CN205532847U - 天然气发动机系统和车辆 - Google Patents

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许力强
杜鑫
张东升
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Abstract

本实用新型涉及车辆领域，公开了一种天然气发动机系统和车辆，其中，所述然气发动机系统包括进气系统和控制器，所述进气系统包括进气管路以及设置在所述进气管路上的空气滤清器(1)和节气门(3)，所述空气滤清器(1)和所述节气门(3)之间设置有节气门前压力传感器(S2)，所述控制器与所述节气门前压力传感器(S2)电连接并在下坡滑行或泊车怠速工况下响应于所述节气门前压力传感器(S2)反馈的压力信号启动或关闭高原补偿功能。本实用新型利用节气门前传感器在特定工况下的反馈信号即可完成环境状态的判断并相应启动或关闭高原补偿功能，实现了环境监测的功能，减少了制造成本，优化了发动机布局。

Description

天然气发动机系统和车辆
技术领域
本实用新型涉及车辆领域，具体地，涉及一种天然气发动机系统和包括该天然气发动机系统的车辆。
背景技术
目前，绝大多数天然气发动机车辆都配备了环境压力传感器，以根据车辆所处位置的环境压力判断车辆所处位置是否处于高原环境。即，当环境压力传感器反馈的信号显示车辆所处位置的环境压力低于标准大气压，则判断车辆所处位置为高原环境，车辆将启动高原补偿功能，以使天然气发动机适于在低气压下运转并提供充足的动力。
如上所述，环境压力传感器的设置仅用于根据环境压力判断是否处于高原环境，地域作用明显。换言之，为检测环境压力是否为高原压力，需要额外增设检测环境压力的环境压力传感器，因此一方面增加了成本，另一方面增大了发动机空间的布置复杂度。
因此，现有的天然气发动机车辆无法简单、有效地判断高原环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种天然气发动机系统，以简单、有效地反馈环境压力信号并提供高原环境判断。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种天然气发动机系统，其中，所述然气发动机系统包括进气系统和控制器，所述进气系统包括进气管路以及设置在所述进气管路上的空气滤清器和节气门，所述空气滤清器和所述节气门之间设置有节气门前压力传感器，所述控制器与所述节气门前压力传感器电连接并在下坡滑行或泊车怠速工况下响应于所述节气门前压力传感器反馈的压力信号启动或关闭高原补偿功能。
优选地，所述天然气发动机系统包括涡轮增压器，所述控制器与所述涡轮增压器电连接，所述进气系统包括中冷器，所述中冷器设置在所述空气滤清器和所述节气门前压力传感器之间。
优选地，所述天然气发动机系统包括用于控制点火提前角的调节装置，所述控制器与所述调节装置电连接。
优选地，所述天然气发动机系统包括燃气供给系统，所述燃气供给系统包括燃气罐、燃气供给管路以及设置在所述燃气供给管路上的燃气滤清器和燃气计量阀，所述天然气发动机系统包括燃气混合器，所述进气管路和燃气供给管路分别连接于所述燃气混合器，所述控制器与所述燃气计量阀电连接。
优选地，所述进气系统包括进气歧管，所述燃气混合器和所述进气歧管之间设置有进气歧管压力温度传感器，所述进气歧管压力传感器与所述控制器电连接。
优选地，所述燃气计量阀和所述燃气混合器之间设置有燃气压力温度传感器，所述燃气压力温度传感器与所述控制器电连接。
优选地，所述天然发动机系统包括排气系统，所述排气系统包括氧化催化器，所述氧化催化器连接于所述涡轮增压器。
优选地，所述涡轮增压器和所述氧化催化器之间设置有宽域氧传感器。
优选地，所述进气管路上设置有进气温度湿度传感器，所述进气温度湿度传感器设置在与所述涡轮增压器的涡轮同轴的叶轮和所述空气滤清器之间并与所述控制器电连接。
本实用新型还提供一种车辆，其中，所述车辆包括本实用新型的天然气发动机系统。
