压缩天然气发动机的进气排气构造
阅读：182发布：2020-05-13
专利汇可以提供压缩天然气发动机的进气排气构造专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且能够通过压缩 天然气 发动机 的进气排气构造(100)解决技术问题，其特征在于，包括：被设置在进气通路(101)中的 增压 器 (105)的 压缩机 (106)；被设置于压缩机(106)的进气下游侧的进气通路(101)中的第一节流 阀 (108)；将压缩机(106)的进气上游侧的进气通路(101)与压缩机(106)的进气下游侧且第一 节流阀 (108)的进气上游侧的进气通路(101)连通的迂回进气通路(109)；以及被设置在迂回进气通路(109)中的第二节流阀(110)。，下面是压缩天然气发动机的进气排气构造专利的具体信息内容。
1.一种压缩天然气发动机的进气排气构造，其特征在于，包括：
被设置在进气通路中的增压器的压缩机；
被设置在所述压缩机的进气下游侧的所述进气通路中的第一节流阀；
将所述压缩机的进气上游侧的所述进气通路与所述压缩机和所述第一节流阀之间的所述进气通路连通的迂回进气通路；以及
被设置在所述迂回进气通路中的第二节流阀。
2.根据权利要求1所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，还包括：
被设置在排气通路中的增压器的原动机；
将所述原动机的排气上游侧的所述排气通路连通于所述原动机的排气下游侧的所述排气通路的迂回排气通路；以及
被设置在所述迂回排气通路中的排气溢流阀。
3.根据权利要求2所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，还包括：
被连接于所述进气通路的进气下游端的进气歧管；
被连接于所述排气通路的排气上游端的排气歧管；
将所述排气歧管与所述进气歧管连通的排气再循环通路；以及
被设置在所述排气再循环通路中的排气再循环阀。
4.根据权利要求3所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，还包括：
控制装置，控制所述第一节流阀的开闭状态、所述第二节流阀的开闭状态、所述排气溢流阀的开闭状态和所述排气再循环阀的开闭状态。
5.根据权利要求4所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，
所述控制装置在低转速低负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀和所述第二节流阀并且关闭所述排气溢流阀和所述排气再循环阀，随着增压压力上升而关闭所述第二节流阀。
6.根据权利要求4或5所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，
所述控制装置在低转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述第二节流阀和所述排气溢流阀。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，所述控制装置在中高转速低负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述排气溢流阀。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，所述控制装置在低中高转速中负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述排气溢流阀和所述排气再循环阀。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，所述控制装置在中高转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述排气溢流阀，在不能使进气压到达与油门开度和发动机转速对应的目标进气压时，打开所述排气溢流阀，以使得进气压到达目标进气压。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，所述控制装置在低高温时的中高转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气溢流阀并且关闭所述排气再循环阀。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，还包括被设置在所述原动机的排气下游侧的所述排气通路中的排气制动阀，所述控制装置控制所述排气制动阀的开闭状态。
12.根据权利要求11所述的压缩天然气发动机的进气排气构造，
所述控制装置在排气制动工作运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀和所述第二节流阀并且关闭所述排气制动阀。
压缩天然气发动机的进气排气构造
技术领域
背景技术
[0003] [现有技术文献]
[0004] [专利文献]
[0006] [发明要解决的技术问题]
[0007] 为了使用三元催化剂来净化排气中的氮氧化物、烃、一氧化碳，需要在理想燃烧运转区域中运转压缩天然气发动机。
