一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置及控制方法与流程

本发明涉及控制装置，具体涉及一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置及控制方法。

背景技术：

1、防爆型车辆是一种重要的矿山地下辅助运输设备，它可以极大地提高煤矿运输和生产效率。但是由于现阶段采用的防爆车辆动力源均为防爆柴油机,会产生高温尾气和火星，因此增加了防爆装置。而传统的井下运输车辆上所使用的防爆发动机防爆装置以发动机最大额定功率运转时的标准对发动机尾气进行防爆处理的。这种防爆装置会在废气处理箱内注入一定量的水，其在冷却发动机尾气和过滤火星的同时也造成了功率损失，而且废气处理箱注入水的液面始终保持在最高位置，当防爆发动机运转功率较小时，发动机防爆装置对尾气排出的阻力较大，造成了发动机的功率损耗较大，在井下排放出更多的废气及消耗更多的燃料。

2、随着新能源产业的大力提倡和推广，矿用混合动力车也逐渐的应用在矿井里，但它使用的防爆装置依旧和传统的防爆型车辆一样，会导致防爆发动机的功率损失过大。因此，我们以矿用串联式混合动力车为研究对象，为了降低矿用串联式混合动力车上防爆发动机的功率损失，参照传统防爆型车辆的防爆装置发明了一种矿用串联式混合动力用发动机降低功率损失的装置。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提供一种矿用串联式混合动力防爆轻卡车。

2、本发明采取以下技术方案：一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置，包括整车控制系统；

3、位移传感器，位移传感器置于车辆油门上，并与整车控制系统连接；

4、防爆发动机，为车辆提供动力；

5、废气处理箱，废气处理箱内注入定量的水，用于冷却防爆发动机的尾气和过滤火星；

6、补水箱，补水箱内注入足量的水，当废气处理箱内水量不足时向其内补充水量；

7、液位传感器a及液位传感器b，液位传感器a和液位传感器b分别置于防爆装置中的废气处理箱和补水箱内，液位传感器a、液位传感器b连接整车控制系统；

8、废气处理箱与补水箱之间连接开关装置。

9、在一些实施例中，开关装置为废气处理箱与补水箱之间连接的水泵e及水泵f，废气处理箱通过水泵e和电磁阀c向补水箱注水，补水箱通过水泵f和电磁阀d向废气处理箱注水，水泵e及水泵f通过整车控制系统控制运行与停止；电磁阀c及电磁阀d通过整车控制系统控制打开与关闭。

10、通过试验，模拟防爆车辆在正常工况下防爆发动机的运行状态。采集防爆发动机在满足尾气处理要求的前提下不同液位高度下的输出功率，绘制输出功率对应的液位曲线图，分析废气处理箱内不同液位高度对防爆发动机输出功率的影响，计算出防爆发动机输出功率最大化时对应的液位高度，将所得数据进行分段处理，以满足实际使用条件。

11、一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置的控制方法，包括以下步骤，

12、s100：车辆开始运行后，整车控制系统接收防爆发动机启动的信号，然后通过位移传感器获取发动机的输出功率信息，通过液位传感器a获取防爆装置废气处理箱内的液位高度；

13、s200：根据s100采集的输出功率和液位高度进行匹配判别；

14、s300：根据匹配判别的结果，通过整车控制系统控制电磁阀c、电磁阀d、水泵e以及水泵f的开关，调整废气处理箱内的水位高度，使废气处理箱的液位高度。

15、在一些实施例中，步骤s300中，调整废气处理箱内的水位高度的具体过程为，

16、s301：当液位高度小于功率适配高度时，整车控制系统控制电磁阀c和水泵e打开，关闭电磁阀d和f水泵，将废气处理箱内的水抽入补水箱中；直至防爆发动机的输出功率与废气处理箱内的液位高度匹配，整车控制系统控制电磁阀d和水泵f关闭；

17、s302：当液位高度大于功率适配高度时，整车控制系统控制电磁阀c和水泵e关闭，打开电磁阀d和水泵f，将补水箱内的水抽入废气处理箱（8）内补充液位；直至防爆发动机的输出功率与废气处理箱内的液位高度匹配时，整车控制系统控制电磁阀d和水泵f关闭。

18、在一些实施例中，功率适配高度为根据实验标定防爆发动机在设定功率段的能满足防爆要求的最佳液面高度信息。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、（1）本发明可以解决目前防爆发动机防爆装置对尾气处理时发动机功率损耗过大的问题；

21、（2）本发明的控制系统为自动控制系统，不需要额外的操作，具备充足的便利性；

22、（3）本发明可以将废气处理箱和补水箱内的水循环起来，可以起到更好的冷却作用；

23、（4）本发明将防爆发动机的输出功率与防爆装置的废气处理箱的液位高度进行了自动的匹配，有效的降低了发动机尾气防爆处理时功率损耗过大的问题，可以有效的进行节能减排。

技术特征：

1.一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置，其特征在于：包括整车控制系统（1）；

2.根据权利要求1所述的矿用混合动力用发动机降低功率损失装置，其特征在于：所述开关装置为废气处理箱（8）与补水箱（7）之间连接的水泵e（6.1）及水泵f（6.2），废气处理箱（8）通过水泵e（6.1）和电磁阀c（5.1）向补水箱（7）注水，补水箱（7）通过水泵f（6.2）和电磁阀d（5.2）向废气处理箱（8）注水，水泵e（6.1）及水泵f（6.2）通过整车控制系统（1）控制运行与停止；电磁阀c（5.1）及电磁阀d（5.2）通过整车控制系统（1）控制打开与关闭。

3.一种如权利要求2所述的矿用混合动力用发动机降低功率损失装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

4.根据权利要求3所述的矿用混合动力用发动机降低功率损失装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s300中，调整废气处理箱内的水位高度的具体过程为，

5.根据权利要求4所述的矿用混合动力用发动机降低功率损失装置的控制方法，其特征在于：所述功率适配高度为根据实验标定防爆发动机在设定功率段的能满足防爆要求的最佳液面高度信息。

技术总结
本发明涉及控制装置技术领域，具体涉及一种矿用混合动力用发动机降低功率损失装置及控制方法。包括整车控制系统；位移传感器，位移传感器置于车辆油门上，并与整车控制系统连接；防爆发动机，为车辆提供动力；废气处理箱，废气处理箱内注入定量的水，用于冷却防爆发动机的尾气和过滤火星；补水箱，补水箱内注入足量的水，当废气处理箱内水量不足时向其内补充水量；液位传感器a及液位传感器b，液位传感器a和液位传感器b分别置于防爆装置中的废气处理箱和补水箱内，液位传感器a、液位传感器b连接整车控制系统;废气处理箱与补水箱之间连接开关装置。本发明可以解决目前防爆发动机防爆装置对尾气处理时发动机功率损耗过大的问题。

技术研发人员：冀鹏飞,周锋涛,常映辉,李建厂,侯伟,叶竹刚,张立平,黄帅,刘万宏,师亚萍,宋慧峰,金旭东,韩雪松,王伟,车利明
受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13