一種廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法
2023-04-27 01:47:41 1
一種廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種廢氣再循環系統，所述系統包括：多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環EGR冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述EGR冷卻器相連，所述EGR冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J＝M＋N，M≥1，N≥1。本發明實施例還提供了一種廢氣再循環率的控制方法。
【專利說明】一種廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機【技術領域】，尤其涉及一種廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法。
【背景技術】
[0002]發動機的有害排放物是造成大氣汙染的一個主要來源，這對降低柴油機氮氧化物(NO X)和顆粒(PM)排放提出了更高的要求。因此，如何在保持良好經濟性的同時降低N O X和P M排放，實現柴油機高效、清潔燃燒以滿足日益嚴格的排放法規已成為柴油機燃燒技術所面臨的共同難題與挑戰。其中，廢氣再循環(E G R)是現代柴油機降低N O X排放有效手段之一，E G R可降低缸內氧濃度和最高燃燒溫度，達到了降低N O X 的效果O
[0003]參見圖1，為現有的廢氣再循環系統的組成示意圖。其工作原理為:多缸發動機5產生的廢氣從多缸發動機5的各個排氣歧管排入排氣總管7 ;廢氣再循環管I從排氣總管7取廢氣，取出的廢氣經E G R閥6、E G R冷卻器4後進入進氣總管3 (進入進氣節流閥2的下遊)；渦輪增壓器8吸入的空氣經中冷器9進入進氣節流閥2的上遊；廢氣與空氣在節流閥2的下遊進行混合後經多缸發動機的各個進氣歧管送入多缸發動機5參與燃燒。
[0004]由於渦流增壓器效率的提高，增壓後的進氣壓力在相當大轉速範圍內會高於渦流增壓器前的排氣壓力，因而得不到足夠的E G R率。為了降低N O X的排放量就要提高EG R率(進入發動機進氣歧管的廢氣質量與總氣體質量的比值)，常用的方法是採用E G R閥和進氣節流閥，E G R閥可以改變E G R管路的流通直徑進而改變廢氣的流量，改變EG R率，進氣節流閥降低了進氣量，並在節流閥後面形成負壓，使廢氣容易進入，所以增加了 E G R率。
[0005]現有技術中採用E G R閥和進氣節流閥來獲得足夠大的、可調整的E G R率，但是，進氣節流閥在增加E G R率的同時會顯著增加泵氣損失(泵氣損失指發動機在進、排氣過程中，造成的能量損失)，降低了進氣量，泵氣損失對於發動機有效輸出功來說是負功，它的增加將減小發動機的有效輸出，發動機只能通過噴更多的油才能達到相同的功率輸出，因此或增加發動機的油耗，同時使得顆粒物排放增加。
[0006]此外，E G R閥和進氣節流閥在使用中會發生卡滯現象，特別是E G R閥遇到高溫時容易燒壞，此時會導致E G R系統失效的現象，甚至影響發動機的運行安全。
【發明內容】
[0007]有鑑於此，本發明實施例的主要目的在於提供一種廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法，以避免現有技術中採用EGR閥和進氣節流閥而導致的發動機油耗上升、顆粒物排放增加的現象。
[0008]為實現上述目的，本發明實施例提供了一種廢氣再循環系統，包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環EGR冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述EGR冷卻器相連，所述EGR冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J=M+N, I1N^ I ；
[0009]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；[0010]所述系統還包括電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
[0011]優選地，在上述系統中，
[0012]所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量；
[0013]所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0014]所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0015]所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
[0016]優選地，上述系統還包括電控水泵；
[0017]所述電控水泵，用於控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0018]本發明實施例還提供了一種廢氣再循環系統，包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述EG R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N,M≥I,N≥1 ；
[0019]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0020]所述系統還包括電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量。