[0009] 尤其是在高负荷运转区域中，需要不使用会伴随燃料经济性恶化的燃料浓燃化而使用排气再循环并降低排气温度，但在搭载了增压器的压缩天然气汽车中，与进气压相比排气压易于成为低压以致难以升高排气再循环率。
[0010] 另外，压缩天然气发动机与柴油发动机不同，为了得到规定的转矩而需要将大量的空气与燃料一起供给至气缸，在搭载了增压器的压缩天然气汽车中，通过使用小容量的原动机来提高过渡响应性(起动响应性)。
[0011] 但是，使用搭载了增压器的小容量的原动机时，并非在整个区域中都最优，而会产生不少损失，在高转速高负荷运转区域中由于排气压成为高压，所以排气温度可能会上升。
[0012] 因此，本公开的目的在于提供一种压缩天然气发动机的进气排气构造，其减小增压器的损失并降低燃料经济性恶化，并且抑制排气温度上升、对压缩天然气发动机的耐久性不易造成不良影响。
[0013] [用于解决技术问题的方法]
[0014] 本公开涉及的压缩天然气发动机的进气排气构造包括：被设置在进气通路中的增压器的压缩机；被设置在所述压缩机的进气下游侧的所述进气通路中的第一节流阀；将所述压缩机的进气上游侧的所述进气通路与所述压缩机和所述第一节流阀之间的所述进气通路连通的迂回进气通路；以及被设置在所述迂回进气通路中的第二节流阀。
[0015] 优选地，还包括：被设置在排气通路中的增压器的原动机；将所述原动机的排气上游侧的所述排气通路连通于所述原动机的排气下游侧的所述排气通路的迂回排气通路；以及被设置在所述迂回排气通路中的排气溢流阀。
[0016] 优选地，还包括：被连接于所述进气通路的进气下游端的进气歧管；被连接于所述排气通路的排气上游端的排气歧管；将所述排气歧管与所述进气歧管连通的排气再循环通路；以及被设置在所述排气再循环通路中的排气再循环阀。
[0017] 优选地，还包括：控制装置，开闭所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述排气溢流阀和所述排气再循环阀。
[0019] 优选地，所述控制装置在低转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述第二节流阀和所述排气溢流阀。
[0020] 优选地，所述控制装置在中高转速低负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述排气溢流阀。
[0021] 优选地，所述控制装置在低中高转速中负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述排气溢流阀和所述排气再循环阀。
[0022] 优选地，所述控制装置在中高转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气再循环阀并且关闭所述排气溢流阀，在不能使进气压到达与油门开度和发动机转速对应的目标进气压时，打开所述排气溢流阀，以使得进气压到达目标进气压。
[0023] 优选地，所述控制装置在低高温时的中高转速高负荷运转区域中进行控制，打开所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述排气溢流阀并且关闭所述排气再循环阀。
[0024] 优选地，还包括被设置在所述原动机的排气下游侧的所述排气通路中的排气制动阀，所述控制装置还开闭所述排气制动阀。
[0025] 优选地，所述控制装置在排气制动工作运转区域中，打开所述第一节流阀和所述第二节流阀并且关闭所述排气制动阀。
[0026] [发明效果]
[0027] 根据本公开的压缩天然气发动机的进气排气构造，能够提供压缩天然气发动机的进气排气构造，其减小增压器的损失并改善燃料经济性，并且抑制排气温度上升，对压缩天然气发动机的耐久性不易造成不良影响。附图说明
[0028] 图1是说明本公开的实施方式涉及的压缩天然气发动机的进气排气构造的图。
[0029] 图2是说明控制装置的输入输出关系的图。
[0030] 图3是说明运转区域的图。
[0031] 图4是说明低转速低负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0032] 图5是综合低转速低负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0033] 图6是说明低转速高负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0034] 图7是综合低转速高负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0035] 图8是说明中高转速低负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0036] 图9是综合中高转速低负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0037] 图10是说明低中高转速中负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0038] 