專利名稱：一種回收利用燃油蒸汽的phev用發(fā)電機(jī)組及附件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于插入可充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車PHEV (Plug-in HybridElectrical Vihicle)領(lǐng)域，特別涉及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用發(fā)電機(jī)組和整車集成及整車供油系燃油蒸汽 回收利用及排放控制的技術(shù)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車作為新能源汽車的代表具備經(jīng)濟(jì)、清潔等優(yōu)點(diǎn)，但由于現(xiàn)階段電池存在能量比較小和提升較慢的問(wèn)題，而使用較多的電池包將受整車布置空間、載重量等限制，現(xiàn) 階段的電動(dòng)車就存在續(xù)駛里程不足的問(wèn)題。在電池能量比瓶頸未突破前為了提高電動(dòng)汽 車的續(xù)駛里程，必須考慮增加以發(fā)電機(jī)組(小型發(fā)動(dòng)機(jī)加發(fā)電機(jī))為主體的里程延長(zhǎng)系統(tǒng) (里程增加器)，實(shí)現(xiàn)電池能量過(guò)低后的里程增長(zhǎng)。小型發(fā)動(dòng)機(jī)不再作為整車驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源， 發(fā)動(dòng)機(jī)主要作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在純電動(dòng)設(shè)計(jì)里程內(nèi)，實(shí)現(xiàn)無(wú)油耗純電動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行 里程超過(guò)電池設(shè)計(jì)里程時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)利用發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)整車。越來(lái)越多的汽 車廠在發(fā)展混合動(dòng)力與電動(dòng)車之際，都會(huì)將Plug-in可充電式的系統(tǒng)考慮進(jìn)去，純電動(dòng)汽 車和基于純電動(dòng)汽車的Plug-in混合動(dòng)力系統(tǒng)已成趨勢(shì)。然而以電池為主要?jiǎng)恿?lái)源的PHEV有的受自身設(shè)計(jì)動(dòng)力性能指標(biāo)等限制，在選 用發(fā)電機(jī)組時(shí)若選用常規(guī)車用(如微轎)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，相對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)就會(huì)引 起功率浪費(fèi)，同時(shí)受開(kāi)發(fā)周期限制，故發(fā)電機(jī)組將考慮選用現(xiàn)已成熟的非汽車用單缸發(fā)動(dòng) 機(jī)或水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)加發(fā)電機(jī)集成到整車上的解決方案。這些發(fā)電機(jī)組的供油系原本是 沒(méi)有考慮燃油蒸汽回收燃燒利用的，即只有進(jìn)油系統(tǒng)而沒(méi)有燃油蒸汽回收裝置，若直接集 成，顯然與PHEV所倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保理念不符，也為于整車排放法規(guī)要求所不容，于是，對(duì)應(yīng) 的供油系統(tǒng)與這些發(fā)電機(jī)組集成時(shí)就會(huì)存在燃油蒸汽回收利用的問(wèn)題。如圖1所示，PHEV所用的動(dòng)力電池包位于中底板13和后底板12上方，里程增加 器所用的小油箱10供油時(shí)油路走向?yàn)槿加徒?jīng)油泵到第一進(jìn)油管7，再經(jīng)燃油濾清器6過(guò) 濾后一部分由進(jìn)回油管再次流入油箱，一部分經(jīng)第二進(jìn)油管8通過(guò)中底板13和前底板到前 艙發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)噴油口由ECU控制供油。而油箱內(nèi)部產(chǎn)生的燃油蒸汽走向?yàn)榻?jīng)第一 燃油蒸汽管5到碳罐后從第二燃油蒸汽管3，再到中底板13下通過(guò)管接頭和第三燃油蒸汽 管9相連。本圖所描述的供油系布置設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)汽車大同小異。問(wèn)題是，里程增加器所用 的發(fā)電機(jī)組的供油系是非車用的，沒(méi)有燃油蒸汽回收所用的碳罐、燃油蒸汽管路、碳罐電磁 閥等裝置，它的控制單元GPU(發(fā)電機(jī)組控單元)也不用考慮燃油蒸汽脫附燃燒控制。所以 圖1所述的第三燃油蒸汽管9引到前艙就有和發(fā)電機(jī)組如何相接、同時(shí)保證集成后如何由 ECU控制燃油蒸汽燃燒的問(wèn)題。接口的準(zhǔn)確合理設(shè)置涉及對(duì)發(fā)電機(jī)組本體改制及負(fù)壓采集， 而控制燃油蒸汽的脫附燃燒涉及ECU控制程序改寫。如圖2所示，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的供油系只有連接油箱和噴油口 22的進(jìn)油管23，為了 控制怠速進(jìn)氣在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上設(shè)置怠速控制閥18。其出氣管21接到與進(jìn)氣歧管29相接的 節(jié)流閥體上。