一种基于废气利用的二级增压柴油机液压装置及控制方法与流程

本发明涉及一种液压装置，尤其涉及一种基于废气利用的二级增压柴油机液压装置及控制方法，特别适用于二级增压。

背景技术：
两级涡轮增压技术兴起于20世纪40年代，它的主要设计目的是为了扩大柴油机增压比，进一步提高柴油机的功率。所谓二级涡轮增压，是将两台不同大小的涡轮增压器串联运行，开启经两级压气机压缩，并在低压级压缩后通过中冷器冷却，两台压气机可以由同轴或者不同轴的两台排气涡轮驱动。与单级涡轮增压系统相比，二级增压系统容易获得很高的增压压力、可以扩大运行范围，便于和柴油机进行匹配。涡轮增压柴油机在加载和加速过程中存在着“涡轮迟滞”现象，其原因是燃油系统可以对加速加载做出快速反应，而足够的排气能量抵达涡轮的速度要慢得多，而且一部分能量还需要用来加速涡轮增压器本身，导致瞬态过程中任意时刻的增压压力要小于相应的稳态工况下的增压压力。进气量的不足使得缸内燃烧变差，有害排放物尤其是颗粒物(PM)大幅度增加。同样的，对于二级增压系统，在低压级增压器启动过程中也会产生“涡轮迟滞”现象，导致燃烧变差，排放恶化；另外，如果增压器与柴油机匹配的不好，在柴油机运行在额定工况时，可能导致增压比过高，柴油机的热负荷过高等问题，因此需要在额定工况时刻放掉一部分排气。目前在已授权或公布的专利中，涉及到柴油机液压装置尤其是二级增压柴油机的很少，如申请号为“2010102417764”的“柴油机液压式自适应气门正时可变系统与控制方法”，涉及一种内燃机气门正时液压式自适应可变系统，用于改善配气系统。申请号为“201110158442.5”的“柴油机液压起动储能装置”，涉及一种柴油机工作时可自动进行液压储能的装置。上述发明装置均涉及到柴油机液压利用装置，但都不是利用废气能量来辅助柴油机驱动装置，也没有运用于二级增压系统。

技术实现要素：
本发明的目的是为了在低压级增压器切入时可以辅助其快速启动、解决在柴油机运行在高工况时增压比过高导致的柴油机燃烧变差、烟度排放增加等问题，同时为柴油机提供辅助推进动力而提供一种基于废气利用的二级增压柴油机液压装置及控制方法。本发明的目的是这样实现的：包括供油泵、液压泵、减速齿轮、高压级涡轮增压器、低压级涡轮增压器、柴油机、第一液压马达、第二液压马达，第一液压马达安装在低压级增压器传动轴靠近压气机的外侧，在第一液压马达的出口和入口通过油路连接第一电磁阀，第二液压马达安装在柴油机曲轴前端，在第二液压马达的出口和入口通过油路连接第二电磁阀，在液压泵的高压油出油口和低压油回油口之间通过油路连接控制单元，低压级涡轮增压器和高压级涡轮增压器串联后分别与柴油机的进气总管和排气总管连接，所述低压级涡轮增压器的涡轮并联有涡轮旁通阀、压气机并联有压气机旁通阀，压气机旁通阀上安装有气阀升程传感器，柴油机动力输出传动轴上安装有转速传感器，气阀升程传感器、转速传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均与ECU连接。一种基于废气利用的二级增压柴油机液压装置的控制方法，包括供油泵、液压泵、减速齿轮、高压级涡轮增压器、低压级涡轮增压器、柴油机、第一液压马达、第二液压马达，第一液压马达安装在低压级增压器传动轴靠近压气机的外侧，在第一液压马达的出口和入口通过油路连接第一电磁阀，第二液压马达安装在柴油机曲轴前端，在第二液压马达的出口和入口通过油路连接第二电磁阀，在液压泵的高压油出油口和低压油回油口之间通过油路连接控制单元，低压级涡轮增压器和高压级涡轮增压器串联后分别与柴油机的进气总管和排气总管连接，所述低压级涡轮增压器的涡轮并联有涡轮旁通阀、压气机并联有压气机旁通阀，压气机旁通阀上安装有气阀升程传感器，柴油机动力输出传动轴上安装有转速传感器，气阀升程传感器、转速传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均与ECU连接，油管依次连接液压泵、控制单元、第一液压马达、第二电磁阀、控制单元、液压泵并形成封闭的液压工作回路一；油管依次连接液压泵、控制单元、第一电磁阀、第二液压马达、控制单元、液压泵并形成封闭的液压工作回路二。(1)柴油机低速时，只有高压级涡轮增压器工作，第一电磁阀和第二电磁阀均关闭，液压装置不工作；(2)柴油机高速时，低压级涡轮增压器切入时，第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，油料沿工作回路一流动；(3)柴油机接近额定转速时，第二电...