[实用新型]一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统

说明书

本实用新型提供了一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统，包括：压缩空气储气瓶、减压器、增压器控制阀、废气旁通压力传感器、发动机控制单元、增压压力传感器、增压器废气旁通控制膜片阀和增压器，增压器包括增压器废气旁通阀、增压器涡轮和增压器压气机；其中，发动机控制单元基于增压压力传感器和废气旁通压力传感器所采集的压力数据来控制电磁阀的开度，进而控制增压器控制阀的出口空气压力，以实现对增压器废气旁通阀的开度控制。本实用新型既能减小进气节流损失，还能减小排气背压，提高充气效率，最终提高燃油经济性。

技术领域

本实用新型属于发动机控制系统技术领域，具体涉及一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统。

背景技术

目前商用车所使用的天然气发动机，均配备涡轮增压器，以提高发动机单位体积进气量，提升发动机功率密度。但为了使增压器的增压压力不超过发动机的需求值，或者避免使增压器的压气机进入低效率工作区域，在增压器的涡轮侧设置了一个废气旁通阀，当增压压力超过一定值后，此废气旁通阀被推开，部分废气不经过涡轮直接排至增压器后，用于推动涡轮做功的废气量减少，最终使得增压器的增压压力不超过一个设定的最大值。

目前普遍使用的废气旁通阀的驱动机构为一个膜片阀，阀体被一个膜片分成两个腔室，上腔室接控制气体，下腔室与大气连通，与废气旁通阀相连的推杆与膜片连接在一起，同时在下腔室内的推杆上安装一弹簧，以增加系统的刚度；当上腔时内的气体压力超过弹簧的弹力后，膜片被推动，与膜片相连的废气旁通阀的推杆一并动作，废气旁通阀被推开。

对于与上腔室相连的控制气体，现有的增压器中，此控制气体为增压后空气，只有当发动机高负荷增压压力超过一定值后，上腔室在膜片上的作用力才能够超过弹簧的弹力，废气旁通阀才可以被推开，增压压力的上升速度才会减慢或者不继续升高。对于商用车配备的带涡轮增压器的天然气发动机，由于采用的是靠节气门进行负荷调节的量调节方式，通过节气门的节流来降低进气歧管压力，从而降低发动机进气量，由此降低发动机负荷；对于中等负荷工况，涡轮增压器已经开始工作，但是增压压力远大于当前负荷所需要的进气歧管压力，不得不通过关小节气门来控制进气歧管压力，节气门对进气的节流使得进气的节流损失加大，燃料经济性降低；同时，由于增压器的工作使得涡轮前排气被压升高，导致发动机充气效率降低，缸内残余废气增多，燃烧效率降低，也直接导致燃料经济性降低；

因此，如果能在发动机部分负荷，打开增压器的废气旁通阀，使得增压压力相对于所需要的进气歧管压力不那么“富余”，这样，既能减小进气节流损失，还能减小排气背压，提高充气效率，最终提高燃油经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于针对上述技术问题，提出一种天然气发动机废气旁通式增压器控制系统。此控制系统能够在发动机部分负荷打开增压器旁通阀，降低增压压力，降低进气节流阻力损失，提高燃油经济性；同时，与之对应的控制方法能够及时的将增压器的实际增压压力稳定在设定值上，该控制方法在标定时也不需要获取增压器的热力学参数，标定难度较低。

本实用新型采用的技术方案为：