发动机增压系统、发动机总成及车辆的制作方法

1.本技术涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种发动机增压系统、发动机总成及车辆。


背景技术：

2.目前，通常采用可调涡轮增压器来解决发动机进气不足的问题。但可调涡轮增压器主要解决的是当发动机高速转时使压气机保持稳定进气量的问题，而针对发动机起步或者低转速时增压器响应不及时、扭矩升速缓慢导致汽车起步慢、加速能力不足的问题尚未解决。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种发动机增压系统、发动机总成及车辆，解决发动机起步或者低转速时由于增压器响应不及时、扭矩升速缓慢导致汽车起步慢、加速能力不足的问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种发动机增压系统，具体包括：涡轮增压器、第一三通阀、电子增压器、第二三通阀、旁通阀、中冷器、发动机和电子控制模块；
6.所述第一三通阀的进气端与所述涡轮增压器相连，所述第一三通阀的第一出口端与所述电子增压器的入口端相连，所述电子增压器的出口端与所述第二三通阀的第一入口端相连，所述旁通阀的入口端与所述第一三通阀的第二出口端相连，所述旁通阀的出口端与所述第二三通阀的第二入口端相连，所述第二三通阀的出口端与所述中冷器的入口端相连，所述中冷器的出口端与所述发动机的进气管相连；
7.所述电子控制模块与所述电子增压器电连接，所述电子控制模块用于在所述发动机处于起步状态或者加速状态的情况下，控制所述电子增压器开启，并控制所述第一三通阀的第一出口端以及所述第二三通阀的第一入口端开启，以及控制所述第一三通阀的第二出口端与所述第二三通阀的第二入口端关闭，在所述涡轮增压器转速达到预设速率的情况下，控制所述电子增压器关闭，并控制所述第一三通阀的第二出口端与所述第二三通阀的第二入口端开启，以及控制所述第一三通阀第一出口端以及所述第二三通阀的第一入口端关闭。
8.可选地，所述电子控制模块包括发动机控制器，所述发动机控制器与所述电子增压器之间电连接，所述发动机控制器用于控制所述电子增压器的启闭。
9.可选地，所述电子控制模块包括电子控制面板，所述电子控制面板与所述发动机控制器连接。
10.可选地，所述旁通阀为单向阀。
11.可选地，所述第一三通阀和所述第二三通阀均为“y”型三通阀。
12.可选地，所述涡轮增压器为可变喷嘴涡轮增压器。
13.可选地，还包括空气滤清器，所述空气滤清器与所述涡轮增压器的入口端相连。
14.可选地，还包括电池系统，所述电池系统与所述电子增压器电连接。
15.第二方面，本技术实施例还包括一种发动机总成，所述发动机总成包括如第一方面中任一项所述发动机增压系统。
16.第三方面，本技术实施例还提供了一种车辆，所述车辆上安装有如第三方面中所述发动机总成。
17.在本技术实施例中提供了一种发动机增压系统，该发动机增压系统在现有发动机进气结构的基础上增加了电子增压器、第一三通阀、第二三通阀、旁通阀，在发动机处于起步状态或者加速状态时，电子控制模块控制电子增压器开启，第一三通阀和第二三通阀的相应入口、出口端开启关闭，在涡轮增压器转速达到预设速率时，控制电子增压器关闭，旁通阀开启。这样，可以根据发动机的不同状态和涡轮增压器的转速，控制电子增压器的启闭。在发动机处于起步或者加速状态时电子增压器开启运行能够增加发动机的进气量，使发动机扭矩快速提升，使得发动机能够快速起步或者加速。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的一种发动机增压系统的结构示意图之一；
20.图2为图1中第一三通阀、电子增压器、第二三通阀和旁通阀之间连接方式的结构示意图；
21.图3为图1中在发动机处于起步状态或者加速状态情况下的结构示意图；
22.图4为图1中在涡轮增压器转速达到预设速率情况下的结构示意图；
23.图5为本技术实施例提供的一种发动机增压系统的结构示意图之二；
24.附图标记如下：
25.10：发动机增压系统；11：涡轮增压器；12：第一三通阀；13：电子增压器；14：第二三通阀；15：旁通阀；16：中冷器；17：发动机；18：电子控制模块；101：空气滤清器；102：电池系统。
具体实施方式
26.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“x轴”“y轴”“z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理
28.解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.本技术实施例提供了一种发动机增压系统10，请参考图1，具体包括：涡轮增压器11、第一三通阀12、电子增压器13、第二三通阀14、旁通阀15、中冷器16、发动机17和电子控制模块18；
30.第一三通阀12的进气端与涡轮增压器11相连，第一三通阀12的第一出口端与电子增压器13的入口端相连，电子增压器13的出口端与第二三通阀14的第一入口端相连，旁通阀15的入口端与第一三通阀12的第二出口端相连，旁通阀15的出口端与第二三通阀14的第二入口端相连，第二三通阀14的出口端与中冷器16的入口端相连，中冷器16的出口端与发动机17的进气管相连；
