一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆动力增压换气装置及其控制方法，特别是涉及一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置及其控制方法。

背景技术

乘用车在行驶时，车身上下颠簸会使得空气减振器吸入或排出压缩空气，压缩空气经过单向阀来衰减振动能量。如果可以对排出的压缩空气加以利用则有利于车辆的节能，因此需要设计一种可以利用压缩空气能量的装置。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置，实现对减振器排出的压缩空气的能量进行回收利用，降低车辆能耗。本发明的另一个目的是提供一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置的控制方法，以控制可回收压缩空气的发动机增压换气装置运行达到较好的节能效果。

本发明的技术方案是这样的：一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置，包括减振器、稳压罐和控制器，所述减振器包括减振筒和设置于减振筒内的活塞，所述活塞连接有活塞杆，所述活塞杆与车辆的车身连接，所述减振筒与车轮悬架连接，所述减振筒的筒壁顶部设有导向孔、进气孔和排气孔，所述活塞杆穿过所述导向孔，所述进气孔设有由所述减振筒的外部向内部单向导通的进气阀，所述排气孔设有由所述减振筒的内部向外部单向导通的排气阀，所述排气阀的出口通过管路连接换向挡板，所述换向挡板分别连接所述稳压罐的入口和鼓风机的排风管，所述换向挡板使所述排气阀的出口在所述稳压罐的入口和所述鼓风机的排风管中二选一导通，所述稳压罐的出口与发动机的进气总管连接，所述进气总管内位于进气歧管连接点与所述稳压罐的出口的连接点之间设有空气流量传感器，所述发动机的喷油管通过节流阀与燃油泵连接，所述控制器分别与所述节流阀、所述空气流量传感器、所述换向挡板和所述鼓风机连接。

进一步的，所述减振筒的外部设有空气滤清器，所述空气滤清器的空气出口连接所述进气阀。

进一步的，所述活塞杆与所述减振筒的筒壁顶部通过油封密封。

进一步的，所述活塞杆的顶端设有上吊环，所述上吊环与所述车辆的车身连接。

进一步的，所述减振筒的筒壁底部设有下吊环，所述下吊环与车轮悬架连接。

进一步的，所述鼓风机的排风管的末端设有换气栅格，所述换气栅格设有空调滤清器。

一种可回收压缩空气的发动机增压换气装置的控制方法，所述控制方法基于可回收压缩空气的发动机增压换气装置运行，所述控制器判断当前发动机负荷，如果当前发动机负荷大于等于负荷阈值，则所述控制器打开所述鼓风机，所述控制器控制所述换向挡板使所述排气阀的出口与所述稳压罐的入口导通，所述控制器根据发动机转速、当前发动机负荷以及由所述空气流量传感器测得的稳压罐排气及所述进气总管的空气总流量控制所述节流阀；如果当前发动机负荷小于负荷阈值，则所述控制器关闭所述鼓风机，所述控制器控制所述换向挡板使所述排气阀的出口与所述鼓风机的排风管导通，所述控制器根据发动机转速、当前发动机负荷以及由所述空气流量传感器测得的所述进气总管的空气流量控制所述节流阀。

优选的，所述负荷阈值为发动机最大负荷的85％～95％。

本发明所提供的技术方案的优点在于，通过将减振器的高压排气引入鼓风机排风管或者发动机，实现了对车内空间进行送风或者对发动机进气进行增压的目的，充分利用了减振器的排气能量，达到了车辆节能的效果。

附图说明

图1为可回收压缩空气的发动机增压换气装置结构示意图。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请结合图1所示，本发明实施例涉及的可回收压缩空气的发动机增压换气装置包括减振器、稳压罐5和控制器13。减振器包括减振筒18和设置于减振筒18内的活塞19，活塞19连接有活塞杆8。活塞杆8的顶端设有上吊环9，上吊环19与车辆的车身连接。减振筒18的筒壁底部设有下吊环21，下吊环21与车轮悬架连接。减振筒18的筒壁顶部设有导向孔，活塞杆8穿过导向孔，活塞杆8与减振筒18的筒壁顶部通过油封7密封。减振筒18的筒壁顶部还设有进气孔和排气孔，进气孔设有由减振筒18的外部向内部单向导通的进气阀22，排气孔设有由减振筒18的内部向外部单向导通的排气阀20。减振筒18的外部设有空气滤清器10，空气滤清器的空气出口连接进气阀22，保证了进入减振筒18空气的清洁。当车辆行驶过程中发生颠簸，活塞19在减振筒18内上下运动，减振筒18内在活塞19上部的空间随着活塞19上下运动而变化，从进气阀22吸入空气并进行一定的增压由排气阀20排出。

排气阀20的出口通过管路连接换向挡板6，换向挡板6分别连接稳压罐5的入口和鼓风机16的排风管。换向挡板6受控制器13控制，使排气阀20的出口在稳压罐5的入口和鼓风机16的排风管中二选一导通。鼓风机16的排风管的末端设有换气栅格17，换气栅格17设有空调滤清器，保证进入车辆乘坐空间内的空气洁净。稳压罐5的出口与发动机的进气总管14连接，发动机的进气总管14连接有进气歧管3，通过进气歧管3分别与发动机的各个气缸2连接。进气总管14内位于进气歧管连接点与稳压罐5的出口的连接点之间设有空气流量传感器4。发动机的喷油管1通过节流阀12与燃油泵11连接。控制器13除了连接换向挡板6外还分别与节流阀12、空气流量传感器4和鼓风机16连接。

可回收压缩空气的发动机增压换气装置的控制方法是这样的，控制器13判断当前发动机负荷k与负荷阈值的关系，本实施例中负荷阈值为(90％±5％)kmax，kmax为发动机最大负荷。

如果当前发动机负荷k大于等于负荷阈值，减振器提供压缩空气增压，控制器13打开鼓风机16，通过换气栅格给车身内送入新鲜空气，提高乘坐的舒适性。换向挡板6由Ⅱ到Ⅰ状态，排气阀20的出口与稳压罐5的入口导通，减振筒18中的空气通过排气阀20，经过管路进入稳压罐5，稳压罐5中的高压空气与来自进气总管14的空气汇合经空气流量传感器4的检测后进入进气歧管3，最后进入发动机的气缸2。控制器13根据发动机转速n，负荷P决定瞬时过量空气系数λt，再根据公式

(其中L0：理论空燃比，汽油机为14.7；柴油机为14.3；Q：实际空气量(kg/s)；λt：瞬时过量空气系数)，计算出喷油速率，进而控制节流阀12。

如果当前发动机负荷k小于负荷阈值，换向挡板6由Ⅰ到Ⅱ状态，排气阀20的出口与鼓风机16的排风管导通，增压系统不起作用，控制器13关闭鼓风机16，压缩空气通过换气栅格17进入车身内，保证车身内有新鲜空气，提高乘坐的舒适性。控制器13同样根据前述公式计算喷油速率，进而控制节流阀12。