具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。

图1示出了本发明的一种优选实施方式的谐振进气的柴油机130系统100，其包括压气机110、进气总管140、进气支管141、排气总管150、排气支管151、增压装置160、柴油机130和空冷器120。

其中，压气机110用于向柴油机130系统输入空气，其可以为空气压缩机等设备。进气总管140与压气机110连通，用于接收压气机110输送的空气并将其传递至柴油机130。柴油机130则与进气总管140连通。具体而言，柴油机130具有多个气缸131，多个气缸131优选以并联地方式连通至进气总管140。或者说，多个气缸131各自通过进气支管141连通至进气总管140。

排气支管151以并联的方式连接至各个气缸131，并汇总至排气总管150。排气总管150则能够通向增压装置160，以进行涡轮增压。此外，进气总管140上还优选设置空冷器120，以对空气进行冷却。

在长期研究中发现，在上述具有多个气缸131的柴油机130中，向各个气缸131输送空气的进气支管141并不是简单地从进气总管140中吸入压力稳定的气流。

由于各个气缸131在进气过程中均会产生气流的波动，因此柴油机进气系统中的气体波动是极其复杂的。进气波动的频率与气缸131阀门的开关时间，柴油机的进气流速，摩擦阻力等参数均有一定关系，并且进气压力波动的振幅与进气道的体积以及增压压力等参数有关。

这些因素的综合作用，使柴油机130在某一大致恒定转速条件下，会产生频率与振幅大致恒定的近似正弦波的进气压力波动(如附图7所示的曲线)。而当柴油机130的转速改变时，进气压力波动的频率与振幅也会随之发生改变。

具体而言，进入每个气缸131的空气量和/或压力的不同，会导致每个缸内的过量空气系数不同，从而导致柴油机130各缸燃烧速度不同。表现为各气缸131之间的爆压与排温存在偏差，会对柴油机130的性能造成较大影响。

例如，在各缸喷油量一致的前提下，进气量多的气缸131，过量空气系数高，燃烧速度快，造成爆压高且排温低；反之则出现爆压低的同时排温高。随着增压技术的发展，增压压力越来越高，这就导致各缸一致性导致的矛盾将更加突出。并且，二级增压系统由于增压压力更高，会导致各缸一致性的问题将更为明显。

为此，参考图1、图2、图3和图4。本发明的谐振进气的柴油机130系统100还包括谐振装置170。其优选设置在进气总管140的远离压气机110的端部。谐振装置170内具有一端封闭的空腔174，即空腔174具有开口端176与封闭端177。并且，空腔174的开口端176与进气总管140连通。

例如在图示实施方式中，进气总管140的一端连通压气机110，另一端则与谐振装置170的空腔174的开口端176连通。在未示出的实施方式中，谐振装置170还可以连接至进气总管140的中部。

优选地，谐振装置170还包括至少两个谐振阀171，至少两个谐振阀171可开闭地设置于空腔174，以使得空腔174的与进气总管140连通的空间形成谐振腔175。其中，当至少两个谐振阀171均处于打开状态时，整个空腔174即形成为上述谐振腔175。

在图1到图4所示的实施方式中，谐振装置170可以为一截一端封闭的管路。优选地，空腔174与进气总管140的径向截面积的比值为0.25:1～1:1。更优选地，空腔174与进气总管140的径向截面积的比为0.3:1～1:1。在本实施方式中，空腔174与进气总管140的径向截面积的比为0.3:1，即空腔174的径向截面积是进气总管140的径向截面积三分之一。然而，空腔174的径向截面积越大，谐振腔175的谐振效果最好。示例性地，空腔174与进气总管140的径向截面积的比为1:1时效果最佳。

在本实施方式中，谐振装置170设置了两个谐振阀171，即第一谐振阀172和第二谐振阀173。其中第一谐振阀172可以设置在开口端176，以对整个谐振装置170的开启或关闭进行控制。第二谐振阀173则可开闭地设置在谐振装置170的空腔174中，从而其可以在关闭时将空腔174分割成两部分。示例性地，在第一谐振阀172打开且第二谐振阀173关闭的情况下，空腔174的靠近封闭端177的空间无法与进气总管140连通，空腔174的靠近开口端176的空间则形成上述谐振腔175。

由此，第一谐振阀172能够控制谐振装置170是否打开，第二谐振阀173则能够进行谐振腔175的长度的切换。即使得谐振腔175的长度是第一谐振阀172与第二谐振阀173之间的距离，或者使谐振腔175的长度为整个空腔174的长度。

进而，通过改变谐振腔175的长度，能够使得进气压力波动在谐振腔175内反射形成谐振波后，谐振波的相位和/或波长发生变化，从而使得谐振波始终能够与进气压力波部分抵消(如图8所示)，降低进气压力波动的振幅，最终使得柴油机130各个气缸131的进气一致性得以提高。

容易理解，谐振装置170还可以设置更多个谐振阀171，如三个、四个、五个、六个或更多个等，进而使得谐振腔175的长度在更精细的范围内可调节，更加能够适应柴油机130转速变化而带来的进气波动的变化。