图11是综合低中高转速中负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0039] 图12是说明中高转速高负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0040] 图13是综合中高转速高负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0041] 图14是说明低高温时的中高转速高负荷运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0042] 图15是综合低高温时的中高转速高负荷运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
[0043] 图16是说明排气制动工作运转区域中的进气排气构造的工作的图。
[0044] 图17是综合排气制动工作运转区域中的控制和压缩天然气发动机的工作的图。
具体实施方式
[0045] 下面，依照附图说明本公开的实施方式。
[0046] 如图1和2所示，本公开的实施方式涉及的压缩天然气发动机的进气排气构造100包括进气通路101、排气通路102、进气歧管103、排气歧管104、增压器105的压缩机106、增压器105的原动机107、第一节流阀108、迂回进气通路109、第二节流阀110、迂回排气通路111、排气溢流阀112、排气再循环通路113、排气再循环阀114、排气制动阀115和控制装置116。
[0047] 进气通路101是所谓的进气管，向多个气缸117的每个供给进气。排气通路102是所谓的排气管，从多个气缸117的每个排出排气。进气通路101和排气通路102根据车种类而沿着各种路径配置。
[0048] 进气歧管103被连接于进气通路101的进气下游端并且将穿过进气通路101被供给至压缩天然气发动机的进气分流至多个气缸117的每个。排气歧管104被连接于排气通路102的排气上游端并且将从多个气缸117的每个排出的排气汇合至排气通路102。
[0049] 在进气歧管103上设置有第一压力检测器118。第一压力检测器118是所谓的MAP传感器，被连接于控制装置116，检测进气歧管103的绝对压力。在本说明书中，将第一压力检测器118检测到的进气歧管103的绝对压力定义为“进气歧管压力”。
[0050] 增压器105具有压缩机106、原动机107和旋转轴119。增压器105是所谓的排气涡轮式增压器，通过利用排气的动能驱动原动机107并且利用原动机107的动能驱动压缩机106来压缩(增压)大量的空气并供给至多个气缸117的每个。压缩机106是所谓的compressor，被设置于进气通路101。原动机107是所谓的涡轮，被设置于排气通路102。旋转轴119将压缩机106和原动机107同轴地旋转自如地连接。
[0051] 在原动机107的排气下游侧的排气通路102中设置有三元催化剂120。三元催化剂120净化排气中的氮氧化物、烃、一氧化碳。
[0052] 第一节流阀108被设置在压缩机106的进气下游侧的进气通路101中，并且根据开度对穿过进气通路101被供给至进气歧管103的进气进行增减量。
[0054] 在第一节流阀108和中冷器121之间的进气通路101上设置有第二压力检测器122。第二压力检测器122是所谓的MAP传感器，被连接于控制装置116，检测第一节流阀108和中冷器121之间的进气通路101的绝对压力。在本说明书中，将第二压力检测器122检测到的第一节流阀108和中冷器121之间的进气通路101的绝对压力定义为“进气通路压力”。
[0055] 迂回进气通路109是所谓的迂回进气管，将压缩机106的进气上游侧的进气通路101连通于压缩机106和第一节流阀108之间，具体而言，与中冷器121和第一节流阀108之间的进气通路101连通并且将穿过进气通路101被供给至进气歧管103的进气分流成两路径。
[0056] 第二节流阀110被设置于迂回进气通路109并且根据开度对穿过迂回进气通路109被供给至进气歧管103的进气进行增减量。此外，第二节流阀110结果是根据开度增减穿过进气通路101被供给至压缩机106的进气量。
[0057] 迂回排气通路111是所谓的迂回排气管，将原动机107的排气上游侧的排气通路102连通于原动机107的排气下游侧的排气通路102并且将穿过排气通路102被排出的排气分流成两路径。
[0058] 排气溢流阀112被设置于迂回排气通路111并且根据开度对穿过迂回排气通路111被排出的排气进行增减量。此外，结果，排气溢流阀112根据开度对穿过排气通路102被供给至原动机107的排气进行增减量。
[0059] 排气再循环通路113是所谓的排气再循环管，将排气歧管104连通于进气歧管103并且将排气的一部分回流至进气中。在排气再循环通路113上设置有排气再循环冷却器123。排气再循环冷却器123是所谓的热交换器，将穿过排气再循环通路113被回流至进气中的排气冷却。
[0060] 排气再循环阀114被设置在排气再循环冷却器123的回流下游侧的排气再循环通路113中并且根据开度对穿过排气再循环通路113被回流至进气中的排气进行增减量。