在節(jié)流閥體或進(jìn)氣歧管上準(zhǔn)確設(shè)置燃油蒸汽接口才能有效利用負(fù)壓在電磁閥導(dǎo)通后讓燃油蒸汽引入脫附燃燒而被利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種為滿足整車排放要求將小型發(fā)電機(jī)組經(jīng)改制后集成到整車上和整車供油系部件相匹配的、實(shí)現(xiàn)燃油蒸汽回收利用的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件。本發(fā)明具體公開(kāi)了一種PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，包括燃油蒸汽管、節(jié)流閥體以及進(jìn)氣歧管，一碳罐電磁閥垂直布置在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，其下面進(jìn)氣口連接從碳罐引過(guò)來(lái)的燃 油蒸汽管，其出口的蒸汽管連接到進(jìn)氣歧管前端的燃油蒸汽管接口，在節(jié)流閥體上設(shè)置有 步進(jìn)電機(jī)，用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速和怠速轉(zhuǎn)速，ECU通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的轉(zhuǎn)速來(lái)導(dǎo)通 /關(guān)閉碳罐電磁閥而將燃油蒸汽引入脫附燃燒。其中，碳罐電磁閥(24)的控制信號(hào)線和電源線分別通過(guò)其下端的插件引線至E⑶和發(fā)動(dòng)機(jī)小電源線束。其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱罩內(nèi)側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)本體上設(shè)置一支架，碳罐電磁閥垂直固定在 所述支架上。所述支架位于缸體和散熱罩的轉(zhuǎn)角處。其中，燃油蒸汽管接口設(shè)置在進(jìn)氣歧管前端、節(jié)流閥體后端。進(jìn)一步，發(fā)電機(jī)組在其逆變器的作用下，將負(fù)載請(qǐng)求信號(hào)傳給步進(jìn)電機(jī)，控制發(fā)動(dòng) 機(jī)油門開(kāi)度，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的轉(zhuǎn)速、怠速。進(jìn)一步，所述碳罐電磁閥控制將發(fā)電機(jī)組小油箱中的燃油蒸汽從碳罐收集儲(chǔ)存后 通過(guò)燃油蒸汽管引入發(fā)動(dòng)機(jī)脫附燃燒。本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用傳統(tǒng)汽車已成熟的供油技術(shù)和燃油蒸汽回收技術(shù)，合理 沿用原車供油系零部件，優(yōu)化供油系布置設(shè)計(jì)方案，以盡可能小的改動(dòng)成本實(shí)現(xiàn)成熟的非 車用發(fā)電機(jī)組集成到PHEV整車上，保證供油系準(zhǔn)確、安全供油的同時(shí)實(shí)現(xiàn)里程增加器的作用。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于利用步進(jìn)電機(jī)控制發(fā)電機(jī)組節(jié)氣門閥體取代原發(fā)電機(jī)組的 怠速控制閥，控制油門開(kāi)度保證正常負(fù)載下工作轉(zhuǎn)速的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)怠速進(jìn)氣的控制，同時(shí)在 發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管上設(shè)置合理的燃油蒸汽引入脫附接口，通過(guò)較小的更改原發(fā)電 機(jī)組ECU控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)碳罐電磁閥的控制而達(dá)到回收燃油蒸汽的目的。


圖1 現(xiàn)有整車后底板下面的供油系零件布置圖；圖2 現(xiàn)有整車集成前的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成圖；圖3 本發(fā)明整車集成后的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成正視圖；圖4 ；本發(fā)明整車集成后的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成俯視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I-金屬加油管；2-加油軟管3-第二燃油蒸汽管； 4.碳罐通氣管；5-第一燃油蒸汽管； 6-燃油濾清器；7-第一進(jìn)油管；8-第二進(jìn)油管；9-第三燃油蒸汽管； 10-小油箱；
11-動(dòng)力電池包；12-后底板；13-中底板；14-發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)缸頭；15-發(fā)電機(jī)本體；16-散熱罩；17-空濾；18-怠速控制閥；19-空濾進(jìn)氣管；20-進(jìn)氣管；21-出氣管；22-噴油口；23-進(jìn)油管；24-碳罐電磁閥；25-前艙燃油蒸汽管；26-燃油蒸汽管接口 ；27-步進(jìn)電機(jī)；28-節(jié)流閥體后端面；29-進(jìn)氣歧管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。如圖3、4所示，對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，在原怠速閥位置垂直布置碳罐電磁閥24，具體是在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱罩內(nèi)側(cè)位于缸體15和散熱罩16的轉(zhuǎn)角處，在發(fā)動(dòng)機(jī)本體 上設(shè)置一支架，碳罐電磁閥24垂直固定在該支架上。