[实用新型]二级可调增压控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别是涉及一种二级可调增压控制系统及其控制方法。

背景技术

随着海拔的升高，大气压力随之降低，发动机功率随之下降。为了使发动机在5500m海拔高度恢复功率达到平原功率90%的目标，压气机的压比在最大扭矩点至标定点区间内至少达到4.8以上。若采用单级增压方案，目前世界上没有任何一款压气机能够达到如此高的压比和流量范围要求，因此需要采用二级可调增压。

然而，目前二级增压控制系统大多针对固定海拔各工况，针对不同地域海拔差距较大，当二级增压设计匹配点选择为平原地区的发动机，到了高原地区运行时，空气密度迅速下降，发动机功率也会相应下降。当二级增压设计匹配点选择为高原地区发动机，到了平原地区运行时，发动机低速段的排放性能又难以保证。

实用新型内容

针对现有二级增压系统存在的技术缺陷，本实用新型提供的二级可调增压控制系统能够根据海拔和发动机工况的变化调节增压器各阀与可变截面喷嘴的开度，以达到发动机在海拔5500m标定点功率恢复平原条件标定点90%目标。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种二级可调增压控制系统，包括串联的可变喷嘴截面高压级增压器和低压级增压器，所述的低压级增压器包括低压级压气机和低压级涡轮机，在所述的低压级压气机和低压级涡轮机的旁通管路上分别设置有低压进气旁通阀和低压排气调节阀；所述的高压级增压器包括高压级压气机和高压级涡轮机，所述的高压级涡轮机配置有可变截面喷嘴且与高压级涡轮机并联的旁通管路上设置有高压废气调节阀，在低压级压气机和高压级压气机之间的管路上设置有第一压力传感器，在发动机的进气口处设置有第二压力传感器，所述的高压级涡轮机的可变截面喷嘴、高压废气调节阀和低压排气调节阀可无级调节且均与电控单元可控连接。

所述的高压废气调节阀为内置式调节阀。

所述的低压进气旁通阀只有全开和全关两种状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的高压级涡轮机的可变截面喷嘴、高压废气调节阀和低压排气调节阀的开度由电控单元（ECU）控制。当发动机在平原工作时，只需高压级涡轮增压器工作就能满足柴油机的工作要求，此时低压级增压器无需运行，低压进气旁通阀13和低压排气调节阀16同时打开。当发动机在高原地区工作时，高压级增压器和低压级增压器同时工作，通过标定的MAP值按负反馈模式进行调节，可实现不同海拔、不同工况下柴油机增压压力的调节，以达到发动机在海拔5500m标定点功率恢复平原条件标定点90%目标。

附图说明

图1所示为本实用新型的二级可调增压控制系统结构示意图；

图2所示为本实用新型的控制流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型柴油机1的二级可调增压控制系统由可变喷嘴截面高压级增压器和低压级增压器串联构成，所述的低压级增压器包括低压级压气机14和低压级涡轮机15，在所述的低压级压气机14和低压级涡轮机15的旁通管路上分别设置有外置式低压进气旁通阀13和外置式低压排气调节阀16。所述的高压级增压器包括高压级压气机9和高压级涡轮机10，所述的高压级涡轮机10配置有可变截面喷嘴（记为VGT）8且与高压级涡轮机10并联的旁通管路上设置有内置式高压废气调节阀（记为RVⅡ）7，低压级和高压级压气机之间串联中冷器12，在发动机的进气口处还设置有第二中冷器6，这样就使整个压缩接近于等温压缩，因而压气机所消耗的能量少，提高涡轮增压器的效率。低压级压气机14的低压进气旁通阀（记为BVⅠ）13只有全开和全关两种状态；高压级涡轮机的可变截面喷嘴8、高压废气调节阀7和低压排气调节阀（记为RVⅠ）16可无级调节，均由电控单元（ECU）控制。在低压级压气机14和高压级压气机9之间的管路上设置有第一压力传感器11，在发动机的进气口处设置有第二压力传感器5和进气温度传感器4，同时还包括可感测环境压力的环境压力传感器。同时发动机还包括油门位置传感器2和发动机转速传感器3等传感器。

首先需要明确的是，本实用新型基于发动机ECU实现，ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）又称“行车电脑”、“车载电脑”等，根据其内置的程序和数据对空气流量计等各种传感器以及油门位置、发动机转速等输入的信息进行运算、处理、判断，然后根据控制策略输出指令信号。