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发动机进气系统和发动机进气调节方法

阅读：523发布：2020-06-18

专利汇可以提供发动机进气系统和发动机进气调节方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种发动机进气系统，包括电动增压器、旁通管路和控制器，所述电动增压器与所述旁通管路并联，所述控制器用于控制所述电动增压器和所述旁通管路的开闭；当发动机转速超过第一设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器启动，所述旁通管路关闭；当发动机转速超过第二设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器关闭，所述旁通管路打开；所述第一设定转速小于所述第二设定转速。本发明还公开一种发动机进气调节方法。本发明中由于在发动机进气系统中增加了并联的电动增压器和旁通管路，当发动机低速运转时，电动增压器启动，旁通管路关闭，用于增加发动机的进气量，提高发动机低速时的扭矩和功率。此外，本发明的结构简单、成本低。，下面是发动机进气系统和发动机进气调节方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发动机进气系统，其特征在于，所述发动机进气系统用于自然吸气发动机，并包括电动增压器、旁通管路和控制器，所述电动增压器与所述旁通管路并联，所述控制器用于控制所述电动增压器和所述旁通管路的开闭，所述电动增压器和所述旁通管路的一端连接有空滤总成，另一端直接连接发动机进气歧管；
当发动机转速小于第一设定转速的怠速和低速起步阶段时，所述电动增压器不启动；
当发动机转速超过第一设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器启动，所述旁通管路关闭；
当发动机转速超过第二设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器关闭，所述旁通管路打开；
所述第一设定转速小于所述第二设定转速。
2.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第一设定转速为1000r/min。
3.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述控制器根据节气门的开度来调节所述电动增压器的转速，节气门开度越大，所述电动增压器的转速越高。
4.根据权利要求3所述的发动机进气系统，其特征在于，所述电动增压器包括驱动电路，所述控制器通过控制所述驱动电路来控制所述电动增压器的转速。
5.根据权利要求4所述的发动机进气系统，其特征在于，所述驱动电路通过所述控制器与车载电源连接。
6.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述控制器通过操作控制阀门来控制所述旁通管路的开闭。
7.一种利用权利要求1-6任一项的发动机进气系统的发动机进气调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述控制器接收发动机转速信号；
所述控制器根据发动机转速信号，来调节所述电动增压器和所述旁通管路的开闭。
8.根据权利要求7所述的发动机进气调节方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述控制器接收节气门开度信号；
当所述电动增压器启动后，所述控制器根据节气门开度信号，来调节所述电动增压器的转速，节气门开度越大，所述电动增压器的转速越高。
9.根据权利要求7所述的发动机进气调节方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述旁通管路打开后，所述控制器控制所述旁通管路的开启时间。

说明书全文

发动机进气系统和发动机进气调节方法

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种发动机进气系统和发动机进气调节方法。

背景技术

[0002] 发动机进气增压可有效增加发动机的功率和扭矩，目前应用最多的增压技术是废气涡轮增压。废气涡轮增压的原理是利用排气废气来驱动涡轮增压器，低转速时增压器不启动，因此导致发动机低转速时扭矩不足，同时会增加排气背压，同时其流量是受排气废气被动改变的，流量不可控，且成本较高。目前小排量自然吸气发动机普遍存在低转速扭矩不足的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、发动机低转速时提升扭矩的发动机进气系统和发动机进气调节方法。

[0004] 本发明提供一种发动机进气系统，包括电动增压器、旁通管路和控制器，所述电动增压器与所述旁通管路并联，所述控制器用于控制所述电动增压器和所述旁通管路的开闭；

[0005] 当发动机转速超过第一设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器启动，所述旁通管路关闭；

[0006] 当发动机转速超过第二设定转速时，所述控制器控制所述电动增压器关闭，所述旁通管路打开；

[0007] 所述第一设定转速小于所述第二设定转速。

[0008] 进一步地，所述第一设定转速为1000r/min。

[0009] 进一步地，所述控制器根据节气门的开度来调节所述电动增压器的转速，节气门开度越大，所述电动增压器的转速越高。

[0010] 进一步地，所述电动增压器包括驱动电路，所述控制器通过控制所述驱动电路来控制所述电动增压器的转速。

[0011] 进一步地，所述驱动电路通过所述控制器与车载电源连接。

[0012] 进一步地，所述控制器通过操作控制阀门来控制所述旁通管路的开闭。

[0013] 进一步地，所述电动增压器和所述旁通管路位于空滤总成与发动机进气岐管之间。

[0014] 本发明还提供一种利用上述任一发动机进气系统的发动机进气调节方法，包括以下步骤：

[0015] 所述控制器接收发动机转速信号；

[0016] 所述控制器根据发动机转速信号，来调节所述电动增压器和所述旁通管路的开闭。

[0017] 进一步地，还包括以下步骤：

[0018] 所述控制器接收节气门开度信号；

[0019] 当所述电动增压器启动后，所述控制器根据节气门开度信号，来调节所述电动增压器的转速，节气门开度越大，所述电动增压器的转速越高。

[0020] 进一步地，还包括以下步骤：

[0021] 所述旁通管路打开后，所述控制器控制所述旁通管路的开启时间。

[0022] 采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

[0023] 本发明中由于在发动机进气系统中增加了并联的电动增压器和旁通管路，当发动机低速运转时，电动增压器启动，旁通管路关闭，用于增加发动机的进气量，提高发动机低速时的扭矩和功率；当发动机的转速提升到设定转速时，电动增压器关闭，旁通管路打开，用于降低发动机高转速下的压力降。此外，本发明的结构简单、成本低。附图说明

