气控制阀的打开的同时，辅助增压器工作，待增压压力稳定后辅助增压器不工作。通过匹配辅助增压器，例如电子压气机或电子增压器，在受控增压器切入工作瞬间同时让电子增压器或电子压气机工作，提升增压压力，避免增压压力急剧下降。本发明还公开了一种相继增压方法。
Description
技术领域
本发明涉及发动机增压技术领域，尤其涉及一种相继增压装置和相继增压方法。
背景技术
随着内燃机更高功率密度、更低燃油消耗和排放法规要求日益严格，相继增压对于提升低速扭矩、瞬态响应等方面有较大优势，但是在受控增压器切入工作瞬间增压压力会急剧下降，导致空燃比等急剧下降，可能会出现烟度限值。
因此，如何提供一种相继增压装置，以避免受控增压器切入工作时增压压力下降，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种相继增压装置，以避免受控增压器切入工作时增压压力下降。本发明的另一目的在于提供一种相继增压方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种相继增压装置，用于相继增压发动机，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，所述主增压器的压气机通过连通管路连通有所述辅助增压器，所述连通管路上设置有阀门，所述第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，所述第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀。
优选的，上述的相继增压装置还包括第二受控增压器，所述第二受控增压器的压气机上设置有第二空气控制阀，所述第二受控增压器的涡轮机上设置有第二燃气控制阀。
优选的，上述连通管路为旁通管路，所述阀门为旁通阀。
优选的，上述辅助增压器为电子压气机。
优选的，上述辅助增压器为电子增压器。
本发明还提供一种相继增压方法，用于相继增压发动机，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，所述主增压器的压气机通过连通管路连通有所述辅助增压器，所述连通管路上设置有阀门，所述第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，所述第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀，当所述第一受控增压器切进时，所述第一燃气控制阀打开，所述第一空气控制阀滞后时间t后打开，所述第一空气控制阀的打开的同时，所述辅助增压器工作，待增压压力稳定后所述辅助增压器不工作。
优选的，当所述第一受控增压器不切进时，所述第一燃气控制阀和所述第一空气控制阀均关闭。
优选的，当待增压压力稳定后，所述第一燃气控制阀和所述第一空气控制阀均关闭。
优选的，上述的相继增压方法还包括第二受控增压器，所述第二受控增压器的压气机上设置有第二空气控制阀，所述第二受控增压器的涡轮机上设置有第二燃气控制阀，当所述第二受控增压器切进时，所述第二燃气控制阀打开，所述第二空气控制阀滞后时间t后打开，所述第二空气控制阀的打开的同时，所述辅助增压器工作，待增压压力稳定后所述辅助增压器不工作，所述第二燃气控制阀和所述第二空气控制阀均关闭，当所述第二受控增压器不切进时，所述第二燃气控制阀和所述第二空气控制阀均关闭。
优选的，上述连通管路为旁通管路，所述阀门为旁通阀。
本发明提供的相继增压装置，用于相继增压发动机，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，所述主增压器的压气机通过连通管路连通有所述辅助增压器，所述连通管路上设置有阀门，所述第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，所述第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀。
当所述第一受控增压器切进时，所述第一燃气控制阀打开，所述第一空气控制阀滞后时间t后打开，所述第一空气控制阀的打开的同时，所述辅助增压器工作，待增压压力稳定后所述辅助增压器不工作。
通过匹配辅助增压器，例如电子压气机或电子增压器，在受控增压器切入工作瞬间同时让电子增压器或电子压气机工作，提升增压压力，避免增压压力急剧下降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的相继增压装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的相继增压装置的基本控制示意图。
上图1-2中：
第一受控增压器1、第一受控增压器的压气机11、第一受控增压器的涡轮机12、第一空气控制阀13、第一燃气控制阀14、第二受控增压器2、第二受控增压器的压气机21、第二受控增压器的涡轮机22、第二空气控制阀23、第二燃气控制阀24、主增压器3、主增压器的压气机31、阀门32、辅助增压器33。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的相继增压装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的相继增压装置的基本控制示意图。
术语解释：
相继增压：英文名称为Sequential Turbocharging，由两个或两个以上的增压器并联，根据设定转速相继投入使用的增压方式。
电子压气机：通过电机驱动的压气机。
受控增压器：根据标定条件使增压器切入工作或切出工作的增压器。
空气控制阀：控制气体流经压气机的阀，控制型式不限，可以是电控或气动或液压。
燃气控制阀：控制燃气流经涡轮机的阀，控制型式不限，可以是电控或气动或液压。
本发明实施例提供的相继增压装置，用于相继增压发动机，包括主增压器3、第一受控增压器1和辅助增压器4，其中，主增压器3的压气机31通过连通管路连通有辅助增压器4，连通管路上设置有阀门32，第一受控增压器1的压气机11上设置有第一空气控制阀13，第一受控增压器1的涡轮机12上设置有第一燃气控制阀14。
