CN114294102B - 发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，包括增压器和发动机，增压器的出气口与发动机的进气口之间的管道上依次设置有中冷器和DACS阀，从增压器的出气口流出的气体依次经过中冷器和DACS阀进入发动机的进气口；还包括旁通引气管，所述旁通引气管的一端与增压器出气口和中冷器靠近增压器的端口之间的管道相连通；所述旁通引气管的另一端与DACS阀相连通；所述旁通引气管与DACS阀相连通的端口处设置有旁通节气门；所述发动机的进气口设置有温度传感器，所述温度传感器用于实时检测发动机的进气口的进气温度；还包括控制单元。本发明有效实现发动机进气温度的调节、从而提升排气温度改善尾气排放。

Description

发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统

技术领域

本发明属于发动机空气技术领域，具体涉及一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统。

背景技术

发动机工作时，采用涡轮增压装置在不增加发动机排量的情况下增加发动机输出扭矩；采用进气中冷装置冷却经过涡轮增压增压后的高温空气，提高进气充量；采用进气节流装置降低发动机进气流量，提高排气温度，以保障排气后处理装置正常工作。

涡轮增压发动机在低转速时由于废气能力不足导致增压压力不足，限制喷油量增加，造成低转速扭矩性能差。

由于涡轮增压器存在气动滞后现象，导致发动机低转速响应迟缓。中冷器会增加进气的阻力，导致发动机进气增压压力降低，导致发动机性能降低；在发动机小负荷工况，增压空气冷却需求低，进气经过中冷器造成热量损失，会导致发动排气温度降低，而过低的排气温度会降低后处理装置转化效率，导致排放恶化。

发动机采用节气门控制进气，在小负荷工况排气温度低的情况下减小进气量提高排温，其目的是提升排气后处理装置转化效率，改善尾气排放以达到排放法规，但一般会增大泵气损失降低发动机效率，导致油耗恶化。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，采用整车储气系统供气、废气涡轮增压、进气节流阀、中冷旁通阀协同工作，实现发动机进气的动态补偿，从而改善发动机低速响应性能；实现发动机进气温度的调节、从而提升排气温度改善尾气排放。

本发明采用的技术方案是：一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，其特征在于：包括增压器和发动机，其中增压器的出气口通过管道与发动机的进气口相连通，增压器的出气口与发动机的进气口之间的管道上依次设置有中冷器和DACS阀，从增压器的出气口流出的气体依次经过中冷器和DACS 阀进入发动机的进气口；还包括旁通引气管，所述旁通引气管的一端与增压器出气口和中冷器靠近增压器的端口之间的管道相连通；所述旁通引气管的另一端与DACS阀相连通；所述旁通引气管与DACS阀相连通的端口处设置有旁通节气门；所述发动机的进气口设置有温度传感器，所述温度传感器用于实时检测发动机的进气口的进气温度；还包括控制单元；所述控制单元的输入端与温度传感器电连接；所述控制单元的输出端与旁通节气门的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制旁通节气门开启或者关闭的控制命令；所述控制单元实时接收温度传感器发送的发动机的进气口的进气温度信号，并根据发动机的进气口的进气温度信号生成针对旁通节气门开启或者关闭状态调整的控制命令；还包括发动机的排气尾管和热交换器；所述排气尾管设置于旁通引气管一侧；所述热交换器设置于旁通引气管与排气尾管之间；所述热交换器用于将排气尾管的热量传导至旁通引气管，提升旁通引气管内空气温度。

上述技术方案中，还包括整车储气罐；所述整车储气罐的出气口与DACS阀相连通；所述整车储气罐的出气口设置有压缩空气喷嘴；所述压缩空气喷嘴位于位于DACS阀出气口与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；DACS阀靠近发动机进气口的端口处设置有压力传感器；所述压力传感器用于实时检测发动机的进气口的增压压力；所述控制单元的输入端与压力传感器电连接；所述控制单元的输出端与压缩空气喷嘴的驱动装置的信号输入端电连接；所述控制单元的输出用于控制压缩空气喷嘴开启或者关闭的控制命令；所述控制单元实时接收压力传感器发送的发动机的进气口的的压力信号，并根据发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴开启或者关闭状态调整的控制命令。