[0061] 排气制动阀115被设置在原动机107的排气下游侧的排气通路102中，在排气制动器工作时将穿过排气通路102被排出的排气阻断，提高制动力。
[0062] 控制装置116是所谓的引擎控制单元，开闭第一节流阀108、第二节流阀110、排气溢流阀112、排气再循环阀114和排气制动阀115。
[0063] 此外，油门开度和发动机转速被输入到控制装置116中。油门开度由油门开度传感器124检测。发动机转速由发动机转速传感器125检测。
[0064] 在本说明书中，将发动机转速低的运转区域定义为“低转速运转区域”，并且将发动机转速高于“低转速运转区域”的运转区域定义为“高转速运转区域”。将“低转速运转区域”和“高转速运转区域”之间的运转区域定义为“中转速运转区域”。
[0065] 同样地，将发动机负荷低的运转区域定义为“低负荷运转区域”，并且将发动机负荷高于“低负荷运转区域”的运转区域定义为“高负荷运转区域”。将“低负荷运转区域”和“高负荷运转区域”之间的运转区域定义为“中负荷运转区域”。
[0066] 此外，划分各运转区域的边界对应于发动机性能而变化，因此在本说明书中，并不限定划分各运转区域的边界。
[0067] [低转速低负荷运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0068] 如图3所示，在低转速低负荷运转区域A中，如图4和5所示，控制装置116打开第一节流阀108和第二节流阀110并且关闭排气溢流阀112和排气再循环阀114，随着增压压力上升而关闭第二节流阀110。排气制动阀115当然为关闭。
[0069] 具体而言，驾驶员轻微踩下油门时，控制装置116较小打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测的进气歧管压与目标进气歧管压一致。
[0070] 此外，目标进气歧管压可以根据油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速来设定。
[0071] 较小打开第一节流阀108时，仅少量的进气被供给至多个气缸117的每个并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧。
[0072] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测出的进气歧管压为基础运算出的进气量、和发动机转速传感器125检测出的发动机转速，设定燃料喷射的脉冲宽度和点火时期，并且根据设定的脉冲宽度通过喷射器喷射燃料，并根据设定的点火时期通过火花塞点火。
[0073] 但是，由于负荷低而排气不具有足以驱动原动机107的动能，所以压缩机106可能导致进气的节流损失。
[0074] 在进气排气构造100中，通过控制装置116根据油门开度传感器124检测出的油门开度和发动机转速传感器125检测出的发动机转速打开第二节流阀110，从而能够一边穿过迂回进气通路109而绕过压缩机106，一边向多个气缸117的每个中供给进气。
[0075] 由于能够抑制压缩机106导致进气的节流损失，所以能够很快提高转矩并使排气具有足以驱动原动机107的动能。
[0076] 另外，由于一边穿过迂回进气通路109并绕过压缩机106，一边向多个气缸117的每个供给进气，所以压缩机106对原动机107不易成为驱动阻力，容易提高原动机107(进而压缩机106)的转速，增压压力也容易上升。
[0077] 并且，由于关闭排气溢流阀112和排气再循环阀114，所以排气损失小，容易升高排气压力，也易于升高增压压力。
[0078] 另外，由于随着增压压力上升而关闭第二节流阀110，所以即使不使用小容量的原动机107也能够提高过渡响应性(起动响应性)。
[0079] 因此，在进气排气构造100中，能够抑制燃料经济性的恶化，也能够很快提高转矩。
[0080] [低转速高负荷运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0081] 如图3所示，在低转速高负荷运转区域B中，如图6和7所示，控制装置116打开第一节流阀108和排气再循环阀114并且关闭第二节流阀110和排气溢流阀112。
[0082] 具体而言，驾驶员大幅踩下油门时，控制装置116完全打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压与目标进气歧管压一致。另外，控制装置116完全关闭第二节流阀110，以使转矩与增压压力一起升高。
[0083] 完全打开第一节流阀108并且完全关闭第二节流阀110时，第一节流阀108不会导致进气的节流损失，压缩机106驱动，大量的进气被供给至多个气缸117的每个，并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧，因此原动机107(进而压缩机106)的转速得到上升并且增压压力也上升。
[0084] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，设定燃料喷射的脉冲宽度和点火时期并且根据设定的脉冲宽度喷射燃料，根据设定的点火时期点火。