[0021]優選地，在上述系統中，所述E C U，具體用於通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
[0022]優選地，上述系統還包括電控水泵；
[0023]所述電控水泵，用於控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0024]本發明實施例還提供了一種廢氣再循環率的控制方法，應用於一種廢氣再循環系統，所述系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≥Ι,Ν≥1；
[0025]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0026]所述系統還包括電子控制單元E C U，所述方法包括:
[0027]當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，利用所述EC U控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
[0028]優選地，在上述方法中，
[0029]所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量；
[0030]所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0031]所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0032]所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
[0033]優選地，在上述方法中，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括:
[0034]利用所述電控水泵控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0035]本發明實施例還提供了一種廢氣再循環率的控制方法，應用於一種廢氣再循環系統，所述系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≥1,Ν≥1；
[0036]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0037]所述系統還包括電子控制單元E C U，所述方法包括:
[0038]當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量。[0039]優選地，在上述方法中，所述調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量，具體包括:
[0040]通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
[0041]優選地，在上述方法中，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括:
[0042]利用所述電控水泵控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0043]本發明實施例提供的廢氣再循環系統及廢氣再循環率的控制方法，通過將多缸發動機中的一缸或多缸的排氣引入多缸發動機，可得到足夠的EGR率，從而降低氮氧化物的排放；為了保證實際EGR率滿足需求EGR率的要求，可以對各缸噴油量進行調整，在保證總噴油量不變的前提下對實際EGR率進行調整，或者是不對實際EGR率進行調整，針對實際EGR率較高而導致的顆粒物排放升高的問題，採用調整調整燃油噴射策略的方式來降低當前有害物排放量。可見，本發明實施例的廢氣再循環系統不採用EGR閥和進氣節流閥，避免了現有技術中採用E G R閥和進氣節流閥而導致的發動機油耗上升、顆粒物排放增加的現象，同時解決了在實際使用中EGR閥、進氣節流閥的可靠性不高問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0045]圖1為現有廢氣再循環系統的組成示意圖；
[0046]圖2為本發明實施例廢氣再循環系統的組成示意圖；
[0047]圖3為本發明實施例燃油噴射階段示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0049]
[0050]廢氣再循環E G R技術是目前減少車用柴油機氮氧化物(N O X)的排放的首選技術，其主要是將柴油機產生的廢氣的一小部分再送回氣缸參與燃燒，由於柴油機排放的廢氣是一種惰性氣體，所以將空氣和再循環廢氣混合後送入氣缸後，降低了最高燃燒溫度且空氣和再循環廢氣的混合氣的含氧量降低，這使得N O X的排放量降低。另外，提高廢氣再循環率不但進一步降低了 N O X的排放量,還會使總的廢氣流量(m a s s f I Ow)減少(即廢氣排放中總的汙染物輸出量將會相對減少)。
[0051]為了更方便的理解本發明實施例，在介紹本發明的各個實施例前，下面以六缸發動機為例，對本發明實施例進行具體說明:
[0052]該六缸發動機的廢氣再循環系統主要包括:六缸發動機3、渦輪增壓器6、中冷器5和廢氣再循環E G R冷卻器14，以及若干輸送氣體的管道。[0053]六缸發動機3具有六個進氣歧管和六個排氣歧管，其中，第一缸排氣歧管8、第二缸排氣歧管9、第三缸排氣歧管10、第四缸排氣歧管11和第五缸排氣歧管12和排氣總管13相連，排氣總管13和渦輪增壓器6相連，渦輪增壓器6又通過進氣管7、中冷器5、進氣總管4及六個進氣歧管2和六缸發動機3相連；第六缸排氣歧管15通過E G R冷卻器14、廢氣再循環管I及進氣總管4和六缸發動機3相連。
[0054]上述實施例選取了五個排氣歧管與渦輪增壓器6連接，剩餘一個排氣歧管與E GR冷卻器14連接，需要說明的是，分別與渦輪增壓器6和E G R冷卻器14連接的排氣歧管的連接數量和連接方式不限於上述一種方式，還可以根據實際需要選取不同的連接數量和連接方式。