上述技术方案中，还包括进气节气门，所述进气节气门设置于DACS阀靠近增压器出气口的端口处；所述进气节气门位于中冷器与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；所述控制单元的输出端与进气节气门的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制进气节气门开启或者关闭的控制命令；所述控制单元根据发动机的进气口的压力信号、发动机的进气口的进气温度信号生成针对进气节气门开启或者关闭状态调整的控制命令。

上述技术方案中，还包括EGR阀，所述EGR阀设置于发动机进气口一侧的废气管上，所述废气管与发动机进气口相连通；所述控制单元的输出端与EGR阀的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制EGR阀开启或者关闭的控制命令；所述控制单元并根据发动机的进气口的压力信号生成针对EGR阀开启或者关闭状态调整的控制命令。

上述技术方案中，还包括PFM流量计，所述PFM流量计设置于发动机进气口与DACS阀之间的管道内；所述PFM流量计用于实时监测发动机进气口的进气流量；所述控制单元的输入端与PFM 流量计电连接；所述控制单元实时接收PFM流量计发送的发动机进气口的进气流量信号，并根据发动机进气口的进气流量以及发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴开启或者关闭状态调整的控制命令、针对旁通节气门开启或者关闭状态调整的控制命令、针对进气节气门开启或者关闭状态调整的控制命令。PFM 流量计用来测试进气流量，进气系统其他执行器会基于此流量做响应控制。

上述技术方案中，所述进气节气门的驱动装置包括用于驱动进气节气门开启或者关闭状态调整的第一蝶阀，所述第一蝶阀上设置第一位置传感器，所述第一位置传感器用于实时监测第一蝶阀的变化位置；所述第一位置传感器与控制单元电连接；所述控制单元实时接收第一位置传感器发送的第一蝶阀的位置信息，所述控制单元根据第一蝶阀的位置信息判断进气节气门开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和进气节气门状态信息，生成针对第一蝶阀转动角度调整的控制命令。

上述技术方案中，所述旁通节气门的驱动装置包括用于驱动旁通节气门开启或者关闭状态调整的第二蝶阀，所述第二蝶阀上设置第二位置传感器，所述第二位置传感器用于实时监测第二蝶阀的变化位置；所述第二位置传感器与控制单元电连接；所述控制单元实时接收第二位置传感器发送的第二蝶阀的位置信息，所述控制单元根据第二蝶阀的位置信息判断旁通节气门开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和旁通节气门状态信息，生成针对第二蝶阀转动角度调整的控制命令。

上述技术方案中，所述压缩空气喷嘴的驱动装置包括电磁驱动装置，所述控制单元根据发动机进气口的进气流量信息和发动机的进气口的压力信号，生成针对电磁驱动装置的控制命令；所述电磁驱动装置根据接收到的控制命令内，控制压缩空气的喷射流速和喷射体积。

上述技术方案中，当发动机大负荷运行且不存在进气补偿与排温管理的需求时，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门保持开启；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门保持关闭，控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴保持关闭。

上述技术方案中，当发动机小负荷运行时，控制单元通过温度传感器实时检测发动机的进气口的进气温度；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度低于需求且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀位置信息判定旁通节气门不处于全开状态，控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门的开度增大直至全开，使来自增压器的高温气体经由旁通引气管进入DACS阀，与来自中冷器的低温气体混合；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度低于需求且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀位置信息判定旁通节气门处于全开状态，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门减小开度至关闭；如果控制单元仍然持续判定发动机的进气口的进气温度低于需求，控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门减小开度，通过减小进气量进一步提升排气温度；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度超过设定值时：控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门开启；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门减小开度直至关闭。

上述技术方案中，当发动机小负荷运行，控制单元判定司机踩下加速踏板，存在发动机进气动态补偿的需求时，控制单元通过压力传感器实时检测发动机的进气口的增压压力：

当控制单元判定发动机的进气口的增压压力未超过设定值时；控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门关闭或减小开度；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门关闭或减小开度；控制单元发送控制命令至EGR阀的驱动装置，使EGR 阀关闭；控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴开启，使整车储气罐中的压缩空气进入发动机的进气口；

