[发明专利]商用车天然气发动机二次空气供给系统及方法

摘要

本发明公开了一种商用车天然气发动机二次空气供给系统及方法，所述系统包括增压压力传感器，进气歧管压力传感器，发动机水温传感器，转速传感器，催化器前氧传感器，催化器后氧传感器，二次空气电磁阀，压缩空气储气罐压力传感器，车辆压缩空气储气罐及发动机控制单元。本发明的商用车天然气发动机二次空气供给系统中，由于商用车普遍配备压缩空气储气罐，二次空气的来源可谓就地取材，并且取消了二次空气泵、真空旁通阀等部件，在保证二次空气供给量与精度的前提下，降低了系统成本及复杂程度；另外，由于压缩空气储气罐里的空气压力远高于排气管里废气压力，因此可在发动机运行全工况范围内向排气管里补充新鲜空气，扩大了使用范围。本系统结构简单，安全可靠。

主权项

1.一种商用车天然气发动机二次空气供给系统，包括车辆压缩空气储气罐和二次空气电磁阀，其特征在于，还包括增压压力传感器，进气歧管压力传感器，发动机水温传感器，转速传感器，催化器前氧传感器，催化器后氧传感器，压缩空气储气罐压力传感器及发动机控制单元；所述天然气发动机的进气管上安装有节气门，所述节气门用于调节发动机进气量；所述增压压力传感器安装于天然气发动机进气管上，并位于所述节气门的上游侧，用于计算天然气发动机进气量；所述进气歧管压力传感器安装于所述天然气发动机的进气管上，并位于所述节气门的下游侧，用于计算发动机进气量；所述发动机水温传感器安装于天然气发动机的冷却回路上，以识别发动机的水温，进而可以用于判断发动机是否处于冷启动工况；所述天然气发动机的排气管上安装有涡轮增压器；所述转速传感器安装于天然气发动机的飞轮壳上，以识别天然气发动机转速，进而识别天然气发动机是否处于起动后工况；所述天然气发动机的排气管上还设置有三元催化器，所述三元催化器位于所述涡轮增压器的下游侧；所述催化器前氧传感器和催化器后氧传感器均安装于天然气发动机的排气管上，且所述催化器前氧传感器位于所述涡轮增压器和三元催化器之间，用于识别经催化器转换之前的发动机燃烧后废气的空燃比，用来实现发动机缸内燃烧空燃比的控制；所述催化器后氧传感器位于所述三元催化器的下游侧，用于识别经催化器转换之后的发动机燃烧后废气的空燃比，以实现催化器最佳转换效率的控制；车辆压缩空气储气罐通过管路与排气管连通，且连通处位于涡轮增压器的上游侧；所述管路上设置有二次空气电磁阀，所述压缩空气储气罐压力传感器安装于二次空气电磁阀之前的管路上，用于实时采集车辆压缩空气储气罐里的空气压力；所述增压压力传感器，进气歧管压力传感器，节气门，转速传感器，催化器前氧传感器，催化器后氧传感器信号连接至发动机控制单元，用以发动机控制单元识别发动机负荷和所处工况；所述控制单元信号连接于所述二次空气电磁阀，以控制所述二次空气电磁阀的开度；所述发动机控制单元判断是否需要进行二次空气喷射以及所需喷射的二次空气量的多少，进而根据车辆压缩空气储气罐压力传感器所采集的车辆压缩空气储气罐里空气压力值，再根据二次空气电磁阀流量特性，计算出二次空气电磁阀所需的占空比开度，通过控制二次空气电磁阀的开度，最终实现向排气管里喷射所需质量的空气。