[0055]上述六缸發動機只引入一個缸的廢氣作為再循環的廢氣，基於上述連接方式，介紹六缸發動機的具體工作過程:
[0056]工作時，六缸發動機3的第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、第五缸共五個缸的排氣(廢氣)經排氣總管13進入渦輪增壓器6，以利用這五個缸的排氣推動渦輪增壓器6將新鮮空氣吸入並壓縮，壓縮後的新鮮空氣再經進氣管7進入中冷器5冷卻，再進入進氣總管4 ；第六缸的排氣(廢氣)不進入排氣總管13，第六缸的排氣經第六缸排氣歧管15進入E G R冷卻器14冷卻，冷後的廢氣經廢氣再循環管I進入進氣總管4 ;最後經中冷器5冷卻後的新鮮空氣和來自廢氣再循環管I的廢氣在進氣總管4結合，然後空氣和廢氣的混合氣體一起經各缸的進氣歧管2進入六缸發動機3的各個汽缸參與燃燒。
[0057]另外，針對六缸發動機的運行情況，需要利用E G R冷卻器對接收的廢氣進行不同程度的冷卻控制，E G R冷卻器採用電控水泵可對接收廢氣的冷卻程度進行準確控制，從而提高了 E G R系統的`可靠性。用於廢氣冷卻的系統連接如下:將水箱20通過第一水管19、電控水泵17、第二水管16和E G R冷卻器14相連，水箱20又通過第三水管18和E GR冷卻器14相連。
[0058]本發明實施例不但適用於上述六缸發動機，還可以適用於雙缸、三缸、四缸、五缸、八缸、十二缸等多缸發動機。下面對本發明的各個實施例進行介紹:
[0059]實施例一
[0060]結合圖2，本發明實施例一提供的廢氣再循環系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N,M^I,M、N為整數。
[0061]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機。
[0062]對於不同的工況，多缸發動機對E G R率的需求是不同的，由於本發明實施例是固定的將N個缸排出的廢氣引入發動機，會出現實際E G R率與需求E G R率不符的情況，所以需要對實際E G R率進行控制以滿足不同工況下對E GR率的需求。故上述系統還包括電子控制單元E C U，可利用E C U按照下述方式對實際E G R率進行調整:
[0063]電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
[0064]在需要降低所述實際E G R率時，降低N個缸(用於排放廢氣再循環廢氣的N個缸)的噴油量，適當提高其它M個缸的噴油量，可在保證發動機總輸出扭矩不變的前提下降低E G R率；同樣地，在需要增加所述實際E G R率時，增加N個缸(用於排放廢氣再循環廢氣的N個缸)的噴油量，適當減少其它M個缸的噴油量，可在保證發動機總輸出扭矩不變的前提下降低E G R率。
[0065]在調整所述N個缸或所述M個缸的總噴油量時，可以只對其中的一個多個缸的噴油量進行調節，即，所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量；所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
[0066]進一步地，本實施例 一的系統還包括電控水泵；所述電控水泵，用於控制所述EG R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。E GR冷卻器採用電控水泵可對接收廢氣的冷卻程度進行準確控制，從而提高了 E G R系統的可靠性。
[0067]實施例二
[0068]參見圖2，為本發明實施例提供的廢氣再循環系統，該系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =Μ + Ν，Μ> Ι,Ν≥1， M、N為整數；
[0069]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0070]由於本發明實施例是固定地將某一缸或幾缸的排氣(廢氣)引入發動機，使得較多的廢氣引入多缸發動機參與燃燒，這樣可以保證多缸發動機在一個較大的E G R率下運行，從而有效降低氮氧化物的排放量。但是，對於需求E G R率較低的工況，則實際E G R率相對過大,過大的E G R率會帶來顆粒排放升高、油耗升高等問題，所以本系統還包括電子控制單元E C U，可以利用E C U採用以下手段改善E G R過高的問題:[0071]所述電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量。其中，所述E C U，具體用於通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
[0072]所述燃油噴射策略主要是對主噴提前角、預噴和後噴控制參數進行調整，以通過調整這些參數來降低有害物排放量，所述有害物排放量包括氮氧化物排放量和顆粒物排放量。
[0073]參見圖3所示的燃油噴射階段示意圖，整個噴射過程的預噴、主噴和後噴共有5次噴射，本發明實施例可按照下述方式對燃油噴射策略進行調整:
[0074]I)預噴
[0075]預噴時期只需噴射一小部分油，預噴使得燃燒室內的氣體溫度和壓力在主噴之前就已經升高，這有利於引燃主噴，此外，預噴減緩了主燃初期混合氣迅猛燃燒的勢態，可以使得最高燃燒溫度的降低，有利於降低氮氧化物排放，優化其預噴噴射的時刻和油量可降低氮氧化物排放，即預噴和主噴之間的時間間隔以略小於預噴燃油的著火延遲為好，在滿足引燃主噴燃燒的前提下，預噴油量要儘可能小，這有利用於降低氮氧化物的排放量。
[0076]2)主噴
[0077]主噴時期需要噴大部分油，主要用來做功，其噴射時刻影響有害物的排放，優化噴射時刻即以快速升高的噴油率完成主噴可降低顆粒物排放。
[0078]3)後噴