当第一受控增压器1切进时，第一燃气控制阀14打开，第一空气控制阀13滞后时间t后打开，第一空气控制阀13的打开的同时，辅助增压器4工作，待增压压力稳定后辅助增压器4不工作。
通过匹配辅助增压器4，例如电子压气机或电子增压器，在受控增压器切入工作瞬间同时让电子增压器或电子压气机工作，提升增压压力，避免增压压力急剧下降。
为了进一步优化上述方案，上述的相继增压装置还包括第二受控增压器2，第二受控增压器2的压气机21上设置有第二空气控制阀23，第二受控增压器2的涡轮机22上设置有第二燃气控制阀24。
其中，连通管路为旁通管路，阀门32为旁通阀。辅助增压器4为电子压气机。或者，辅助增压器4为电子增压器。
本发明实施例还提供一种相继增压方法，用于相继增压发动机，包括主增压器3、第一受控增压器1和辅助增压器4，其中，主增压器3的压气机31通过连通管路连通有辅助增压器4，连通管路上设置有阀门32，第一受控增压器1的压气机11上设置有第一空气控制阀13，第一受控增压器1的涡轮机12上设置有第一燃气控制阀14，当第一受控增压器1切进时，第一燃气控制阀14打开，第一空气控制阀13滞后时间t后打开，第一空气控制阀13的打开的同时，辅助增压器4工作，待增压压力稳定后辅助增压器4不工作。
其中，当第一受控增压器1不切进时，第一燃气控制阀14和第一空气控制阀13均关闭。当待增压压力稳定后，第一燃气控制阀14和第一空气控制阀13均关闭。
上述的相继增压方法还包括第二受控增压器2，第二受控增压器2的压气机21上设置有第二空气控制阀23，第二受控增压器2的涡轮机22上设置有第二燃气控制阀24，当第二受控增压器2切进时，第二燃气控制阀24打开，第二空气控制阀23滞后时间t后打开，第二空气控制阀23的打开的同时，辅助增压器4工作，待增压压力稳定后辅助增压器4不工作，第二燃气控制阀24和第二空气控制阀23均关闭，当第二受控增压器2不切进时，第二燃气控制阀24和第二空气控制阀23均关闭。
本发明实施例提供的相继增压装置，针对现有的相继增压系统，提升受控增压器切入工作时增压压力，避免压力下降过多导致空燃比等急剧下降引起冒烟问题。
本发明实施例提供的相继增压装置，其具体布置形式如图1所示，有三个增压器，一个主增压器3、两个受控增压器A和B，即第一受控增压器1和第二受控增压器2。
第一受控增压器1和第二受控增压器2的压气机前和涡轮机后分别布置空气控制阀和燃气控制阀，用于控制压气机和涡轮机的通断。
在主增压器3的压气机31后布置电子压气机和旁通阀，正常工作状态下，电子压气机不工作，通过旁通阀将电子压气机旁通掉，在受控增压器A或B切入工作时，电子压气机工作，用于提升增压压力，避免切换时增压压力下降过多引起冒烟等现象。本方案中不仅限于电子压气机，任何跟电子压气机功能类似的装置都属于本方案考虑的范畴。
实际工作时，根据发动机转速、喷油量、油门等信号，当发动机当前工况不满足受控增压器切进条件时，燃气控制阀和空气控制阀都关闭，只有主增压器3工作；当发动机当前工况满足受控增压器切进条件时，燃气控制阀首先打开，空气控制阀滞后一定时间t后打开，具体滞后时间t需根据具体台架标定确定，同时电子压气机工作，待增压压力稳定后切断电子压气机，同理，当发动机工况满足切出条件时，关闭燃气控制阀和空气控制阀。相继增压装置的基本控制示意图如图2所示。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种相继增压装置，用于相继增压发动机，其特征在于，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，
所述主增压器的压气机通过连通管路连通有所述辅助增压器，所述连通管路上设置有阀门，
所述第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，所述第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀，
所述连通管路为旁通管路，所述阀门为旁通阀。
2.根据权利要求1所述的相继增压装置，其特征在于，还包括第二受控增压器，所述第二受控增压器的压气机上设置有第二空气控制阀，所述第二受控增压器的涡轮机上设置有第二燃气控制阀。
3.根据权利要求1所述的相继增压装置，其特征在于，所述辅助增压器为电子压气机。
4.根据权利要求1所述的相继增压装置，其特征在于，所述辅助增压器为电子增压器。
5.一种相继增压方法，用于相继增压发动机，其特征在于，包括主增压器、第一受控增压器和辅助增压器，其中，所述主增压器的压气机通过连通管路连通有所述辅助增压器，所述连通管路上设置有阀门，所述第一受控增压器的压气机上设置有第一空气控制阀，所述第一受控增压器的涡轮机上设置有第一燃气控制阀，
当所述第一受控增压器切进时，所述第一燃气控制阀打开，所述第一空气控制阀滞后时间t后打开，所述第一空气控制阀的打开的同时，所述辅助增压器工作，待增压压力稳定后所述辅助增压器不工作，
所述连通管路为旁通管路，所述阀门为旁通阀。
6.根据权利要求5所述的相继增压方法，其特征在于，当所述第一受控增压器不切进时，所述第一燃气控制阀和所述第一空气控制阀均关闭。
7.根据权利要求5所述的相继增压方法，其特征在于，当待增压压力稳定后，所述第一燃气控制阀和所述第一空气控制阀均关闭。
8.根据权利要求5所述的相继增压方法，其特征在于，还包括第二受控增压器，所述第二受控增压器的压气机上设置有第二空气控制阀，所述第二受控增压器的涡轮机上设置有第二燃气控制阀，
当所述第二受控增压器切进时，所述第二燃气控制阀打开，所述第二空气控制阀滞后时间t后打开，所述第二空气控制阀的打开的同时，所述辅助增压器工作，待增压压力稳定后所述辅助增压器不工作，所述第二燃气控制阀和所述第二空气控制阀均关闭，
当所述第二受控增压器不切进时，所述第二燃气控制阀和所述第二空气控制阀均关闭。
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