[0085] 同时，控制装置116关闭排气溢流阀112，因此排气压上升导致进气压和排气压的差减小，根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，控制装置116打开排气再循环阀114，从而能够以防止爆燃的程度进行排气再循环。
[0086] 进行排气再循环时，爆燃控制装置不进行爆燃判定，因此点火时期不会推迟，能够将点火时期设定为最合适的值。并且，通过进行排气再循环还能够降低排气温度。
[0087] 因此，在进气排气构造100中，不存在进气的节流损失，并能够将点火时期设定为最优值，因此能够改善燃料经济性。
[0088] [中高转速低负荷运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0089] 如图3所示，在中高转速低负荷运转区域(与低转速低负荷运转区域的一部分)C中，如图8和9所示，控制装置116打开第一节流阀108、第二节流阀110和排气再循环阀114并且关闭排气溢流阀112。
[0090] 具体而言，驾驶员较小踩下油门时，控制装置116较小打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压与目标进气歧管压一致。
[0091] 较小打开第一节流阀108后，仅少量的进气被供给至多个气缸117的每个并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧。
[0092] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，设定燃料喷射的脉冲宽度和点火时期并且根据设定的脉冲宽度喷射燃料，根据设定的点火时期点火。
[0093] 然而，由于负荷低而排气不具有足以驱动原动机107的动能，因此存在压缩机106导致进气的节流损失的可能性。
[0094] 在进气排气构造100中，通过控制装置116根据油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速打开第二节流阀110，从而能够一边穿过迂回进气通路109并绕过压缩机106，一边向多个气缸117的每个供给进气。
[0095] 由于能够抑制压缩机106导致进气的节流损失，所以能够很快提高转矩并能够使排气具有足以驱动原动机107的动能。
[0096] 另外，由于一边穿过迂回进气通路109并绕过压缩机106，一边向多个气缸117的每个供给进气，所以压缩机106对原动机107不易成为驱动阻力，容易升高原动机107(进而压缩机106)的转速，增压压力也容易上升。
[0097] 同时，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速打开排气再循环阀114，但由于第一节流阀108的开度小而进气压低，所以进气压和排气压的差较大，大量地进行排气再循环。通过大量地进行排气再循环，能够减小泵送损失并改善燃料经济性。
[0098] 并且，由于关闭排气溢流阀112，所以排气损失小，容易升高排气压，也容易升高增压压力。
[0099] 因此，在进气排气构造100中，能够一边抑制燃料经济性的恶化一边很快地提高转矩。
[0100] [低中高转速中负荷运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0101] 如图3所示，在低中高转速中负荷运转区域D中，如图10及11所示，控制装置116打开第一节流阀108、第二节流阀110、排气溢流阀112和排气再循环阀114。
[0102] 具体而言，驾驶员中程度地(油门开度50％左右)踩下油门时，控制装置116中程度(开度50％左右)地打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压与目标进气歧管压一致。
[0103] 并且，为了获得加速力，控制装置116根据油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速较小打开第二节流阀110。
[0104] 中程度地打开第一节流阀108并且较小打开第二节流阀110时，压缩机106驱动，进气被供给至多个气缸117的每个并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧，因此原动机107(进而压缩机106)的转速上升并且增压压力也上升。
[0105] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，设定燃料喷射的脉冲宽度和点火时期并且根据设定的脉冲宽度喷射燃料，根据设定的点火时期点火。
[0106] 同时，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，打开排气再循环阀114。并且，根据油门开度传感器124检测到的油门开度，打开排气溢流阀112。
[0108] 另外，控制装置116调整第二节流阀110的开度，以使极力(完全)打开第一节流阀108，并且使第一压力检测器118检测到的进气歧管压和第二压力检测器122检测到的进气通路压一致。