当控制单元判定发动机的进气口的增压压力超过设定值时，或者压缩空气喷嘴开启时间超过时间阈值时，控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴关闭；控制单元发送控制命令至第一蝶阀和第二蝶阀，使进气节气门开启，使旁通节气门关闭。

本发明的有益效果是：动态空气补偿与排温管理系统采用整车储气系统供气、废气涡轮增压、进气节流阀、中冷旁通阀协同工作，实现发动机进气的动态补偿，从而改善发动机低速响应性能；以及配合进排气换热器实现发动机进气温度的调节、从而提升排气温度改善尾气排放。

(1)发动机进气的动态补偿，在需要发动机瞬时增大扭矩时，由于增压器存在气动滞后现象，发动机受烟度限制导致喷油量不足，从而带来发动机扭矩响应问题。本发明在增压器气动滞后期间采用压缩空气喷嘴将储气系统中的压缩空气喷入发动机进气管，以提供发动机在此动态过程中所需增压压力和空气流量；随着发动机转速和扭矩的提高，排气能量提高，涡轮增压器气动滞后现象消除，能提供足够的空气量，发动机正常工作。

(2)发动机排气温度的管理，通过进气节气门和旁通节气门开度，调节增压后以及与高温排气换热后的高温进气与经过中冷器冷却后的低温进气的混合比例，实现进气系统柔性控制，避免了中冷热量损失和中冷阻力增加；通过进气节气门和旁通节气门开度，同时可以对进气量进行调节，控制发动机的进气温度，从而调节发动机排温，有利于提升排气后处理装置转化效率，降低污染物排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1-控制单元，2-增压器，3-中冷器，4-旁通引气管， 5-PFM流量计，6-EGR阀，7-温度传感器，8-DACS阀，9-第一蝶阀，10-第二蝶阀，11-进气节气门，12-旁通节气门，13-压力传感器，14-压缩空气喷嘴，15-整车储气罐，16-排气尾管，17-热交换器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，包括增压器2和发动机，其中增压器2的出气口通过管道与发动机的进气口相连通。增压器2与发动机进气管之间管路为具有三通功能的管路。发动机工作时，采用涡轮增压装置在不增加发动机排量的情况下增加发动机输出扭矩；采用进气中冷装置冷却经过涡轮增压增压后的高温空气，提高进气充量。

所述增压器2的出气口与发动机的进气口之间的管道上依次设置有中冷器3和DACS阀8，DACS阀8位于中冷器3后端，从增压器2的出气口流出的气体依次经过中冷器3和DACS阀8进入发动机的进气口；DACS阀8具有压力检测功能。还包括旁通引气管 4，所述旁通引气管4的一端与增压器2出气口和中冷器3靠近增压器2的端口之间的管道相连通；所述旁通引气管4的另一端与 DACS阀8相连通；所述旁通引气管4与DACS阀8相连通的端口处设置有旁通节气门12；所述发动机的进气口设置有温度传感器 7，所述温度传感器7用于实时检测发动机的进气口的进气温度；还包括控制单元1；所述控制单元1的输入端与温度传感器7电连接；所述控制单元1的输出端与旁通节气门12的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元1输出用于控制旁通节气门12开启或者关闭的控制命令；所述控制单元1实时接收温度传感器7发送的发动机的进气口的进气温度信号，并根据发动机的进气口的进气温度信号生成针对旁通节气门12开启或者关闭状态调整的控制命令。所述控制单元1采用ECM，发动机电子控制模块。增压器2出气口为三通功能的管路的进气口，另外三通功能的管路两个口分别与中冷器3(与DACS阀8低温气体入口联通)与DACS 阀8高温气体入口(即旁通引气管4)联通。所述旁通节气门12 可以配设在旁通引气管4的进口端至出口端之间的任意位置，与其相关的替代方案也包含在本专利保护内容内。还包括发动机的排气尾管16和热交换器17；所述排气尾管16设置于旁通引气管 4一侧；所述热交换器17设置于旁通引气管4与排气尾管16之间；所述热交换器17用于将排气尾管16的热量传导至旁通引气管4，提升旁通引气管内空气温度。

