[发明专利]基于FSAE赛车的车辆进气装置及方法

说明书

本发明涉及车辆控制技术领域，公开了一种基于FSAE赛车的车辆进气装置及方法，以改善进气性能。本发明方法包括：在进气管中设置电机驱动的转动叶片，在排气管中设置废气能量驱动的涡轮叶片，并将所述转动叶片和所述涡轮叶片同轴设置以联动形成工作方向一致的进气增压；以及在车辆发动机启动后，检测车辆的轮速，判断当前的实时轮速是否到达切换阈值，当实时轮速低于所述切换阈值时，由电机驱动所述转动叶片进行进气增压；当实时轮速等于或大于所述切换阈值时，使令所述电机停止动力输出并切换到废气能量驱动涡轮叶片进行进气增压。

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于FSAE赛车的车辆进气装置及方法。

背景技术

大学生方程式赛车比赛(FSAE，Formula SAE)现在已经吸引了国内众多高校加入研究、设计、制造与调试。其比赛规则包括：针对发动机要求包括发动机排量小于或等于750cc排量，进气系统均需通过一个直径为20mm的圆形进气限流阀，且进气限流阀安装在发动机进气系统节气门和发动机之间。进气限流阀一方面为实现大学生方程式赛车设计、制造、比赛带来安全、平衡作用。但另一方面，影响了发动机低中高转速情况下的进气充量系数，设计时，在FSAE赛车规则前提下，如果不合理设计进气系统，将严重影响赛车低中高转速情况的下的扭矩、功率输出，从而影响比赛成绩。

针对FSAE特别设定的进气限流阀装置，常规情况下，发动机在低速起步时，将明显感觉进气不足，因为限流阀带来的进气终了压力减小，进气效果降低，发动机燃烧不完全，动力不足，造成起步驱动比较滞后。如果采用常规的废气涡轮机械增压方式，因为废气涡轮增压方式，主要依靠废气带动涡轮旋转从而使和涡轮机同轴的压缩机工作，进而吸入更多的新鲜空气，但是，当FSAE处于起步低速阶段，废气能量比较低，不足以推动涡轮高速旋转，从而导致压缩机工作效率低下，进气效果差，起步改进效果不明显，而因为废气涡轮增压，致使FSAE赛车将出现起步涡轮增压迟滞的现象，对于FSAE赛车比赛以秒来计算成绩的赛事，将有重大的不利影响。

发明内容

本发明目的在于公开一种基于FSAE赛车的车辆进气装置及方法，以改善进气性能。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于FSAE赛车的车辆进气方法，包括：

在进气管中设置电机驱动的转动叶片，在排气管中设置废气能量驱动的涡轮叶片，并将所述转动叶片和所述涡轮叶片同轴设置以联动形成工作方向一致的进气增压；

在车辆发动机启动后，检测车辆的轮速，判断当前的实时轮速是否到达切换阈值，当实时轮速低于所述切换阈值时，由电机驱动所述转动叶片进行进气增压；当实时轮速等于或大于所述切换阈值时，使令所述电机停止动力输出并切换到废气能量驱动涡轮叶片进行进气增压。

为实现上述目的，本发明还公开了一种基于FSAE赛车的车辆进气装置，包括：

设置在进气管中的转动叶片；

设置在排气管中以废气能量驱动的涡轮叶片；

其中，所述转动叶片和所述涡轮叶片同轴设置以联动形成工作方向一致的进气增压；以及还包括：

与轮速传感器、电机及发动机连接的中控ECU，用于在所述发动机启动后，检测车辆的轮速，判断当前的实时轮速是否到达切换阈值，当实时轮速低于所述切换阈值时，由所述电机驱动所述转动叶片进行进气增压；当实时轮速等于或大于所述切换阈值时，使令所述电机停止动力输出并切换到废气能量驱动涡轮叶片进行进气增压。

优选地，本发明设置两级谐振腔以提高进气终了压力，具体包括：在所述转动叶片与节气门之间设置一级圆柱形谐振腔以提高进气压力，以及在所述节气门与发动机之间设置二级球形谐振腔以提高进气的均匀性；并将喷油器安装在与所述节气门关联的限流阀与所述二级球形谐振腔的接口中间。

进一步地，为改善进气性能，还包括：