31.电子控制模块18与电子增压器13电连接，电子控制模块18用于在发动机17处于起步状态或者加速状态的情况下，控制电子增压器13开启，并控制第一三通阀12的第一出口端以及第二三通阀14的第一入口端开启，以及控制第一三通阀12的第二出口端与第二三通阀14的第二入口端关闭，在涡轮增压器11转速达到预设速率的情况下，控制电子增压器13关闭，并控制第一三通阀12的第二出口端与第二三通阀14的第二入口端开启，以及控制第一三通阀12的第一出口端以及第二三通阀14的第一入口端关闭。
32.在本技术的具体实施例中，当发动机17处于起步状态或低速状态需要加速时，具体参考图3，由于排气动能很低，涡轮增压器11压气机端升压效果很小，导致发动机17的进气量不足，使得发动机17起步或者提速卡顿受阻。而本技术通过将电子增压器13设置在涡轮增压器11与中冷器16之间，通过对流经压气机的气体再次加压，驱动涡轮增压器11加速，从而快速补充发动机17内的进气量。
33.具体而言，发动机增压系统10通过上述组件连接配合，在发动机17起步或者处于低速状态时，空气进入涡轮增压器11的入口端，并从涡轮增压器11的出口端进入第一三通阀12的入口端，再由第一三通阀12的第一出口端流入电子增压器13的入口端，在电子增压器13中加压后流入至第二三通阀14的第一入口端，随后从第二三通阀14的出口端流入中冷器16，最后流入发动机17，给发动机17提供较为充足的进气，发动机17能够快速起步或者快速提速。另外，在上述发动机17处于起步或者处于低速状态时，第一三通阀12的第二出口端和第二三通阀14的第二入口端是关闭的，能够使得进气进入电子增压器13，实现发动机17的快速起步或提速。
34.还值得一提的是，当涡轮增压器11的转速上升至限制转速时，电子增压器13关闭停止对空气加压，具体参考图4，此时空气经涡轮增压器11、第一三通阀12的入口端、第一三通阀12的第二出口端、旁通阀15、第二三通阀14的第二入口端流入中冷器16，最后流入发动机17中，此时发动机17中的进气较为平稳，发动机17能够稳定运行。另外，当涡轮增压器11
的转速上升至限制转速时，第一三通阀12的第一出口端、电子增压器13、第二三通阀14的第一入口端处于关闭状态，此时不需要电子增压器13作用，发动机17能够获得较为充足的空气，能够平稳运行。这样，通过控制电子增压器13的启闭，使发动机17扭矩快速提升，使得发动机17能够快速起步或者加速，提升了发动机17运转性能。
35.可选地，电子控制模块18包括发动机控制器，所述发动机控制器与电子增压器13之间电连接，所述发动机控制器用于控制电子增压器13的启闭。
36.可选地，电子控制模块18包括电子控制面板，所述电子控制面板与所述发动机控制器连接。
37.在具体实施中，电子控制模块18可以包括上述发动机控制器和上述电子控制面板，电子控制面板、发动机控制器与电子增压器13之间通过电连接形成通路，能够传递电信号。发动机控制器能够控制所述电子增压器13在发动机17处于起步或者加速状态时开启，在涡轮增压器11达到预设速率时关闭，能够有效控制电子增压器13的启闭。
38.同时，电子控制面板能够接收用户指令并将该指令传输给发动机控制器用以控制电子增压器13的启闭，例如，用户在启动发动机17时，打开电子控制面板输入电子增压器13开启的指令，该指令传递给发动机控制器，发动机控制器控制电子增压器13开启，电子增压器13从怠速快速升至工作转速，旁通阀15关闭，进气走电子增压器13通路，由于电子增压器13的带动，涡轮增压器11转速快速提升，进气量加大，发动机17快速启动。随后，当涡轮增压器11转速升至限值，电子控制面板可以自动关闭，发动机控制器收到指令控制电子增压器13运转至怠速并关闭，第一三通阀12中气体经旁通阀15流入第二三通阀14，进气趋于稳定。
39.可选地，旁通阀15为单向阀。
40.作为一种较佳的实施例的是，可以设置旁通阀15为机械单向阀。在发动机17处于起步或者加速状态时，电子增压器13开启，此时，旁通阀15的出口端的压力大于旁通阀15入口端的压力，旁通阀15处于关闭状态，导入的加压气流经过电子增压器流向第二三通阀，最后流向发动机17。在电子增压器13关闭时，单向阀正向导通，从涡轮增压器11中导出的气体仅经第一三通阀12导入至旁通阀15的入口端，再从旁通阀15的出口端导入至第二三通阀14、中冷器16和发动机17中。通过设置旁通阀15可以使得在涡轮增压器11到达一定速率且发动机17稳定运行时，发动机17的进气路径设置为与现有进气路径一致，这样，动态控制了发动机17的进气路径，提升了发动机17的运行效率。
41.可选地，第一三通阀12和第二三通阀14均为“y”型三通阀。
42.请具体参考图2，上述第一三通阀12和第二三通阀14均可以采用“y”型三通阀，这样，在涡轮增压器11中导出的气体流入第一三通阀12时，在电子增压器13中导出的气体流入第二三通阀14时，受到的气流阻力较小，流通速率较快，能够帮助发动机17快速启动或者加速。
43.可选地，涡轮增压器11为可变喷嘴涡轮增压器。