[0109] 即，在压缩机106输入的进气量超过压缩天然气发动机的必要进气量时关闭第一节流阀108，因而产生进气的节流损失，但为了极力降低进气的节流损失，而调整第二节流阀110的开度，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压和第二压力检测器122检测到的进气通路压一致，使伴随增压压力的过度上升而带来的压缩机106的阻力减少。
[0110] 因此，在进气排气构造100中，控制转矩的第一节流阀108难以导致进气的节流损失，能够改善燃料经济性。
[0111] [中高转速高负荷运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0112] 如图3所示，在中高转速高负荷运转区域E中，如图12和13所示，控制装置116打开第一节流阀108、第二节流阀110和排气再循环阀114并且关闭排气溢流阀112，在不能使进气压(第一压力检测器118检测到的进气歧管压)到达目标进气压时打开排气溢流阀112，以使进气压到达目标进气压，该目标进气压与油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速对应。
[0113] 具体而言，驾驶员大幅(例如，油门开度70％以上)踩下油门时，控制装置116完全打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压与目标进气歧管压一致。
[0114] 并且，为了得到加速力，控制装置116根据油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，较小打开第二节流阀110。
[0115] 完全打开第一节流阀108并且较小打开第二节流阀110时，压缩机106驱动，进气被供给至多个气缸117的每个并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧，因此原动机107(进而压缩机106)的转速上升同时增压压力也上升。并且，通过控制装置116关闭排气溢流阀112来使排气压上升。
[0116] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，设定燃料喷射的脉冲宽度和点火时期，并且根据设定的脉冲宽度喷射燃料，根据设定的点火时期点火。
[0117] 同时，通过控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速打开排气再循环阀114，从而能够以防止爆燃的程度进行排气再循环。
[0118] 进行排气再循环后，爆燃控制装置不进行爆燃判定，不会延迟。另外，由于进行排气再循环而燃烧速度变缓，所以能够提前，即使不进行燃料浓燃化，排气温度也不会上升。即，能够抑制燃料的消耗。
[0119] 此外，在由于完全打开第一节流阀108而转矩过度上升的情况下，打开第二节流阀110放出压力。并且，在即使完全关闭第二节流阀110也没有达到目标的转矩的情况下，通过调整排气溢流阀112的开度来调整增压压力。
[0120] 如以上所述，在中高转速高负荷运转区域中，排气温度成为高温，为了降低排气温度而需要升高排气再循环率，但由于利用进气歧管压和排气歧管压的差进行排气再循环，因而通过关闭排气溢流阀112来使排气歧管压上升。
[0121] 但是，因为排气的动能会随着发动机转速上升而增大，因此在排气的动能较大的状态下，压缩机106输入的进气量也增多，进气歧管压上升，变得难以进行排气再循环，因此，能够通过打开第二节流阀110并放出压力从而设为最优状态。
[0122] [低高温时的中高转速高负荷运转区域中的进气排气构造100的工作][0123] 在低高温时的中高转速高负荷运转区域中，如图14和15所示，控制装置116打开第一节流阀108、第二节流阀110和排气溢流阀112并且关闭排气再循环阀114。
[0124] 具体而言，在冷却水的水温低或者异常高时，排气再循环装置容易发生故障，因而停止排气再循环控制，完全关闭排气再循环阀114。因此，驾驶员大幅(例如，油门开度70％以上)踩下油门时，控制装置116完全打开第一节流阀108，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压与目标进气歧管压一致。
[0125] 并且，为了得到加速力，控制装置116较小打开第二节流阀110，以使第一压力检测器118检测到的进气歧管压和排气再循环停止时用目标进气歧管压一致，该排气再循环停止时用目标进气歧管压对应于油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速。
[0126] 另外，在第一压力检测器118检测到的进气歧管压未到达排气再循环停止时用目标进气歧管压时，调整第二节流阀110的开度。
[0127] 完全打开第一节流阀108并且较小打开第二节流阀110时，压缩机106驱动，进气被供给至多个气缸117的每个并且在多个气缸117的每个中作为与燃料的混合气体而被燃烧，因此原动机107(进而压缩机106)的转速上升并且增压压力也上升。
[0128] 此外，控制装置116根据以第一压力检测器118检测到的进气歧管压为基础运算的进气量和发动机转速传感器125检测到的发动机转速，设定燃料喷射的排气再循环停止时用脉冲宽度和排气再循环停止时用点火时期，并且根据设定的排气再循环停止时用脉冲宽度喷射燃料，根据设定的排气再循环停止时用点火时期点火。此时，降低增压压力并且使用延迟的点火时期，因此不会发生爆燃。
