[发明专利]一种回收利用燃油蒸汽的PHEV用发电机组及附件

说明书

技术领域

本发明属于插入可充电式混合动力电动汽车PHEV(Plug-in Hybrid Electrical Vihicle)领域，特别涉及混合动力电动汽车用发电机组 和整车集成及整车供油系燃油蒸汽回收利用及排放控制的技术。

背景技术

电动汽车作为新能源汽车的代表具备经济、清洁等优点，但由于 现阶段电池存在能量比较小和提升较慢的问题，而使用较多的电池包 将受整车布置空间、载重量等限制，现阶段的电动车就存在续驶里程 不足的问题。在电池能量比瓶颈未突破前为了提高电动汽车的续驶里 程，必须考虑增加以发电机组(小型发动机加发电机)为主体的里程 延长系统(里程增加器)，实现电池能量过低后的里程增长。小型发 动机不再作为整车驱动动力源，发动机主要作用是驱动发电机发电。 在纯电动设计里程内，实现无油耗纯电动运行，当运行里程超过电池 设计里程时，驱动电机利用发电机组发出的电能来驱动整车。越来越 多的汽车厂在发展混合动力与电动车之际，都会将Plug-in可充电式 的系统考虑进去，纯电动汽车和基于纯电动汽车的Plug-in混合动力 系统已成趋势。

然而以电池为主要动力来源的PHEV有的受自身设计动力性能指标 等限制，在选用发电机组时若选用常规车用(如微轿)小排量发动机 带动发电机，相对驱动电机就会引起功率浪费，同时受开发周期限制， 故发电机组将考虑选用现已成熟的非汽车用单缸发动机或水平对置式 发动机加发电机集成到整车上的解决方案。这些发电机组的供油系原 本是没有考虑燃油蒸汽回收燃烧利用的，即只有进油系统而没有燃油 蒸汽回收装置，若直接集成，显然与PHEV所倡导的节能环保理念不符， 也为于整车排放法规要求所不容，于是，对应的供油系统与这些发电 机组集成时就会存在燃油蒸汽回收利用的问题。

如图1所示，PHEV所用的动力电池包位于中底板13和后底板12 上方，里程增加器所用的小油箱10供油时油路走向为：燃油经油泵到 第一进油管7，再经燃油滤清器6过滤后一部分由进回油管再次流入油 箱，一部分经第二进油管8通过中底板13和前底板到前舱发电机组的 发动机喷油口由ECU控制供油。而油箱内部产生的燃油蒸汽走向为： 经第一燃油蒸汽管5到碳罐后从第二燃油蒸汽管3，再到中底板13下 通过管接头和第三燃油蒸汽管9相连。本图所描述的供油系布置设计 和传统汽车大同小异。问题是，里程增加器所用的发电机组的供油系 是非车用的，没有燃油蒸汽回收所用的碳罐、燃油蒸汽管路、碳罐电 磁阀等装置，它的控制单元GPU(发电机组控单元)也不用考虑燃油蒸 汽脱附燃烧控制。所以图1所述的第三燃油蒸汽管9引到前舱就有和 发电机组如何相接、同时保证集成后如何由ECU控制燃油蒸汽燃烧的 问题。接口的准确合理设置涉及对发电机组本体改制及负压采集，而 控制燃油蒸汽的脱附燃烧涉及ECU控制程序改写。

如图2所示，现有发电机组的供油系只有连接油箱和喷油口22的 进油管23，为了控制怠速进气在发动机本体上设置怠速控制阀18。其 出气管21接到与进气歧管29相接的节流阀体上。在节流阀体或进气 歧管上准确设置燃油蒸汽接口才能有效利用负压在电磁阀导通后让燃 油蒸汽引入脱附燃烧而被利用。

发明内容

本发明提供一种为满足整车排放要求将小型发电机组经改制后集 成到整车上和整车供油系部件相匹配的、实现燃油蒸汽回收利用的 PHEV用发电机组及附件。

本发明具体公开了一种PHEV用发电机组及附件，包括燃油蒸汽管、 节流阀体以及进气歧管，一碳罐电磁阀垂直布置在发动机本体上，其 下面进气口连接从碳罐引过来的燃油蒸汽管，其出口的蒸汽管连接到 进气歧管前端的燃油蒸汽管接口，在节流阀体上设置有步进电机，用于 控制发动机工作转速和怠速转速，ECU通过检测发动机启动后的转速 来导通/关闭碳罐电磁阀而将燃油蒸汽引入脱附燃烧。

其中，碳罐电磁阀(24)的控制信号线和电源线分别通过其下端 的插件引线至ECU和发动机小电源线束。

其中，在发动机散热罩内侧的发动机本体上设置一支架，碳罐电 磁阀垂直固定在所述支架上。所述支架位于缸体和散热罩的转角处。

其中，燃油蒸汽管接口设置在进气歧管前端、节流阀体后端。

进一步，发电机组在其逆变器的作用下，将负载请求信号传给步 进电机，控制发动机油门开度，从而控制发动机正常工作的转速、怠 速。