[0079]後噴時期只需噴一小部分油，有利於強化後期燃燒，氧化掉未燃的顆粒物，優化其噴射的時刻和油量可降低顆粒物排放。具體地，後噴時期是噴射壓力降低期，由於期間燃油霧化不良而成為產生顆粒的因素之一，因此主噴時期的噴油結束要快，以實現噴油壓力的迅速下降而使噴油後期儘量縮短，從而可降低顆粒物排放。
[0080]進一步地，本實施例二的系統還包括電控水泵；所述電控水泵，用於控制所述E GR冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。E GR冷卻器採用電控水泵可對接收廢氣的冷卻程度進行準確控制，從而提高了 E G R系統的可靠性
[0081]本發明實施例提供的廢氣再循環系統，通過將多缸發動機中的一缸或多缸的排氣引入多缸發動機，可得到足夠的EGR率，從而降低氮氧化物的排放；為了保證實際EGR率滿足需求EGR率的要求，可以對各缸噴油量進行調整，在保證總噴油量不變的前提下對實際EGR率進行調整，或者是不對實際EGR率進行調整，針對實際EGR率較高而導致的顆粒物排放升高的問題，採用調整調整燃油噴射策略的方式來降低當前有害物排放量。可見，本發明實施例的廢氣再循環系統不採用EGR閥和進氣節流閥，避免了現有技術中採用E G R閥和進氣節流閥而導致的發動機油耗上升、顆粒物排放增加的現象，同時解決了在實際使用中EGR閥、進氣節流閥的可靠性不高問題。
[0082]實施例三
[0083]本發明實施例還提供了一種廢氣再循環率的控制方法，該方法應用於一種廢氣再循環系統，所述廢氣再循環系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E GR冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≥1， M、N為整數；
[0084]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0085]所述系統還包括電子控制單元ECU，所述方法包括:
[0086]當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，利用所述EC U控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
[0087]其中，所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量；
[0088]所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0089]所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量；
[0090]所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
[0091]進一步地，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括:
[0092]利用所述電控水泵控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0093]進一步地，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括:利用所述電控水泵控制所述E GR冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0094]實施例四
[0095]本發明實施例還還提供了一種廢氣再循環率的控制方法，該方法應用於一種廢氣再循環系統，其特徵在於，所述系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環EG R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≥1， M、N為整數；
[0096]所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機；
[0097]所述系統還包括電子控制單元E C U，所述方法包括:
[0098]當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量；具有地，通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
[0099]進一步地，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括:[0100]利用所述電控水泵控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
[0101]本發明實施例提供的廢氣再循環率的控制方法，通過將多缸發動機中的一缸或多缸的排氣引入多缸發動機，可得到足夠的EGR率，從而降低氮氧化物的排放；為了保證實際EGR率滿足需求EGR率的要求，可以對各缸噴油量進行調整，在保證總噴油量不變的前提下對實際EGR率進行調 整，或者是不對實際EGR率進行調整，針對實際EGR率較高而導致的顆粒物排放升高的問題，採用調整調整燃油噴射策略的方式來降低當前有害物排放量。可見，本發明實施例的廢氣再循環系統不採用EGR閥和進氣節流閥，避免了現有技術中採用EG R閥和進氣節流閥而導致的發動機油耗上升、顆粒物排放增加的現象，同時解決了在實際使用中EGR閥、進氣節流閥的可靠性不高問題。
[0102]需要說明的是，本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的方法而言，由於其與實施例公開的系統相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見系統部分說明即可。
