[发明专利]低速机排气能量分级装置及其控制方法

说明书

本发明的目的在于提供低速机排气能量分级装置及其控制方法，包括基座，基座上分别设置总排气口、高温排气口、低温排气口，基座里通过轴承安装切换轴，切换轴的上端部通过联轴器连接电机，切换轴的下端部连接分离阀，分离阀随切换轴的转动而转动，电机转动到0相位时，高温排气口与总排气口导通，同时低温排气口与总排气口隔开，电机转动到180相位时，低温排气口与总排气口导通，同时高温排气口与总排气口隔开，总排气口连通发动机的排气阀。本发明结合仿真得到的步进电机的控制脉谱图，通过控制电机的转动来控制执行机构中轴的相位，控制执行机构中高温排气口和低温排气口的切换，实现废气能量的分级，从而提高废气的利用价值。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机排气装置及其控制方法，具体地说是低速发动机排气装置及其控制方法。

背景技术

在二冲程低速发动机排气阀开启初期从缸内排出的废气温度高，流量大，废气之中可利用能量充足，此时排出的废气进入高温废气回收腔，与涡轮相连实现增压后，经过空冷后进入扫气箱，高温高能量的废气分离后可以有效提高压气机的工作效率，实现高增压；在排气阀接近关闭期间，从缸内排出的直流扫气空气温度较低，流量小，此时分离出的废气不经过涡轮，直接空冷后接入扫气箱。根据排气阀开启持续期不同阶段排气的温度变化将排气能量分级后，在不影响缸内充量情况下，可以有效利用废气能量，提高废气能量利用率，为后续能量利用提供条件。

发明内容

本发明的目的在于提供可以将发动机尾气按照能量不同进行分离的低速机排气能量分级装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明低速机排气能量分级装置，其特征是：包括基座，基座上分别设置总排气口、高温排气口、低温排气口，基座里通过轴承安装切换轴，切换轴的上端部通过联轴器连接电机，切换轴的下端部连接分离阀，分离阀随切换轴的转动而转动，电机转动到0相位时，高温排气口与总排气口导通，同时低温排气口与总排气口隔开，电机转动到180相位时，低温排气口与总排气口导通，同时高温排气口与总排气口隔开，总排气口连通发动机的排气阀。

本发明低速机排气能量分级装置还可以包括：

1、分离阀为半圆锥形的薄板。

2、高温排气口与低温排气口为圆形排气口，高温排气口、低温排气口以及总排气口的面积相等。

本发明低速机排气能量分级装置控制方法，其特征是：采用如权利要求1所述的低速机排气能量分级装置；当发动机启动的时候，开始定时t1，此时高温排气口连通总排气口，低温排气口与总排气口隔开，电机的相位为0；发动机运行，ECU采集曲轴传感器、凸轮轴传感器、节气门传感器的信号，得到当前发动机的转速以及喷油量，待发动机排气阀打开以后，电机处于相位为0的状态，分离阀与低温排气口隔开，此时发动机的高温排气口与总排气口连通，发动机进入高温排气阶段；当高温排气结束的时候，定时时间t结束，电机切换到相位为180的位置，分离阀将高温排气口与总排气口隔开，开始定时t1，低温排气口与总排气口连通，发动机排出低温气体；当发动机排气阀关闭，定时时间t1结束的时候，电机带动切换轴转动，待分离阀挡住低温排气口，即电机相位为0的时候，电机停止转动，等待排气阀下一次开启。

本发明的优势在于：本发明的分离阀是一个半圆锥面，当切换轴带动分离阀转动的时候可以实现高低温排气口的切换。本发明所涉及的基座上包含有总排气口以及高低温排气口，同时在基座上含有螺栓孔，可以与发动机相连接。结合仿真得到的步进电机的控制脉谱图，通过控制电机的转动来控制执行机构中轴的相位，控制执行机构中高温排气口和低温排气口的切换，实现废气能量的分级，从而提高废气的利用价值。

附图说明

图1为本发明的系统总体方案；

图2为高低温排气划分图；

图3为高温排气阶段，执行机构相位为0的状态图；