通过上述技术方案，在车辆的下坡滑行或泊车怠速工况下，由于车辆处于断油滑行(下坡滑行工况)或微量喷油(泊车怠速工况)的状态，在这两种状态下，节气门前的进气压力与环境压力十分接近，因此可以利用节气门前压力传感器反馈环境压力的信号，控制器可以根据该反馈判断车辆是否处于高原环境并由此启动或关闭高原补偿功能。因此，本实用新型利用现有的节气门前传感器在特定工况下的反馈信号即可完成环境状态的判断并相应启动或关闭高原补偿功能，实现了环境监测的功能，避免了增设其他传感器，减少了制造成本，优化了发动机布局。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是说明本实用新型的天然气发动机系统的具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1-空气滤清器；2-中冷器；3-节气门；4-燃气混合器；5-燃气计量阀；
6-燃气滤清器；7-燃气罐；8-涡轮增压器；9-氧化催化器；
S1-进气湿度温度传感器；S2-节气门前压力传感器；
S3-进气歧管压力温度传感器；S4-燃气压力温度传感器；
S5-宽域氧传感器；。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
根据本实用新型的一个方面，提供一种天然气发动机系统，其中，所述然气发动机系统包括进气系统和控制器，所述进气系统包括进气管路以及设置在所述进气管路上的空气滤清器1和节气门3，所述空气滤清器1和所述节气门3之间设置有节气门前压力传感器S2，所述控制器与所述节气门前压力传感器S2电连接并在下坡滑行或泊车怠速工况下响应于所述节气门前压力传感器S2反馈的压力信号启动或关闭高原补偿功能。
在车辆的下坡滑行或泊车怠速工况下，由于车辆处于断油滑行(下坡滑行工况)或微量喷油(泊车怠速工况)的状态，在这两种状态下，节气门3前的进气压力与环境压力十分接近，因此可以利用节气门前压力传感器S2反馈环境压力的信号(其中，还可以利用压力修正模型来根据下坡滑行或泊车怠速工况下节气门前压力传感器S2的信号获得更准确的环境压力)，控制器可以根据该反馈判断车辆是否处于高原环境并由此启动或关闭高原补偿功能。因此，本实用新型利用现有的节气门前传感器S2在特定工况下的反馈信号即可完成环境状态的判断并相应启动或关闭高原补偿功能，实现了环境监测的功能，避免了增设其他传感器，减少了制造成本，优化了发动机布局。
为便于在高压补偿功能中提高动力，如图1所示，所述天然气发动机系统可以包括涡轮增压器8，所述控制器与所述涡轮增压器8电连接，以便在开启高原补偿功能时通过开启或调节涡轮增压器8来增大动力，反之，在关闭高原补偿功能时通过关闭或调节涡轮增压器8来减小动力。另外，配合涡轮增压器8，所述进气系统可以包括中冷器2，以降低增压后的进气温度。其中，所述中冷器2设置在所述空气滤清器1和所述节气门前压力传感器S2之间。
此外，还可以通过调节发动机的点火提前角来调整动力，以适应高原补偿功能的启动或关闭。因此，优选地，所述天然气发动机系统包括用于控制点火提前角的调节装置，所述控制器与所述调节装置电连接，从而在开启高原补偿功能时通过调节装置增大点火提前角，或者在关闭高原补偿功能时通过调节装置减小点火提前角。其中，调节装置可以是各种适当的形式，例如离心式点火提前调节装置或者真空式点火提前调节装置。
另外，本实用新型涉及天然气发动机系统，如图1所示，所述天然气发动机系统包括燃气供给系统，所述燃气供给系统包括燃气罐7、燃气供给管路以及设置在所述燃气供给管路上的燃气滤清器6和燃气计量阀5，所述天然气发动机系统包括燃气混合器4，所述进气管路和燃气供给管路分别连接于所述燃气混合器4。在开启或关闭高原补偿功能时，还需要增大或减小燃气进气量，因此优选地，所述控制器与所述燃气计量阀5电连接，以便在开启或关闭高原补偿功能时通过调节燃气计量阀5的开度来相应调整燃气进气量。
此外，所述进气系统包括进气歧管，所述燃气混合器4和所述进气歧管之间设置有进气歧管压力温度传感器S3，所述进气歧管压力传感器S3与所述控制器电连接，以便向控制器反馈进气歧管的压力和温度，控制器可以根据进气歧管的压力和温度以及所处状态(即，是否开启了高原补偿功能)来进行相应操作。
此外，所述燃气计量阀5和所述燃气混合器4之间设置有燃气压力温度传感器S4，所述燃气压力温度传感器S4与所述控制器电连接，以便反馈燃气管路提供的燃气的压力和温度，控制器可以根据燃气管路的压力和温度以及所处状态(即，是否开启了高原补偿功能)来进行相应操作。