[0129] 此外，即使不进行排气再循环，并完全打开排气溢流阀112，也过度地产生转矩，因此，打开第二节流阀110，放出压力，以使第一节流阀108不会导致进气的节流损失。此时，由于没有排气再循环，所以为了避免爆燃而延迟。增加燃料量并降低排气温度，以使得不会因定时延迟而导致排气温度过度上升。
[0130] 如以上所述，低水温时凝固水的影响、高水温时排气再循环冷却器123的可靠性的问题导致不能进行排气再循环。在不能使用排气再循环的情况下，因为能够通过少量的进气量来得到输出，因此通过打开排气溢流阀112和第二节流阀110来减少进气量。
[0131] [排气制动工作运转区域中的进气排气构造100的工作]
[0132] 如图3所示，在排气制动工作运转区域F中，如图16和17所示，控制装置116打开第一节流阀108和第二节流阀110并且关闭排气制动阀115。
[0134] 并且，控制装置116通过关闭排气制动阀115从而升高排气压，控制装置116根据油门开度传感器124检测到的油门开度和发动机转速传感器125检测到的发动机转速打开第二节流阀110，以使绕过没有旋转的压缩机106。通过以上的方式压缩空气并提高制动力。由于温度降低压力也降低时制动力会下降，所以一边观察压一力边打开第一节流阀108。
[0135] 如果变成不需要排气制动，则打开排气制动阀115，返回通常的控制。即，如果发动机转速变成小于燃料恢复转速，则打开排气制动阀115并且重新开始燃料的喷射。
[0136] 如以上所述，排气制动工作时压缩机106导致进气的节流损失，进气没有进入从而排气制动力减小，但在进气排气构造100中，通过打开第二节流阀110来输入进气，能够升高排气制动力。
[0137] 如以上的说明，根据本公开，能够提供压缩天然气发动机的进气排气构造100，其减小增压器的损失并降低燃料经济性恶化，并且抑制排气温度上升，对压缩天然气发动机的耐久性难以造成不良影响。
[0138] 本申请基于2017年5月16日提交的日本国专利申请(特愿2017-097373)，其内容作为参照引用至此。
[0139] [工业上的可利用性]
[0140] 本公开实现如下效果：减小增压器的损失并降低燃料经济性的恶化，并且通过抑制排气温度上升从而能够防止对压缩天然气发动机的耐久性造成不良影响，在能够有助于压缩天然气发动机的燃料经济性改善和长寿命化方面是有用的。
[0141] [附图标记说明]
[0142] 100 进气排气构造
[0143] 101 进气通路
[0144] 102 排气通路
[0145] 103 进气歧管
[0146] 104 排气歧管
[0147] 105 增压器
[0148] 106 压缩机
[0149] 107 原动机
[0150] 108 第一节流阀
[0151] 109 迂回进气通路
[0152] 110 第二节流阀
[0153] 111 迂回排气通路
[0154] 112 排气溢流阀
[0155] 113 排气再循环通路
[0156] 114 排气再循环阀
[0157] 115 排气制动阀
[0158] 116 控制装置
[0159] 117 气缸
[0160] 118 第一压力检测器
[0161] 119 旋转轴
[0162] 120 三元催化剂
[0163] 121 中冷器
[0164] 122 第二压力检测器
[0165] 123 排气再循环冷却器
[0166] 124 油门开度传感器
[0167] 125 发动机转速传感器
[0168] A 低转速低负荷运转区域
[0169] B 低转速高负荷运转区域
[0170] C 中高转速低负荷运转区域
[0171] D 低中高转速中负荷运转区域
[0172] E 中高转速高负荷运转区域
[0173] F 排气制动工作运转区域
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 改进的压力容器 | 2020-05-08 | 848 |
| 一种用于生产甲醇合成气的脱碳方法 | 2020-05-12 | 468 |
| 利用天然气的增产 | 2020-05-13 | 275 |
| 烟气中CO2捕集利用耦合LNG减压循环的方法及系统 | 2020-05-11 | 658 |
| 一种分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置 | 2020-05-14 | 418 |
| 汽车用压缩天然气电磁阀 | 2020-05-08 | 314 |
| 一种气体燃料喷射器 | 2020-05-11 | 281 |
| 一种压缩天然气卸气装置 | 2020-05-11 | 581 |
| 一种新型结构低温泵 | 2020-05-11 | 524 |
| 一种压缩天然气运输罐的防撞装置 | 2020-05-12 | 158 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
压缩天然气热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