具体地，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的温度低于需求值时，需要开启旁通节气门12的开度直至全开，使来自增压器2的高温气体进入DACS阀8，与来自中冷器3的低温气体混合，使得进入发动机进气口的温度升高。

上述技术方案中，还包括整车储气罐15；所述整车储气罐15 的出气口与DACS阀8相连通；所述整车储气罐15的出气口设置有压缩空气喷嘴14；所述压缩空气喷嘴位于位于DACS阀出气口与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；DACS阀8靠近发动机进气口的端口处设置有压力传感器13；所述压力传感器13用于实时检测发动机的进气口的增压压力；所述控制单元的输入端与压力传感器13电连接；所述控制单元1的输出端与压缩空气喷嘴 14的驱动装置的信号输入端电连接；所述控制单元1的输出用于控制压缩空气喷嘴14开启或者关闭的控制命令；所述控制单元1 实时接收压力传感器13发送的发动机的进气口的的压力信号，并根据发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴14开启或者关闭状态调整的控制命令。

具体地，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的增压压力低于需求值时，需要开启压缩空气喷嘴14，使得整车储气罐15中的压缩气体进入发动机进气口，从而增大发动机进气口的增压压力。

上述技术方案中，还包括进气节气门11，所述进气节气门11 设置于DACS阀8靠近增压器2出气口的端口处；所述进气节气门位于中冷器与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；所述控制单元 1的输出端与进气节气门11的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元1输出用于控制进气节气门11开启或者关闭的控制命令；所述控制单元1根据发动机的进气口的压力信号、发动机的进气口的进气温度信号生成针对进气节气门11开启或者关闭状态调整的控制命令。

具体地，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的温度在开启旁通节气门12的开度直至全开以后低于需求值时，需要控制单元1通过驱动装置驱动进气节气门11关闭、旁通节气门12减小开度，从而减小发动机进气口的进气量，进一步提升排气温度。进气节气门11和旁通节气门12可由电机、气动、液动电磁阀控制(不局限驱动类型)，与其相关的驱动也包含在本专利保护内容内。

上述技术方案中，还包括EGR阀6，所述EGR阀6设置于发动机进气口一侧的废气管上，所述废气管与发动机进气口相连通；所述控制单元1的输出端与EGR阀6的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元1输出用于控制EGR阀6开启或者关闭的控制命令；所述控制单元1并根据发动机的进气口的压力信号生成针对 EGR阀6开启或者关闭状态调整的控制命令。

具体地，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的增压压力低于需求值时，需要关闭EGR阀6，使得整车储气罐 15中的压缩气体进入发动机进气口且不从其他的管路流走，从而增大发动机进气口的增压压力。

上述技术方案中，还包括PFM流量计5，所述PFM流量计5 设置于发动机进气口与DACS阀8之间的管道内；所述PFM流量计 5用于实时监测发动机进气口的进气流量；所述控制单元的输入端与PFM流量计5电连接；所述控制单元1实时接收PFM流量计 5发送的发动机进气口的进气流量信号，并根据发动机进气口的进气流量以及发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴 14开启或者关闭状态调整的控制命令、针对旁通节气门12开启或者关闭状态调整的控制命令、针对进气节气门11开启或者关闭状态调整的控制命令。所述PFM流量计5可以配设在增压器2的出口至中冷器3与旁通引气管4三通管路的进气口之间的任意位置，也可以配设在EGR阀6所处的管路中，与其相关的替代方案也包含在本专利保护内容内。

具体地，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的气体流量低于需求值时，需要通过控制开度压缩空气喷嘴14、旁通节气门12以及进气节气门11，实现多路气流的流入，实现发动机进气口气体流量的增加。反之，当控制单元1根据车辆当前状态判定发动机进气口的气体流量大于设定值时，需要通过控制开度压缩空气喷嘴14、旁通节气门12以及进气节气门11，实现各路气体流入的减少，实现发动机进气口气体流量的减小。其中DACS阀8可通过进气节气门11和旁通节气门12，双节气门协同控制三通功能管路的气体流量与流速。