在这种情况下，谐振腔175的长度则优选构造为沿远离进气总管140的方向的首个处于关闭状态的谐振阀171与开口端176之间的距离，或者当所有谐振阀171均打开时谐振腔175的长度为整个谐振装置170的空腔174的长度。

优选地，柴油机130控制系统还可以包括控制装置180(图1和图5所示)，该控制装置180可以谐振装置170信号连接，具体而言控制装置180与谐振装置170中的每个谐振阀171均信号连接。由此，控制装置180能够控制所有谐振阀171的开闭，从而控制谐振腔175的长度。

更优选地，控制装置180还可以与柴油机130信号连接。由此，控制装置180能够检测柴油机130的当前转速，判断适合当前转速的谐振腔175的长度，进而控制相应的谐振阀171的开闭，最终达到在柴油机130运行的过程中谐振波与进气压力波始终能够部分抵消的效果。

控制装置180中优选配置有记忆模块181，其中可以记录柴油机130转速与谐振腔175长度的对应关系，控制装置180可以以此为依据对谐振阀171的开闭进行控制。

例如，记忆模块181中可以存储以下对应关系。

当柴油机130启动时，其可以处于怠速状态时，其转速为怠速转速N_min，这种情况下为了加快柴油机130的响应速度，充分利用进气压力波动，不开启谐振装置170。即，在柴油机130的转速为为怠速转速N_min时，谐振阀171全部关闭(如图2所示的第一谐振阀172和第二谐振阀173均关闭的状态)。

当柴油机130的转速达到额定转速N_max时，谐振腔175与空腔174的长度比优选为0.65:1～0.75:1。更优选地，此时谐振腔175与空腔174的长度为0.7:1。即，当柴油机130达到最高转速(或者说额定转速N_max)的情况下，谐振腔175的长度需要是空腔174长度的约70％。此时，谐振阀171需要部分打开部分关闭，例如图4所示的第一谐振阀172打开但第二谐振阀173关闭的状态。

研究发现，当谐振阀171全开时，即谐振腔175的长度最大时(此时空腔174即为谐振腔175)，对应的柴油机130转速并非最大负荷时的转速N_max，设定此时的转速为N₀。则N₀与N_max的比值优选为0.65:1～0.75:1。更优选为0.7:1。即，当前转速是额定转速的70％左右时，需要将谐振阀171全部打开，才能使谐振波与进气波动抵消。

由此，谐振腔175的长度随着柴油机130转速的提高，需要先增大后减小。

综上，控制装置180可以依据以下逻辑关系进行谐振阀171开闭地控制。

设柴油机130的当前转速为n。

若n＝N_min，控制装置180配置为控制所有谐振阀171均处于关闭状态。

若N_min＜n＜N₀，控制装置180配置为控制靠近空腔174的封闭端177的至少一个谐振阀171关闭。在此阶段中，若柴油机130处于转速提升的加载过程时，控制装置180配置为控制若干谐振阀171沿远离进气总管140的方向依次打开。若柴油机130处于转速降低的减载过程时，控制装置180配置为控制若干个谐振阀171沿靠近进气总管140的方向依次关闭。

若n＝N₀，控制装置180配置为控制至少两个谐振阀171均处于打开状态。

若N₀＜n≤N_max，控制装置180配置为控制靠近空腔174的封闭端177的至少一个谐振阀171关闭。在此阶段中，若柴油机130处于转速提升的加载过程时，控制装置180配置为控制若干个谐振阀171沿靠近进气总管140的方向依次关闭。若柴油机130处于转速降低的减载过程时，控制装置180配置为控制至少两个谐振阀171沿远离进气总管140的方向依次打开。

在本实施方式中，示例性地参考图6，当柴油机130处于加载过程，其转速由怠速转速开始提升，当其转速上升至第一转速N₁时，且N_min＜N₁＜N_max，控制装置180控制第一谐振阀172和第二谐振阀173均打开。其中，N₁可以是与N₀相近的转速。

当柴油机130的转速上升至第二转速N₂时，且N₁＜N₂≤N_max，控制装置180控制第一谐振阀172打开，并控制第二谐振阀173关闭。

当柴油机130的转速达到额定转速N_max时，控制装置180控制第一谐振阀172打开，并控制第二谐振阀173关闭。

当柴油机130处于减载过程，其转速由额定转速开始下降，当柴油机130的转速下降至第三转速N₃时，且N_min＜N₃＜N_max，控制装置180控制第一谐振阀172和第二谐振阀173均打开。其中，N₃可以是与N₀相近的转速。

当柴油机130的转速下降至第四转速N₄时，且N₄＜N₃，控制装置180控制第一谐振阀172和第二谐振阀173均打关闭。其中，N₄可以是与N_min相近的转速。由此在较低转速下充分利用进气压力波动加快进气。

上述的所有优选实施例中所述的流程、步骤仅是示例。除非发生不利的效果，否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。