一种相继增压系统的控制方法及相继增压系统与流程

1.本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种相继增压系统的控制方法及相继增压系统。


背景技术：

2.相继增压系统是目前改善中高速大功率柴油机低速性能的有效方法。通过控制增压器，实现高速高负荷工况下，柴油机每台增压器都在高效率区工作，低速低负荷工况，减少投入使用增压器的数量，使得投入使用的增压器仍然在高效率区工作，从而改善低速工况的经济性能和动力性能，使柴油机在全工况范围内运行良好。
3.但是这种状态将会导致，控制增压器工作的阀的控制系统始终在发动机高速高负荷工况时工作，此时发动机排气温度/压力，进气温度/压力均偏高，使得控制系统的工作负荷高，工作环境温度高，势必影响控制系统的使用寿命。
4.同时，如果系统出现故障，阀不能开启，部分增压器不工作，发动机无法运行至高速高负荷区域。


技术实现要素：

5.本发明公开了一种相继增压系统的控制方法及相继增压系统，用于保证控制系统的使用寿命和发动机的正常运行。
6.为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种相继增压系统的控制方法，所述相继增压系统包括两个可控增压器；包括：
8.用于与发动机气缸连接的排气管，所述排气管设置有至少两个涡端进气口；
9.与所述涡端进气口一一对应连接的增压器，所述增压器包括主增压器和受控增压器，所述主增压器与其对应的所述涡端进气口之间的气路常开，所述受控增压器与其对应的所述涡端进气口之间设有用于控制气路通断的受控阀，所述受控阀为常开阀；
10.用于与发动机气缸连接的进气管，所述进气管设置有至少两个压端出气口；
11.所述主增压器与其对应的所述压端进气口之间的气路常开，所述受控增压器与其对应的所述压端出气口之间设有用于控制气路通断的空气阀，所述空气阀为常开阀；
12.获取发动机的工作参数；
13.判断所述工作参数是否满足第一条件，若所述工作参数满足所述第一条件时，则将所述受控阀和所述空气阀同时关闭，使得所述主增压器处于工作模式，所述受控增压器处于非工作模式。
14.发动机的各缸排出废气在排气管中汇聚，排气管的内部相当于一个稳压腔，使得从发动机的各缸排出的废气在排气管中汇合稳定后从涡端进气口排入增压器中，主增压器与其对应的涡端进气口之间的气路为常开状态，受控增压器与其对应的涡端进气口之间设置有受控阀，受控阀为常开阀；用于与发动机气缸连接的进气管，进气管设置有至少两个压
端出气口；主增压器与其对应的涡端进气口之间的气路常开，受控增压器与其对应的压端出气口之间设有用于控制气路通断的空气阀，空气阀为常开阀；当发动机工作处于低速低负荷时，获取到的发动机工作参数满足第一条件时，受控阀和空气阀均关闭，使得受控增压器处于非工作模式；从而减小受控阀和空气阀的工作环境温度、工作负载，延长其使用寿命。通过上述方式，将受控阀和空气阀的工作区域处于发动机低速低负荷，其发动机排气温度/压力，进气温度/压力均较低，可以有效减小受控阀和空气阀的工作负载以及工作环境温度，间接延长受控阀和空气阀的使用寿命。
15.可选地，若所述工作参数不满足所述第一条件时，将获取的工作参数与第二条件进行比对，在确定需要同时将所述受控阀和空气阀打开时，将所述受控阀和所述空气阀打开使得所述主增压器和所述受控增压器均处于工作模式。
16.可选地，所述工作参数至少包括以下参数中的部分或全部：
17.发动机的转速或发动机的排气压力。
18.可选地，所述第一条件至少包括以下条件中的部分或全部：
19.条件一、所述发动机的转速小于第一阈值；
20.条件二、所述发动机的排气压力小于第二阈值。
21.可选地，所述第二条件至少包括以下条件中的部分或全部：
22.条件一、所述发动机的转速大于第三阈值；
23.条件二、所述发动机的转速大于第四阈值。
24.第二方面，本发明提供的一种相继增压系统，包括：
