[发明专利]一种柴油机的进排气控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种柴油机的进排气控制系统和方法。

背景技术

涡轮增压柴油机以其比功率高、排污性好等优点，逐渐在市场上得到广泛的应用。

请参考图1，图1为现有技术中涡轮增压柴油机的进排气系统的结构示意图，下面简要介绍这种结构的进排气系统的工作过程及其存在的缺陷。

现有技术中，该柴油机的进排气系统包括空气滤清器1＇、涡轮增压器2＇、中冷器3＇等部件，如图1所示，大气中的空气进入空气滤清器1＇过滤之后进入涡轮增压器2＇的压气机21＇，压气机21＇压缩后的空气进入中冷器3＇，中冷器3＇冷却后的空气进入柴油机的气缸100＇，经过四个冲程之后，排出的废气进入涡轮增压器2＇的涡轮机22＇，推动涡轮机22＇转动，从而带动压气机21＇转动，形成一个工作循环。

此外，上述进排气系统还包括第一空压机82＇和储气瓶4＇，该第一空压机82＇与柴油机的气缸100＇连接，柴油机输出的部分能量为第一空压机82＇提供驱动力，以使第一空压机82＇压缩大气中的空气，并将压缩后的空气输送给储气瓶4＇，储气瓶4＇的出气管与制动系统连接，提供刹车动力。

然而，上述涡轮增压柴油机存在低速特性的缺点，即当增压柴油机在降低转速运行时，涡轮增压器2＇的增压空气不足以满足气缸100＇燃烧所需空气量的要求，因而产生扭矩不足、燃烧不充分、油耗增大等现象，造成排放超标，加重了环境污染。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中柴油机的进排气系统进行优化设计，在柴油机低速运行时增大空气供给，以使其满足气缸燃烧所需空气量。

发明内容

本发明的目的为提供一种柴油机的进排气控制系统和控制方法，在压气机的进气量不能满足气缸的空气需求量时，将储气瓶中的部分空气补充至压气机，即在柴油机低速运行时增大空气供给，增大扭矩、减小油耗。

为解决上述技术问题，本发明提供一种柴油机的进排气控制系统，包括涡轮增压器，还包括相互连接的制动充气装置和储气瓶；还包括流量控制部件，所述流量控制部件连接于所述储气瓶与所述涡轮增压器的压气机之间，以使所述储气瓶向所述压气机充气；

获取装置，用于获取压气机的进气量、反映所述柴油机的气缸的空气需求量的状态参数；

控制器，与所述获取装置连接，用于根据所述状态参数获取所述气缸的空气需求量，并根据所述进气量与所述空气需求量的大小控制所述流量控制部件的开口大小、以使所述压气机经补充后的总进气量等于所述空气需求量。

采用这种结构，当柴油机低速运行、压气机的进气量不能满足气缸的空气需求量时，压气机经过储气瓶的补充之后，能够向气缸输送足够的气体，以使气缸充分燃油、产生较大的扭矩，减小油耗，避免排放超标的现象。

优选地，所述流量控制部件为比例电磁阀。

优选地，所述获取装置为所述控制器的读取模块，所述读取模块与所述柴油机的发动机控制器连接，以便直接读取存储于所述发动机控制器上的所述状态参数和所述进气量。

优选地，所述状态参数具体包括发动机转速、整车油门踏板位置、整车档位、压气机的进气量。

优选地，所述制动充气装置包括可通断的第一传动机构，通过所述第一传动机构与气缸连接的第一空压机，且第一空压机与所述储气瓶连通；

所述进排气控制系统还包括附加充气装置，所述附加充气装置包括回收车辆下坡滑行或制动产生的能量的回收装置，所述回收装置通过可通断的第二传动机构连接第二空压机，所述第二空压机与所述储气瓶连通；

所述获取装置还用于获取所述储气瓶中的可供补充给所述压气机的补充空气量；

所述控制器还用于根据所述补充空气量、所述进气量之和与所述空气需求量的大小关系，输出利用所述制动充气装置和/或所述附加充气装置向储气瓶充气的控制命令，或者输出停止向所述储气瓶充气的控制命令。

优选地，所述控制器还用于根据所述补充空气量、所述进气量之和与所述需求量的大小关系输出优先采用所述附加补充装置向所述储气瓶充气，再采用所述制动充气装置向储气瓶充气的控制命令。

优选地，所述第一传动机构、第二传动机构分别为第一离合器、第二离合器。

本发明还提供一种柴油机的进排气控制方法，所述柴油机的进排气系统包括涡轮增压器，还包括相互连接的制动充气装置和储气瓶；所述控制方法包括如下步骤：

1）获取所述涡轮增压器的压气机的进气量、所述柴油机的气缸的空气需求量；

2）判断所述进气量是否小于空气需求量，若是，执行步骤3）；若否，执行步骤4）；