碳罐電磁閥24的控制信號(hào)線和電源 線分別通過(guò)其下端的插件引線至ECU和發(fā)動(dòng)機(jī)小電源線束。通過(guò)前艙燃油蒸汽管25將圖 1所述的第三燃油蒸汽管9引入到碳罐電磁閥24的進(jìn)氣口，在ECU控制下而保證碳罐中的 燃油蒸汽脫附的開(kāi)啟；通過(guò)在節(jié)流閥體上集成設(shè)置步進(jìn)電機(jī)27，在發(fā)電機(jī)組用逆變器的作 用下，將負(fù)載請(qǐng)求信號(hào)傳給步進(jìn)電機(jī)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度從而到達(dá)控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作 的轉(zhuǎn)速怠速轉(zhuǎn)速的目的，在進(jìn)氣歧管29前端、節(jié)流閥體后端設(shè)置燃油蒸汽管接口 26，通過(guò) 燃油蒸汽管路將其和碳罐電磁閥24的出口相連，ECU通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速即可導(dǎo)通、關(guān)閉 碳罐電磁閥24，從而實(shí)現(xiàn)將小油箱10中的燃油蒸汽從碳罐收集儲(chǔ)存后通過(guò)第三燃油蒸汽 管9、前艙燃油蒸汽管25引入發(fā)動(dòng)機(jī)脫附燃燒利用。
權(quán)利要求
一種PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，包括燃油蒸汽管、節(jié)流閥體以及進(jìn)氣歧管，其特征在于一碳罐電磁閥(24)垂直布置在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，其下面進(jìn)氣口連接從碳罐引過(guò)來(lái)的燃油蒸汽管(25)，其出口的蒸汽管連接到進(jìn)氣歧管前端的燃油蒸汽管接口(26)，在節(jié)流閥體上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)(27)，用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速和怠速轉(zhuǎn)速，ECU通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的轉(zhuǎn)速來(lái)導(dǎo)通/關(guān)閉碳罐電磁閥而將燃油蒸汽引入脫附燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于碳罐電磁閥(24)的 控制信號(hào)線和電源線分別通過(guò)其下端的插件引線至ECU和發(fā)動(dòng)機(jī)小電源線束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱罩 內(nèi)側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)本體上設(shè)置一支架，碳罐電磁閥(24)垂直固定在所述支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于所述支架位于缸體 (15)和散熱罩(16)的轉(zhuǎn)角處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于燃油蒸汽管 接口(26)設(shè)置在進(jìn)氣歧管前端、節(jié)流閥體后端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于發(fā)電機(jī)組在 其逆變器的作用下，將負(fù)載請(qǐng)求信號(hào)傳給步進(jìn)電機(jī)(27)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度，從而控制發(fā) 動(dòng)機(jī)正常工作的轉(zhuǎn)速、怠速。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，其特征在于所述碳罐電 磁閥(24)控制將發(fā)電機(jī)組用小油箱(10)中的燃油蒸汽從碳罐收集儲(chǔ)存后通過(guò)燃油蒸汽管 引入發(fā)動(dòng)機(jī)脫附燃燒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種PHEV用發(fā)電機(jī)組及附件，包括燃油蒸汽管、節(jié)流閥體以及進(jìn)氣歧管，一碳罐電磁閥垂直布置在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，其下面進(jìn)氣口連接從碳罐引過(guò)來(lái)的燃油蒸汽管，其出口的蒸汽管連接到進(jìn)氣歧管前端的燃油蒸汽管接口，在節(jié)流閥體上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速和怠速轉(zhuǎn)速，ECU通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的轉(zhuǎn)速來(lái)導(dǎo)通/關(guān)閉碳罐電磁閥而將燃油蒸汽引入脫附燃燒。本發(fā)明利用傳統(tǒng)汽車已成熟的供油技術(shù)和燃油蒸汽回收技術(shù)，合理沿用原車供油系零部件，優(yōu)化供油系布置設(shè)計(jì)方案，以盡可能小的改動(dòng)成本實(shí)現(xiàn)成熟的非車用發(fā)電機(jī)組集成到PHEV整車上，保證供油系準(zhǔn)確、安全供油的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了回收燃油蒸汽的目的。
文檔編號(hào)F02M25/08GK101804781SQ20101013872
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者李金鵬 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司