25.用于与发动机气缸连接的排气管，所述排气管设置有至少两个涡端进气口；
26.与所述涡端进气口一一对应连接的增压器，所述增压器包括主增压器和受控增压器，所述主增压器与其对应的所述涡端进气口之间的气路常开，所述受控增压器与其对应的所述涡端进气口之间设有用于控制气路通断的受控阀，所述受控阀为常开阀。
27.用于与发动机气缸连接的进气管，所述进气管设置有至少两个压端出气口；
28.所述主增压器与其对应的所述压端进气口之间的气路常开，所述受控增压器与其对应的所述压端出气口之间设有用于控制气路通断的空气阀，所述空气阀为常开阀。
29.可选地，还包括：中冷器；
30.所述主增压器和所述受控增压器通过所述中冷器与所述发动机连通。
31.可选地，所述系统包括：处理器、存储器以及认证模块，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实行下列过程：
32.获取发动机的工作参数；
33.判断所述工作参数是否满足第一条件，若所述工作参数满足所述第一条件时，则将所述受控阀和所述空气阀同时关闭，使得所述主增压器处于工作模式，所述受控增压器处于非工作模式。
34.可选地，所述处理器还用于：
35.若所述工作参数不满足所述第一条件时，将获取的工作参数与第二条件进行比对，在确定需要同时将所述受控阀和所述空气阀打开时，将所述受控阀和所述空气阀打开使得所述主增压器和所述受控增压器均处于工作模式。
36.可选地，所述工作参数至少包括以下参数中的部分或全部：
37.发动机的转速或发动机的排气压力。
附图说明
38.图1为本发明实施例提供的一种相继增压系统的结构示意图；
39.图2为本发明实施例提供的一种相继增压系统的控制方法的流程示意图；
40.图3为本发明实施例提供的一种相继增压系统的控制方法的判断流程示意图；
41.图4为本发明实施例提供的一种相继增压系统在发动机外特性曲线上阀控制区域的示意图。
42.图标：1-主增压器；2-受控增压器；3-排气管；31-涡端进气口；4-受控阀；5-空气阀；6-中冷器；7-进气管；71-压端出气口；8-发动机气缸。
具体实施方式
43.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，所描述的实施例仅仅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。
44.本发明实施例中的控制系统是指给受控阀4提供动力的系统，实现阀的开启或者关闭。常见的控制系统有电动控制系统、气动控制系统，液压控制系统。
45.如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种相继增压系统的控制方法，所述相继增压系统包括两个可控增压器；包括：
46.用于与发动机气缸8连接的排气管3，所述排气管3设置有至少两个涡端进气口31；
47.与所述涡端进气口31一一对应连接的增压器，所述增压器包括主增压器1和受控增压器2，所述主增压器1与其对应的所述涡端进气口31之间的气路常开，所述受控增压器2与其对应的所述涡端进气口31之间设有用于控制气路通断的受控阀4，所述受控阀4为常开阀；
48.用于与发动机气缸连接的进气管7，进气管7设置有至少两个压端出气口71；
49.主增压器1与其对应的涡端进气口31之间的气路常开，受控增压器2与其对应的涡端进气口31之间设有用于控制气路通断的空气阀5，空气阀5为常开阀；
50.s201：获取发动机的工作参数；
51.在一种具体地实施例中，获取发动机的工作参数，由于不同型号的发动机的工作参数是不同的，因此在不同的发动机型号下，都需要重新获取新的工作参数。例如工作参数可以是通过传感器来获取发动机的转速或是排气压力等的参数。
52.s202：判断所述工作参数是否满足第一条件，若所述工作参数满足所述第一条件时，则将所述受控阀4和所述空气阀同时关闭，使得所述主增压器1处于工作模式，所述受控增压器2处于非工作模式。