44.具体地，本技术中的涡轮增压器11可以采用可变喷嘴涡轮增压器(variable nnozzle turbine,vnt)。使用可调vnt增压器能够在发动机低速运作时减少涡轮处流通面积，使得电子增压器13能够快速响应。同时，在发动17机快速运转时，能够及时打开涡轮迎风面积，保证最大进气量，给发动机17充足的空气供应，提高运转效率。
45.可选地，还包括空气滤清器101，空气滤清器101与涡轮增压器11的入口端相连。
46.请参考图5，还可以在涡轮增压器11的入口端设置空气滤清器101，该空气滤清器101能够作为发动机增压系统10的第一部件，过滤空气中的灰尘杂质，提升发动机增压系统10的运行效率。
47.可选地，还包括电池系统102，电池系统102与电子增压器13电连接。
48.在具体实施中，请继续参考图5，还可以设置电池系统102，该电池系统102与电子增压器13电连接，电池系统102用于给电子增压器13提供电力，驱动电子增压器13正常工作。
49.在本技术又一个实施例中，还可以提供一种发动机总成，该发动机总成具有如前述实施例中的发动机增压系统的结构特征(如图1所示)和技术特征，也能够达到相应的技术效果，具体参考前述实施例，在此不作赘述。
50.在本技术的另外一个实施例中，还可以提供一种车辆，该车辆具有如前述实施例中发动机总成的技术特征，同时也能够达到前述实施例中的有益效果，具体技术特征和有益效果请参见前述实施例，在此不作赘述。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种发动机增压系统，其特征在于，包括：涡轮增压器、第一三通阀、电子增压器、第二三通阀、旁通阀、中冷器、发动机和电子控制模块；所述第一三通阀的进气端与所述涡轮增压器相连，所述第一三通阀的第一出口端与所述电子增压器的入口端相连，所述电子增压器的出口端与所述第二三通阀的第一入口端相连，所述旁通阀的入口端与所述第一三通阀的第二出口端相连，所述旁通阀的出口端与所述第二三通阀的第二入口端相连，所述第二三通阀的出口端与所述中冷器的入口端相连，所述中冷器的出口端与所述发动机的进气管相连；所述电子控制模块与所述电子增压器电连接，所述电子控制模块用于在所述发动机处于起步状态或者加速状态的情况下，控制所述电子增压器开启，并控制所述第一三通阀的第一出口端以及所述第二三通阀的第一入口端开启，以及控制所述第一三通阀的第二出口端与所述第二三通阀的第二入口端关闭，在所述涡轮增压器转速达到预设速率的情况下，控制所述电子增压器关闭，并控制所述第一三通阀的第二出口端与所述第二三通阀的第二入口端开启，以及控制所述第一三通阀第一出口端以及所述第二三通阀的第一入口端关闭。2.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，所述电子控制模块包括发动机控制器，所述发动机控制器与所述电子增压器之间电连接，所述发动机控制器用于控制所述电子增压器的启闭。3.根据权利要求2所述的发动机增压系统，其特征在于，所述电子控制模块包括电子控制面板，所述电子控制面板与所述发动机控制器连接。4.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，所述旁通阀为单向阀。5.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，所述第一三通阀和所述第二三通阀均为“y”型三通阀。6.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，所述涡轮增压器为可变喷嘴涡轮增压器。7.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，还包括空气滤清器，所述空气滤清器与所述涡轮增压器的入口端相连。8.根据权利要求1所述的发动机增压系统，其特征在于，还包括电池系统，所述电池系统与所述电子增压器电连接。9.一种发动机总成，其特征在于，所述发动机总成包括如权利要求1-8中任一项所述发动机增压系统。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上安装有如权利要求9中所述发动机总成。

技术总结
本申请提供一种发动机增压系统、发动机总成及车辆，该发动机增压系统包括：涡轮增压器、第一三通阀、电子增压器、第二三通阀、旁通阀、中冷器、发动机和电子控制模块；电子控制模块与电子增压器电连接，电子控制模块用于在发动机处于起步状态或者加速状态的情况下，控制电子增压器开启，并控制第一三通阀的第一出口端以及第二三通阀的第一入口端开启，以及控制第一三通阀的第二出口端与第二三通阀的第二入口端关闭，在涡轮增压器转速达到预设速率的情况下，控制电子增压器关闭，并控制第一三通阀的第二出口端与第二三通阀的第二入口端开启，以及控制第一三通阀第一出口端以及第二三通阀的第一入口端关闭。阀的第一入口端关闭。阀的第一入口端关闭。


技术研发人员：高建 刘涛 史文华
受保护的技术使用者：北京汽车集团越野车有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/9/26