[0024] 参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

[0025] 图1是本发明一实施例中发动机进气系统的结构示意图；

[0026] 图2是本发明一实施例中发动机进气系统的控制框图；

[0027] 图3是本发明一实施例中发动机进气调节方法的流程图。

[0028] 附图标记对照表：

[0029] 1-空滤总成 2-旁通管路 3-电动增压器

[0030] 4-发动机进气岐管 5-控制器

具体实施方式

[0031] 下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

[0032] 容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

[0033] 在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

[0034] 如图2-3所示，发动机进气系统，包括电动增压器3、旁通管路2和控制器5，电动增压器3与旁通管路2并联，控制器用于控制电动增压器3和旁通管路2的开闭；

[0035] 当发动机转速超过第一设定转速时，控制器5控制电动增压器3启动，旁通管路2关闭；

[0036] 当发动机转速超过第二设定转速时，控制器5控制电动增压器3关闭，旁通管路2打开；

[0037] 第一设定转速小于第二设定转速。

[0038] 本实施例中，第一设定转速为1000r/min。当发动机达到第一设定转速时，为发动机低速运转状态，此时需要通过电动增压器3来增加发动机的进气量，提升发动机在低速状态下的扭矩和功率。

[0039] 而当发动机的转速低于1000r/min时，通常为怠速和低速起步阶段，对扭矩输出的要求比较低，不需要增加额外进气量来提升扭矩输出，因此电动增压器不需要启动。

[0040] 当发动机达到第二设定转速时，为发动机高速运转状态，此时发动机的扭矩和功率足够，不再需要通过电动增压器3来增加进气量。因此，此时将电动增压器3关闭，打开旁通管路2，减少进气压力损失，用于降低发动机高转速下的压力降。

[0041] 第二设定转速根据不同排量发动机的设定值是不同的，具体数值是需要根据电动增压器产生的流量与其自身产生的压力降来衡量，当增压器产生的流量不足以克服电动增压器在高转速下的压力降，此时选择关闭电动增压器，开启旁通管路。

[0042] 本实施例中，电动增压器3有最小流量的要求，具体最小流量要求需要根据发动机排量和需求来定。电动增压器由制成耐高温塑料材料，重量轻。

[0043] 本实施例中由于在发动机进气系统中增加了并联的电动增压器3和旁通管路2，当发动机低速运转时，电动增压器3启动，旁通管路2关闭，用于增加发动机的进气量，提高发动机低速时的扭矩和功率；当发动机的转速提升到设定转速时，电动增压器3关闭，旁通管路2打开，用于降低发动机高转速下的压力降。此外，本实施例的结构简单、成本低。

[0044] 本实施例中，如图2所示，控制器5还根据节气门的开度来调节电动增压器3的转速，节气门开度越大，电动增压器3的转速越高。

[0045] 节气门开度信号代表的是发动机进气量的需求，节气门开度越大，说明发动机对进气量的需求越大，驾驶员希望的动力输出越大，反之亦然；电动增压器转速越高则产生的进气流量大，满足发动机对进气量和负荷的需求。

[0046] 本实施例中，发动机转速信号起到控制带动和旁通管路增压器开启和关闭的作用，节气门开度信号则用于调节电动增压器的转速。

[0047] 可选地，电动增压器3包括驱动电路，控制器5通过控制驱动电路来控制电动增压器3的转速。

[0048] 可选地，驱动电路通过控制器5与车载电源连接。

[0049] 车载电源为12V电瓶，利用车载电源为控制器、驱动电路和电动增压器3提供动力。

[0050] 可选地，控制器5通过操作控制阀门来控制旁通管路2的开闭。

[0051] 本实施例中，如图1所示，电动增压器3和旁通管路2位于空滤总成1与发动机进气岐管4之间。

[0052] 为了提高电动增压器3的耐久性，需要将电动增压器3放到发动机进气系统的干净侧，以减少灰尘影响，干净侧是指空滤总成1的出气口到发动机进气岐管4的入气口之间的管路。

[0053] 具体为，如图1所示，电动增压器3的入气口与空滤总成1的出气口连接，电动增压器3的出气口与发动机进气岐管4的入气口连接，旁通管路2的入气口与空滤总成1的出气口连接，旁通管路2的出气口与发动机进气岐管4的入气口连接。

[0054] 如图3所示，发动机进气调节方法，包括以下步骤：

[0055] 步骤S301:控制器5接收发动机转速信号；

[0056] 步骤S302:当发动机低速运转时，控制器5控制电动增压器3启动，旁通管路2关闭；

[0057] 这里的低速运转是指，发动机的转速大于或等于1000r/min，但低于第二设定转速。

[0058] 步骤S303:当发动机高速运转时，控制器5控制电动增压器3关闭，旁通管路2打开；

[0059] 这里的高速运转是指，发动机的转速大于或等于第二设定转速。

[0060] 步骤S304:控制器5接收节气门开度信号；

[0061] 步骤S305:控制器5根据节气门开度信号，来调节电动增压器3的转速，节气门开度越大，电动增压器3的转速越高；

[0062] 步骤S306:旁通管路2打开后，控制器5控制旁通管路2的开启时间。

[0063] 其中，步骤S301后，选择执行步骤S302或步骤S303；步骤S302后，执行步骤S304-S305；步骤S303后，执行步骤S306。

[0064] 本发明结构简单，安装方便，成本低廉，同时能够有效提高发动机低转速下的扭矩和功率，并且通过调节电动增压器的转速和旁通管路阀门的开启时间，实现与不同排量和扭矩要求的发动机进行灵活匹配。

[0065] 以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

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