上述技术方案中，所述进气节气门11的驱动装置包括用于驱动进气节气门11开启或者关闭状态调整的第一蝶阀9，所述第一蝶阀9上设置第一位置传感器，所述第一位置传感器用于实时监测第一蝶阀9的变化位置；所述第一位置传感器与控制单元1电连接；所述控制单元1实时接收第一位置传感器发送的第一蝶阀 9的位置信息，所述控制单元1根据第一蝶阀9的位置信息判断进气节气门11开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和进气节气门11状态信息，生成针对第一蝶阀9转动角度调整的控制命令。

具体地，第一蝶阀9为进气节气门11的开闭程度的控制机构，控制单元1发送控制命令至第一蝶阀9，使其按照控制命令要求的角度转动，实现进气节气门11不同的程度的开闭，以实现来自增压器2出气口不同程度的进气。

上述技术方案中，所述旁通节气门12的驱动装置包括用于驱动旁通节气门12开启或者关闭状态调整的第二蝶阀10，所述第二蝶阀10上设置第二位置传感器，所述第二位置传感器用于实时监测第二蝶阀10的变化位置；所述第二位置传感器与控制单元1 电连接；所述控制单元1实时接收第二位置传感器发送的第二蝶阀10的位置信息，所述控制单元1根据第二蝶阀10的位置信息判断旁通节气门12开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和旁通节气门12状态信息，生成针对第二蝶阀10转动角度调整的控制命令。

具体地，第二蝶阀10为旁通节气门12的开闭程度的控制机构，控制单元1发送控制命令至第二蝶阀10，使其按照控制命令要求的角度转动，实现旁通节气门12不同的程度的开闭，以实现来自旁通引气管4不同程度的进气。

上述技术方案中，所述压缩空气喷嘴14的驱动装置包括电磁驱动装置，所述控制单元1根据发动机进气口的进气流量信息和发动机的进气口的压力信号，生成针对电磁驱动装置的控制命令；所述电磁驱动装置根据接收到的控制命令内，控制压缩空气的喷射流速和喷射体积。所述电磁驱动装置为电磁铁/电磁阀。

本发明的通过控制单元1实现的发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理方法包括以下步骤：

发动机正常运转时，增压器2对进气进行增压，中冷器3对通过了增压器2的进气进行冷却。进气节气门11常开，旁通节气门12常闭，压缩空气喷嘴14常闭。

当控制单元1判定发动机大负荷运行且不存在进气补偿与排温管理的需求时，控制单元1发送控制命令至第一蝶阀9，使进气节气门11保持开启；控制单元1发送控制命令至第二蝶阀10，使旁通节气门12保持关闭，控制单元1发送控制命令至压缩空气喷嘴14的驱动装置，使压缩空气喷嘴14保持关闭。其中控制单元1通过温度传感器7实时检测发动机的进气口的进气温度，通过压力传感器13实时检测发动机的进气口的增压压力，当控制器判定发动机的进气口的实时进气温度和发动机的进气口的实时增压压力均复合设定值要求，满足当下实际需求时，判定发动机不存在进气补偿与排温管理的需求。

当控制单元1判定发动机小负荷运行时，控制单元1通过温度传感器7实时检测发动机的进气口的进气温度；

如果控制单元1根据温度传感器7反馈的发动机的进气口的进气温度信号，判定发动机的进气口的进气温度低于需求值，且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀10位置信息判定旁通节气门12不处于全开状态时：控制单元1发送控制命令至第二蝶阀 10，使旁通节气门12的开度增大直至全开，使来自增压器2的高温气体经由旁通引气管4进入DACS阀8，与来自中冷器3的低温气体混合；

如果控制单元1根据温度传感器7反馈的发动机的进气口的进气温度信号，判定发动机的进气口的进气温度低于需求值，且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀10位置信息判定旁通节气门12处于全开状态时，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门减小开度至关闭；如果控制单元仍然持续判定发动机的进气口的进气温度低于需求，控制单元1发送控制命令至第二蝶阀10，使旁通节气门12减小开度，通过减小进气量进一步提升排气温度；