[0103]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0104]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種廢氣再循環系統，其特徵在於，包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≤Ι,Ν^Ι； 所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機； 所述系統還包括電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於， 所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量； 所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量； 所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量； 所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括:電控水泵； 所述電控水泵，用於控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
4.一種廢氣再循環系統，其特徵在於，包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N，M≤Ι,Ν^Ι； 所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機； 所述系統還包括電子控制單元E C U，用於當實際E G R率大於需求E G R率時，調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述EC U，具體用於通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
6.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括:電控水泵；所述電控水泵，用於控制所述E G R冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
7.一種廢氣再循環率的控制方法，應用於一種廢氣再循環系統，其特徵在於，所述系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J= M + N, I, I ； 所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機； 所述系統還包括電子控制單元E C U,所述方法包括: 當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U控制減少所述N個缸的第一總噴油量，並控制增加所述M個缸的第二總噴油量，以減小所述實際E G R率，所述第一總噴油量等於所述第二總噴油量；或，當實際E G R率不大於需求E G R率時，利用所述E C U控制增加所述N個缸的第三總噴油量，並控制減少所述M個缸的第四總噴油量，以增大所述實際E G R率，所述第三總噴油量等於所述第四總噴油量。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於， 所述第一總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油減少總量； 所述第二總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油增加總量； 所述第三總噴油量為所述N個缸中一個或多個缸的噴油增加總量； 所述第四總噴油量為所述M個缸中一個或多個缸的噴油減少總量。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括: 利用所述電控水泵控制所述E GR冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
10.一種廢氣再循環率的控制方法，應用於一種廢氣再循環系統，其特徵在於，所述系統包括:多缸發動機、渦輪增壓器、中冷器和廢氣再循環E G R冷卻器；所述多缸發動機的M個缸的M個排氣歧管通過排氣總管與所述渦輪增壓器相連，所述渦輪增壓器通過進氣管與所述中冷器相連，所述中冷器與進氣總管相連，所述多缸發動機的N個缸的N個排氣歧管與所述E G R冷卻器相連，所述E G R冷卻器通過廢氣再循環管與所述進氣總管相連，所述進氣總管與所述多缸發動機的J個進氣歧管相連；其中，J為所述多缸發動機的缸數，J =M + N, I, I ； 所述渦輪增壓器在所述M個排氣歧管所排放廢氣的作用下壓縮空氣，並將壓縮後的空氣依次經所述進氣管和所述中冷器送入所述進氣總管；所述N個排氣歧管所排放廢氣依次經所述N個排氣歧管、所述E G R冷卻器和所述廢氣再循環管送入所述進氣總管；送入所述進氣總管的空氣和廢氣在所述進氣總管混合後通過所述J個進氣歧管送入所述多缸發動機； 所述系統還包括電子控制單元E C U,所述方法包括: 當實際E G R率大於需求E G R率時，利用所述E C U調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述調整燃油噴射策略來降低當前有害物排放量，具體包括: 通過調整主噴提前角、預噴及後噴控制參數來降低顆粒物排放量。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述系統還包括電控水泵；所述方法還包括: 利用所述電控水泵控制所述E GR冷卻器內廢氣溫度的冷卻程度。
【文檔編號】F02M25/07GK103557098SQ201310522603
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】戰強, 李雲強, 殷海紅, 姜淑君, 馬雁 申請人:濰柴動力股份有限公司