53.在一种具体地实施例中，当工作参数满足第一条件时，将控制处于常开状态下的受控阀4和空气阀5进入工作状态，即受控阀4和空气阀5关闭，这时由于受控阀4用于控制受控增压器2和其对应的涡端进气口31之间通断，由于空气阀5用于控制受控增压器2和其对应的压端出气口71之间通断，由于受控阀4和空气阀5同时关闭，则受控增压器2处于非工作
模式，而由于主增压器1与其对应的涡端进气口31之间的气路常开，主增压器1与其对应的压端出气口71之间的气路常开，因此主增压器1仍处于工作模式。
54.需要说明的是，发动机的各缸排出废气在排气管3中汇聚，排气管3的内部相当于一个稳压腔，使得从发动机的各缸排出的废气在排气管3中汇合稳定后从涡端进气口31排入增压器中，主增压器1与其对应的涡端进气口31之间的气路为常开状态，受控增压器2与其对应的涡端进气口31之间设置有受控阀4，由于受控阀4为常开阀；用于与发动机气缸8连接的进气管7，进气管7设置有至少两个压端出气口71；主增压器1与其对应的涡端进气口31之间的气路常开，受控增压器2与其对应的压端出气口71之间设有用于控制气路通断的空气阀5，空气阀5为常开阀；当发动机工作处于低速低负荷时，获取到的发动机工作参数满足第一条件时，受控阀4和空气阀5均关闭，使得受控增压器处于非工作模式；从而减小受控阀4和空气阀5的工作环境温度、工作负载，延长其使用寿命。通过上述方式，将受控阀4和空气阀5的工作区域处于发动机低速低负荷，其发动机排气温度/压力，进气温度/压力均较低，可以有效减小受控阀4和空气阀5的工作负载以及工作环境温度，间接延长受控阀4和空气阀5的使用寿命。
55.例如，当然，第一条件至少包括以下条件中的部分或全部：
56.条件一、所述发动机的转速小于第一阈值；
57.条件二、所述发动机的排气压力小于第二阈值。
58.工作参数至少包括以下参数中的部分或全部：发动机的转速或发动机的排气压力。第一条件也就是不同型号发动机对应的map图中的低速低负荷对应的发动机转速、或是发动机排气压力。如果这里使用的发动机型号对应的map图中在低速低负荷下对应的发动机转速为第一阈值，发动机型号对应的map图中在低速低负荷下对应的发动机排气压力为第二阈值，当工作参数中的发动机的转速小于第一阈值，也就是满足第一条件时，将会控制常开的受控阀4和空气阀5均关闭，也就是在低速低负荷条件下受控阀4和空气阀5工作均处于关闭状态；或是当工作参数中的发动机的排气压力小于第二阈值，也就是满足第一条件时，将会控制常开的受控阀4和空气阀5均关闭，也就是在低速低负荷条件下受控阀4和空气阀5工作均处于关闭状态。当然，如果工作参数中的发动机的转速小于第一阈值，同时发动机的排气压力也小于第二阈值，也就是满足第一条件时，将会控制常开的受控阀4和空气阀5关闭，也就是在低速低负荷条件下受控阀4和空气阀5工作处于关闭状态。因此无论是发动机的转速小于第一阈值还是发动机的排气压力小于第二阈值，受控阀4和空气阀5都会工作并关闭，使得与受控增压器2对应的涡端进气口31之间的气路关闭，以及受控增压器2对应的压端出气口71之间的气路关闭，从而受控增压器2不工作。
59.可选地，若所述工作参数不满足所述第一条件时，将获取的工作参数与第二条件进行比对，在确定需要将所述受控阀4和空气阀5打开时，将所述受控阀4和空气阀5均打开使得所述主增压器1和所述受控增压器2均处于工作模式。
60.所述第二条件至少包括以下条件中的部分或全部：
61.条件一、所述发动机的转速大于第三阈值；
62.条件二、所述发动机的转速大于第四阈值。
63.第二条件也就是不同型号发动机对应的map图中的高速高负荷对应的发动机转速、或是发动机排气压力。如果这里使用的发动机型号对应的map图中在高速高负荷下对应