如果控制单元1根据温度传感器7反馈的发动机的进气口的进气温度信号，判定发动机的进气口的进气温度超过设定值时：控制单元1发送控制命令至第一蝶阀9，使进气节气门11开启；控制单元1发送控制命令至第二蝶阀10，使旁通节气门12减小开度直至关闭，使得来自增压器2出气口的进气经过中冷器3冷却后再进入发动机进气口。

当控制单元1判定发动机小负荷运行，控制单元1基于车辆状态信息判定司机踩下加速踏板，存在发动机进气动态补偿的需求时，控制单元1通过压力传感器13实时检测发动机的进气口的增压压力：

当控制单元1判定发动机的进气口的增压压力未超过压力设定值时；控制单元1发送控制命令至第一蝶阀9，使进气节气门 11关闭或减小开度；控制单元1发送控制命令至第二蝶阀10，使旁通节气门12关闭或减小开度；控制单元1发送控制命令至EGR 阀6的驱动装置，使EGR阀6关闭；控制单元1发送控制命令至压缩空气喷嘴14的驱动装置，使压缩空气喷嘴14开启，使整车储气罐15中的压缩空气进入发动机的进气口；

当控制单元1判定发动机的进气口的增压压力超过压力设定值时，或者压缩空气喷嘴14开启时间超过时间阈值值时，控制单元1发送控制命令至压缩空气喷嘴14的驱动装置，使压缩空气喷嘴14关闭；控制单元发送控制命令至第一蝶阀和第二蝶阀，使进气节气门开启，使旁通节气门关闭。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理方法程序，所述发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理方法程序被车辆的控制单元执行时实现上述技术方案中所述发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理方法的步骤。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，其特征在于：包括增压器和发动机，其中增压器的出气口通过管道与发动机的进气口相连通，增压器的出气口与发动机的进气口之间的管道上依次设置有中冷器和DACS阀，从增压器的出气口流出的气体依次经过中冷器和DACS阀进入发动机的进气口；还包括旁通引气管，所述旁通引气管的一端与增压器出气口和中冷器靠近增压器的端口之间的管道相连通；所述旁通引气管的另一端与DACS阀相连通；所述旁通引气管与DACS阀相连通的端口处设置有旁通节气门；所述发动机的进气口设置有温度传感器，所述温度传感器用于实时检测发动机的进气口的进气温度；还包括控制单元；所述控制单元的输入端与温度传感器电连接；所述控制单元的输出端与旁通节气门的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制旁通节气门开启或者关闭的控制命令；所述控制单元实时接收温度传感器发送的发动机的进气口的进气温度信号，并根据发动机的进气口的进气温度信号生成针对旁通节气门开启或者关闭状态调整的控制命令；

还包括发动机的排气尾管和热交换器；所述排气尾管设置于旁通引气管一侧；所述热交换器设置于旁通引气管与排气尾管之间；所述热交换器用于将排气尾管的热量传导至旁通引气管，提升旁通引气管内空气温度；

还包括整车储气罐；所述整车储气罐的出气口与DACS阀相连通；所述整车储气罐的出气口设置有压缩空气喷嘴；所述压缩空气喷嘴位于位于DACS阀出气口与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；DACS阀靠近发动机进气口的端口处设置有压力传感器；所述压力传感器用于实时检测发动机的进气口的增压压力；所述控制单元的输入端与压力传感器电连接；所述控制单元的输出端与压缩空气喷嘴的驱动装置的信号输入端电连接；所述控制单元的输出用于控制压缩空气喷嘴开启或者关闭的控制命令；所述控制单元实时接收压力传感器发送的发动机的进气口的的压力信号，并根据发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴开启或者关闭状态调整的控制命令；

还包括进气节气门，所述进气节气门设置于DACS阀靠近增压器出气口的端口处；所述进气节气门位于中冷器与DACS阀和旁通引气管的连接处之间；所述控制单元的输出端与进气节气门的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制进气节气门开启或者关闭的控制命令；所述控制单元根据发动机的进气口的压力信号、发动机的进气口的进气温度信号生成针对进气节气门开启或者关闭状态调整的控制命令；