另外，所述天然发动机系统包括排气系统，为降低污染，所述排气系统可以包括氧化催化器9，所述氧化催化器9连接于所述涡轮增压器8。优选地，所述涡轮增压器8和所述氧化催化器9之间可以设置有宽域氧传感器S5，以监测排气系统的氧浓度。
另外，所述进气管路上设置有进气温度湿度传感器S1，所述进气温度湿度传感器S1设置在与所述涡轮增压器8的涡轮同轴的叶轮和所述空气滤清器1之间并与所述控制器电连接，以便向控制器反馈进气管路的进气温度和湿度。
根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，其中，所述车辆包括根据本实用新型的天然气发动机系统。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种天然气发动机系统，其特征在于，所述然气发动机系统包括进气系统和控制器，所述进气系统包括进气管路以及设置在所述进气管路上的空气滤清器(1)和节气门(3)，所述空气滤清器(1)和所述节气门(3)之间设置有节气门前压力传感器(S2)，所述控制器与所述节气门前压力传感器(S2)电连接并在下坡滑行或泊车怠速工况下响应于所述节气门前压力传感器(S2)反馈的压力信号启动或关闭高原补偿功能。
2.根据权利要求1所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述天然气发动机系统包括涡轮增压器(8)，所述控制器与所述涡轮增压器(8)电连接，所述进气系统包括中冷器(2)，所述中冷器(2)设置在所述空气滤清器(1)和所述节气门前压力传感器(S2)之间。
3.根据权利要求2所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述天然气发动机系统包括用于控制点火提前角的调节装置，所述控制器与所述调节装置电连接。
4.根据权利要求2或3所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述天然气发动机系统包括燃气供给系统，所述燃气供给系统包括燃气罐(7)、燃气供给管路以及设置在所述燃气供给管路上的燃气滤清器(6)和燃气计量阀(5)，所述天然气发动机系统包括燃气混合器(4)，所述进气管路和燃气供给管路分别连接于所述燃气混合器(4)，所述控制器与所述燃气计量阀(5)电连接。
5.根据权利要求4所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述进气系统包括进气歧管，所述燃气混合器(4)和所述进气歧管之间设置有进气歧管压力温度传感器(S3)，所述进气歧管压力传感器(S3)与所述控制器电连接。
6.根据权利要求4所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述燃气计量阀(5)和所述燃气混合器(4)之间设置有燃气压力温度传感器(S4)，所述燃气压力温度传感器(S4)与所述控制器电连接。
7.根据权利要求2所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述天然发动机系统包括排气系统，所述排气系统包括氧化催化器(9)，所述氧化催化器(9)连接于所述涡轮增压器(8)。
8.根据权利要求7所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述涡轮增压器(8)和所述氧化催化器(9)之间设置有宽域氧传感器(S5)。
9.根据权利要求2所述的天然气发动机系统，其特征在于，所述进气管路上设置有进气温度湿度传感器(S1)，所述进气温度湿度传感器(S1)设置在与所述涡轮增压器(8)的涡轮同轴的叶轮和所述空气滤清器(1)之间并与所述控制器电连接。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任意一项所述的天然气发动机系统。
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