的发动机转速为第三阈值，发动机型号对应的map图中在高速高负荷下对应的发动机排气压力为第四阈值，当工作参数中的发动机的转速大于第三阈值，也就是不满足第一条件满足第二条件时，将不会控制常开的受控阀4和空气阀5，也就是在高速高负荷条件下受控阀4和空气阀5均不工作处于常开状态；或是当工作参数中的发动机的排气压力大于第四阈值，也就是不满足第一条件满足第二条件时，将不会控制常开的受控阀4和空气阀5，也就是在高速高负荷条件下受控阀4和空气阀5均不工作处于常开状态。当然，如果工作参数中的发动机的转速大于第三阈值，同时发动机的排气压力也大于第四阈值，也就是满足第二条件时，将不会控制常开的受控阀4和空气阀5均关闭，也就是在高速高负荷条件下受控阀4和空气阀5均不工作处于常开状态。因此无论是发动机的转速大于第三阈值还是发动机的排气压力大于第四阈值，受控阀4和空气阀5都不会工作并常开，使得与受控增压器2对应的涡端进气口31之间的气路打开，以及受控增压器2对应的压端出气口71之间的气路打开，从而受控增压器2工作，实现在发动机高速高负荷转动下，主增压器1和受控增压器2同时工作。上述这样的设计方式，在发动机高速高负荷的运行下，即使控制受控阀4和空气阀5的系统出现故障，失去对受控阀4和空气阀5的控制，由于受控阀4和空气阀5为常开阀，因此受控阀4和空气阀5将会处于打开状态，这样并不会影响发动机的高速高负荷的运转。
64.图3为本发明实施例提供的一种相继增压系统的控制方法的判断流程示意图，如图3所示，包括如下步骤：
65.s301：发动机开始工作；
66.s302：阀控制系统不工作，受控阀和空气阀处于常开状态；
67.s303：获取发动机工作参数；
68.s304：判断发动机工作参数是否满足第一条件，如果满足第一条件，则执行s305；否则，执行s306；
69.s305：阀控制系统工作，受控阀和空气阀关闭；
70.s306：判断发动机工作参数是否满足第二条件，如果满足第二条件，则执行s302；否则，执行s303。
71.第二方面，本发明实施例提供一种相继增压系统，包括：
72.用于与发动机气缸8连接的排气管3，所述排气管3设置有至少两个涡端进气口31；
73.与所述涡端进气口31一一对应连接的增压器，所述增压器包括主增压器1和受控增压器2，所述主增压器1与其对应的所述涡端进气口31之间的气路常开，所述受控增压器2与其对应的所述涡端进气口31之间设有用于控制气路通断的受控阀4，所述受控阀4为常开阀；
74.用于与发动机气缸8连接的进气管7，所述进气管7设置有至少两个压端出气口；
75.所述主增压器1与其对应的所述压端进气口71之间的气路常开，所述受控增压器2与其对应的所述压端出气口71之间设有用于控制气路通断的空气阀，所述空气阀5为常开阀。
76.可选地，还包括：中冷器6；如图1所示，在受控增压器和中冷器之间设置有用于控制管路通断的空气阀5。
77.所述主增压器1和所述受控增压器2通过所述中冷器6与所述发动机连通。由于增压器压缩后的空气将会升温，将升温后的气体经过中冷器6，可以有效降温，从而提高了进
入了发动机时的效率。
78.可选地，所述系统包括：处理器、存储器以及认证模块，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器实行下列过程：
79.获取发动机的工作参数；
80.判断所述工作参数是否满足第一条件，若所述工作参数满足所述第一条件时，则将所述受控阀4和空气阀5同时关闭，使得所述主增压器1处于工作模式，所述受控增压器2处于非工作模式。
81.可选地，所述处理器还用于：
82.若所述工作参数不满足所述第一条件时，将获取的工作参数与第二条件进行比对，在确定需要同时将所述受控阀4和空气阀5打开时，将所述受控阀4和空气阀5打开使得所述主增压器1和所述受控增压器2均处于工作模式。
83.可选地，所述工作参数至少包括以下参数中的部分或全部：
84.发动机的转速或发动机的排气压力。
85.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。