所述进气节气门的驱动装置包括用于驱动进气节气门开启或者关闭状态调整的第一蝶阀，所述第一蝶阀上设置第一位置传感器，所述第一位置传感器用于实时监测第一蝶阀的变化位置；所述第一位置传感器与控制单元电连接；所述控制单元实时接收第一位置传感器发送的第一蝶阀的位置信息，所述控制单元根据第一蝶阀的位置信息判断进气节气门开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和进气节气门状态信息，生成针对第一蝶阀转动角度调整的控制命令；

所述旁通节气门的驱动装置包括用于驱动旁通节气门开启或者关闭状态调整的第二蝶阀，所述第二蝶阀上设置第二位置传感器，所述第二位置传感器用于实时监测第二蝶阀的变化位置；所述第二位置传感器与控制单元电连接；所述控制单元实时接收第二位置传感器发送的第二蝶阀的位置信息，所述控制单元根据第二蝶阀的位置信息判断旁通节气门开启或者关闭状态，并根据发动机的进气口的进气温度信号、发动机的进气口的压力信号、发动机进气口的进气流量信息和旁通节气门状态信息，生成针对第二蝶阀转动角度调整的控制命令；

当发动机小负荷运行时，控制单元通过温度传感器实时检测发动机的进气口的进气温度；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度低于需求且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀位置信息判定旁通节气门不处于全开状态，控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门的开度增大直至全开，使来自增压器的高温气体经由旁通引气管进入DACS阀，与来自中冷器的低温气体混合；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度低于需求且根据第二位置传感器反馈的第二蝶阀位置信息判定旁通节气门处于全开状态，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门减小开度至关闭；如果控制单元仍然持续判定发动机的进气口的进气温度低于需求，控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门减小开度，通过减小进气量进一步提升排气温度；

如果控制单元判定发动机的进气口的进气温度超过设定值，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门开启；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门减小开度直至关闭；

当发动机小负荷运行，控制单元判定司机踩下加速踏板，存在发动机进气动态补偿的需求时，控制单元通过压力传感器实时检测发动机的进气口的增压压力：

当控制单元判定发动机的进气口的增压压力未超过设定值时；控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门关闭或减小开度；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门关闭或减小开度；控制单元发送控制命令至EGR阀的驱动装置，使EGR阀关闭；控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴开启，使整车储气罐中的压缩空气进入发动机的进气口；当控制单元判定发动机的进气口的增压压力超过设定值时，或者压缩空气喷嘴开启时间超过时间阈值时，控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴关闭；控制单元发送控制命令至第一蝶阀和第二蝶阀，使进气节气门开启，使旁通节气门关闭。

2.根据权利要求1所述的一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，其特征在于：还包括EGR阀，所述EGR阀设置于发动机进气口一侧的废气管上，所述废气管与发动机进气口相连通；所述控制单元的输出端与EGR阀的驱动装置的信号输入端电连接，控制单元输出用于控制EGR阀开启或者关闭的控制命令；所述控制单元并根据发动机的进气口的压力信号生成针对EGR阀开启或者关闭状态调整的控制命令。

3.根据权利要求2所述的一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，其特征在于：还包括PFM流量计，所述PFM流量计设置于发动机进气口与DACS阀之间的管道内；所述PFM流量计用于实时监测发动机进气口的进气流量；所述控制单元的输入端与PFM流量计电连接；所述控制单元实时接收PFM流量计发送的发动机进气口的进气流量信号，并根据发动机进气口的进气流量以及发动机的进气口的压力信号生成针对压缩空气喷嘴开启或者关闭状态调整的控制命令、针对旁通节气门开启或者关闭状态调整的控制命令、针对进气节气门开启或者关闭状态调整的控制命令。

4.根据权利要求3所述的一种发动机用带旁通换热功能的动态空气补偿与排温管理系统，其特征在于：当发动机大负荷运行且不存在进气补偿与排温管理的需求时，控制单元发送控制命令至第一蝶阀，使进气节气门保持开启；控制单元发送控制命令至第二蝶阀，使旁通节气门保持关闭，控制单元发送控制命令至压缩空气喷嘴的驱动装置，使压缩空气喷嘴保持关闭。

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