大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置制造方法及图纸

本申请公开了大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置，本申请的大缸径气体机的进气系统包括与大缸径气体机的气缸相通的进气管以及连通燃气入口和进气管的两路进气通路。第一路进气通路支持增压前预混合进气的进气方式。通过关闭用于进气旁通的可控旁通阀，再配合对节气门开度的控制，可以使混合气快速进入气缸。第二路进气通路支持进气道喷射进气的进气方式。通过控制燃气喷射阀，可将燃气直接喷射至气缸内，使气缸内的混合气空燃比快速变浓。因此，本申请实施例中的大缸径气体机的进气系统支持能够同时实现气缸内进气量快速增加和混合气的空燃比快速变化的进气方式，有效解决了大缸径气体机的瞬态响应性能差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置
本申请涉及发动机控制领域，尤其涉及大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置。
技术介绍
大缸径气体机是以燃气为燃料的发动机。随着技术的发展和对环保要求的逐步提高，大缸径气体机已经广泛应用于各个领域。其中，大缸径气体机的瞬态响应性能是衡量大缸径气体机性能的一项重要指标，瞬时响应性能是指发动机在负载变化时转速的变化量以及从初始状态到稳定状态所需的时间。对于大缸径气体机而言，进气量和空燃比是影响瞬态响应性能的两个关键因素。然而，目前大缸径气体机的进气系统支持的是增压前预混合进气的进气方式。增压前预混合进气是指燃气和空气在增压器前混合，经增压器增压后进入到气缸内的一种进气方式。在这种进气方式下，当大缸径气体机处于负载快速增加的瞬态工况时，进入气缸的气量不能迅速增加，进入气缸的混合气的空燃比也不能快速发生变化，从而导致大缸径气体机的瞬态响应性能很差。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置，以解决现有大缸径气体机的瞬态响应性能差的问题。为实现上述目的，一方面，本申请提供了大缸径气体机的进气系统，包括：与所述大缸径气体机的气缸连通的进气管；以及，连通燃气入口和所述进气管的两路进气通路；其中，所述两路进气通路包括第一路进气通路和第二路进气通路；所述第一路进气通路包括：混合器、增压器、中冷器、节气门和可控旁通阀；其中，所述混合器、所述增压器、所述中冷器与所述节气门顺次相连，且，所述混合器的一进气端与所述燃气入口连通，所述混合器的另一进气端与空气入口连通，所述节气门的出气端与所述进气管相连；所述可控旁通阀设置于连通所述中冷器的出气端与所述增压器的进气端的管路上；所述第二路进气通路包括：设置于所述进气管上，且进气口与所述燃气入口连通，出气口朝向所述进气管的至少一个燃气喷射阀。优选地，所述燃气喷射阀为车用燃气喷射阀。优选地，所述进气管上设置有与气缸连通的至少一路进气歧管；所述燃气喷射阀设置于所述进气歧管上，且所述燃气喷射阀的出气口连通所述进气歧管。优选地，所述进气管上设置有分别与多个气缸连通的多路进气歧管，每路所述进气歧管上设置有一个所述燃气喷射阀。优选地，所述第二路进气通路还包括：调压阀，所述调压阀设置在所述燃气入口和所述燃气喷射阀的进气口之间。优选地，所述第一路进气通路还包括：调压阀和零压阀，所述调压阀和所述零压阀设置于所述混合器与所述燃气入口连通的管路上，所述调压阀的进气端与所述燃气入口相连，所述调压阀的出气端与所述零压阀的进气端相连，所述零压阀的出气端与所述混合器相连。又一方面，本申请还提供了大缸径气体机的进气控制方法，该方法基于上述的进气系统，所述方法包括：获取所述大缸径气体机的转速；判断所述转速的变化率是否大于或等于预设值；在确定出所述转速的变化率大于或等于预设值的情况下，关闭可控旁通阀，控制节气门的开度，并控制燃气喷射阀向气缸喷射燃气。优选地，在确定出所述转速的变化率小于预设值的情况下，开启可控旁通阀，并控制节气门的开度。优选地，所述控制燃气喷射阀向气缸喷射燃气包括：获取所述转速的变化率大于或等于预设值之前的过量空气系数；依据所述过量空气系数和所述转速的变化率确定燃气喷射量，按照所述燃气喷射量控制燃气喷射阀向气缸喷射燃气。又一方面，本申请还提供了大缸径气体机的进气控制装置，该装置应用于上述的进气系统，所述装置包括：获取单元，用于获取所述大缸径气体机的转速；确定单元，用于判断所述获取单元获取到的所述转速的变化率是否大于或等于预设值；第一控制单元，用于在所述确定单元确定出所述转速的变化率大于或等于预设值的情况下，关闭可控旁通阀，控制节气门的开度，并控制燃气喷射阀向气缸喷射燃气。可见，在本申请实施例中，大缸径气体机的进气系统包括与大缸径气体机的气缸相通的进气管以及连通燃气入口和进气管的两路进气通路。其中，包括混合器、增压器、中冷器、节气门和可控旁通阀的进气通路支持增压前预混合进气的进气方式。这样，通过关闭用于进气旁通的可控旁通阀，不进行进气旁通，可以使节气门处的混合气压力快速升高，再配合对节气门开度的控制，可以使混合气快速进入气缸。而且，包括燃气喷射阀的另一路进气通路支持进气道喷射进气的进气方式。由于该燃气喷射阀设置于进气管上，通过控制燃气喷射阀，可将燃气直接喷射至气缸内，使气缸内的混合气空燃比快速变浓。因此，本申请实施例中的大缸径气体机的进气系统支持能够同时实现气缸内进气量快速增加和混合气的空燃比快速变化的进气方式，有效解决了大缸径气体机的瞬态响应性能差的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1示出了本申请实施例中大缸径气体机的进气系统的一种示意图；图2示出了本申请实施例中大缸径气体机的进气系统的又一种示意图；图3示出了本申请实施例中大缸径气体机的进气控制方法的一种流程示意图；图4示出了本申请实施例中大缸径气体机的进气控制方法的又一种流程示意图；图5示出了本申请实施例中大缸径气体机的进气控制装置的一种组成示意图。具体实施方式本申请实施例的大缸径气体机的进气系统、进气控制方法及控制装置，适用于解决现有大缸径气体机的瞬态响应性能差的问题。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了便于理解，先对大缸径气体机进行介绍。大缸径气体机包括电子控制单元ECU、气缸和进气系统。其中，电子控制单元ECU是大缸径气体机的大脑，用于执行各种控制功能，如控制进气系统进气。大缸径气体机一般包括多个气缸，常见的大缸径气体机有12缸、16缸和20缸。气缸与进气系统的进气管相通，气体通过进气管进入气缸。在一种可能的实现中，多个气缸共用一个进气管。以12缸大缸径气体机为例，六个气缸共用一个进气管，与包括两个进气管的进气系统适配。目前，大缸径气体机的进气系统的结构如图1所示，该进气系统100中包括与大缸径气体机的气缸相通的进气管105以及连通燃气入口和进气管105的进气通路。其中进气通路包括：顺次连接的混合器101、增压器102、中冷器103和节气门104。还包括：旁通阀106，设置在中冷器103的出气端与增压器102的进气端之间形成的管路上。其中，节气门104的出气端与进气管105相连。基于该进气系统100，进气过程包括：燃气和空气进入混合器101进行混合，然后混合气经增压器102增压、经中冷器103冷却，之后一部分混合气通过进气管105进入到气缸内；另一部分混合气经过旁通阀又回到增压器入气端处。进气量仅由节气门104调节，旁通阀106不可控，不参与对进气量的调节。当大缸径气体机的负载增加时，为适应该负载变化，需要增大进入大缸径气体机的进气量，以提高燃烧做功的总能量；还需要改变进入大缸径气体机的空燃比，以提高燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大缸径气体机的进气系统，其特征在于，包括：与所述大缸径气体机的气缸连通的进气管；以及，连通燃气入口和所述进气管的两路进气通路；其中，所述两路进气通路包括第一路进气通路和第二路进气通路；所述第一路进气通路包括：混合器、增压器、中冷器、节气门和可控旁通阀；其中，所述混合器、所述增压器、所述中冷器与所述节气门顺次相连，且，所述混合器的一进气端与所述燃气入口连通，所述混合器的另一进气端与空气入口连通，所述节气门的出气端与所述进气管相连；所述可控旁通阀设置于连通所述中冷器的出气端与所述增压器的进气端的管路上；所述第二路进气通路包括：设置于所述进气管上，且进气口与所述燃气入口连通，出气口朝向所述进气管的至少一个燃气喷射阀。

【技术特征摘要】
1.大缸径气体机的进气系统，其特征在于，包括：与所述大缸径气体机的气缸连通的进气管；以及，连通燃气入口和所述进气管的两路进气通路；其中，所述两路进气通路包括第一路进气通路和第二路进气通路；所述第一路进气通路包括：混合器、增压器、中冷器、节气门和可控旁通阀；其中，所述混合器、所述增压器、所述中冷器与所述节气门顺次相连，且，所述混合器的一进气端与所述燃气入口连通，所述混合器的另一进气端与空气入口连通，所述节气门的出气端与所述进气管相连；所述可控旁通阀设置于连通所述中冷器的出气端与所述增压器的进气端的管路上；所述第二路进气通路包括：设置于所述进气管上，且进气口与所述燃气入口连通，出气口朝向所述进气管的至少一个燃气喷射阀。2.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述燃气喷射阀为车用燃气喷射阀。3.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述进气管上设置有与气缸连通的至少一路进气歧管；所述燃气喷射阀设置于所述进气歧管上，且所述燃气喷射阀的出气口连通所述进气歧管。4.如权利要求3所述的进气系统，其特征在于，所述进气管上设置有分别与多个气缸连通的多路进气歧管，每路所述进气歧管上设置有一个所述燃气喷射阀。5.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述第二路进气通路还包括：调压阀，所述调压阀设置在所述燃气入口和所述燃气喷射阀的进气口之间。6.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述第一路进气通路还包括：调压阀和零压阀，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐清祥，张少栋，李军银，孔龙，马海明，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37