一种紧凑型EGR系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种紧凑型EGR系统及控制方法。它包括发动机，所述发动机进气管依次连接中冷器和压气机，所述发动机排气岐管连接涡轮机，所述涡轮机出口连接后处理DOC、DPF、SCR，所述DOC、DPF后端与低压EGR管路一端连通，所述低压EGR管路上设置低压EGR泵，所述低压EGR泵通过低压EGR电机驱动，所述低压EGR管路另一端连通EGR冷却器进口；所述发动机排气歧管后端连通两路高压EGR管路的一端，两路高压EGR管路的另一端连通EGR冷却器进口；所述EGR冷却器出口连通压气机进口。本发明专利技术实现不同负荷不同转速下的全局EGR率控制，达到高EGR率，且EGR率的瞬态响应性更高。态响应性更高。态响应性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型EGR系统及控制方法


[0001]本专利技术属于发动机带废气再循环系统
，具体涉及一种紧凑型EGR系统及控制方法。

技术介绍

[0002]废气再循环(EGR)技术是将内燃机的部分废气引入到进气中再次参加燃烧过程，是目前实现更低的NO
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排放所采用的主要技术方案之一。主要分为高压EGR技术和低压EGR技术，高压EGR技术主要是从发动机涡轮机前取排气，经过EGR阀、单向阀、EGR冷却器后引入到发动机进气总管的进气系统，低压EGR技术主要是从后处理后取废气，经过EGR阀、单向阀、EGR冷却器后引入到发动机压气机前的进气系统。
[0003]如图1、图2所示，根据预测法规下一代EGR率的分布、预测图对比，现有柴油机EGR最大不超过22％，且中高负荷下的EGR率普遍不高，根据下一代EGR率分布预测显示，最大EGR率要达到将近30％，且高速工况EGR率普遍在26％以上。
[0004]由于目前柴油机能够实现的EGR率受限于EGR系统的驱动压差，面向国六法规要求，EGR阀能够满足实现现有原排的EGR率，但是面对未来更严格的排放法规，EGR阀在本身柴油机驱动压差较低的区域，EGR率无法满足未来柴油机的需求。
[0005]同时，为了实现更高的EGR驱动压差，现有很多发动机的高压EGR系统采用双通道EGR管路，将引出的废气，经过EGR阀、单向阀、EGR冷却器后引入到发动机的进气系统中。单向阀的作用能有效的减少废气的反流，更好的保证EGR气体的形成，但双通道系统比单通道系统多了一个EGR阀、一个单向阀和一个EGR冷却器，成本和故障率也会随之增加，整车布置难度也会增加。同理，在具有高低压EGR系统的车辆中，除了高低压EGR系统比上述高压EGR系统又多出一个EGR阀、单向阀和EGR冷却器，成本、故障率及布置难度也会更高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种紧凑型EGR系统及控制方法。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：一种紧凑型EGR系统，包括发动机，所述发动机进气管依次连接中冷器和压气机，所述发动机排气岐管连接涡轮机，所述涡轮机出口连接后处理DOC、DPF、SCR，所述DOC、DPF后端与低压EGR管路一端连通，所述低压EGR管路上设置低压EGR泵，所述低压EGR泵通过低压EGR电机驱动，所述低压EGR管路另一端连通EGR冷却器进口；所述发动机排气歧管后端连通两路高压EGR管路的一端，两路高压EGR管路的另一端连通EGR冷却器进口；所述EGR冷却器出口连通压气机进口。
[0008]所述两路高压EGR管路上分别设置第一高压EGR泵和第二高压EGR泵，所述第一高压EGR泵和第二高压EGR泵分别通过第一高压EGR电机和第二高压EGR电机驱动。
[0009]所述两路高压EGR管路上分别设置第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀后端的两路高压EGR管路汇集为一路，在汇集为一路的高压EGR管路上设置第三
高压EGR泵，所述第三高压EGR泵通过第三高压EGR电机驱动。
[0010]还包括ECU，所述ECU实时获取由油门踏板位置传感器、发动机转速传感器、进气流量传感器、低压EGR电机转速传感器、第一高压EGR电机转速传感器、第二高压EGR电机转速传感器分别输出的油门踏板位置信号、发动机转速信号、低压EGR电机转速信号、第一高压EGR电机转速信号、第二高压EGR电机转速信号。
[0011]ECU根据油门踏板位置信号和发动机转速信号确定发动机的工况和发动机对应MAP1下的EGR率，控制低压EGR电机、第一高压EGR电机和第二高压EGR电机的转速。
[0012]当发动机工况对应发动机EGR率为0％～23％时，ECU控制低压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上，第一高压EGR电机和第二高压EGR电机转速为0；
[0013]当发动机工况对应发动机EGR率为23％～25％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第一高压EGR电机和第二高压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上；
[0014]当发动机工况对应发动机EGR率为26％～30％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第一高压EGR电机和第二高压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上。
[0015]ECU实时获取由油门踏板位置传感器、发动机转速传感器、进气流量传感器、低压EGR电机转速传感器、第三高压EGR电机转速传感器、第一电磁阀开关传感器、第二电磁阀开关传感器分别输出的油门踏板位置信号、发动机转速信号、低压EGR电机转速信号、第三高压EGR电机转速信号、第一电磁阀开关信号、第二电磁阀开关信号。
[0016]ECU根据油门踏板位置信号和发动机转速信号确定发动机的工况和发动机对应MAP1下的EGR率，控制低压EGR电机和第三高压EGR电机的转速、第一电磁阀、第二电磁阀的开关。
[0017]当发动机工况对应发动机EGR率为0％～23％时，ECU控制低压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上，第一电磁阀、第二电磁阀关闭、第三高压EGR电机转速为0；
[0018]当发动机工况对应发动机EGR率为23％～25％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第一电磁阀、第二电磁阀关闭、第三高压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上；
[0019]当发动机工况对应发动机EGR率为26％～30％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第一电磁阀开启、第二电磁阀开启、第三高压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上。
[0020]一种紧凑型EGR系统的控制方法，包括空气经由压气机和中冷器增压冷却后通过发动机进气管进入发动机参与燃烧压缩、做功，然后废气经发动机排气岐管，再进入涡轮机，一部分废气膨胀做功，涡轮机后的废气经过后处理DOC、DPF、SCR后排出，在DOC、DPF之后取一路低压废气进行低压废气再循环进入低压EGR管路，再经过EGR冷却器重新进入压气机进行增压；在排气歧管后取两路废气进行高压废气循环进入两路高压EGR管路，两路高压EGR管路废气进入与低压EGR管路共用的EGR冷却器中汇集为一路冷却后与中冷器后的进气汇合进入发动机进气管参与缸内燃烧；或两路高压EGR管路汇集为一路后再进入与低压EGR管路共用的EGR冷却器，冷却后与中冷器后的进气汇合进入发动机进气管参与缸内燃烧。
[0021]本专利技术具有高低压EGR系统，其中高压EGR系统为双通道高压EGR系统，低压EGR系统为单通道低压EGR系统，通过电动EGR泵取代所有的EGR阀和单向阀的组合，不仅通过ECU
来控制EGR泵本身集成的电机转速，从而控制EGR泵的功率，实现不同负荷不同转速下的全局EGR率控制，不仅能实现普通EGR阀达不到的高EGR率，且电机控制转速带来的EGR率的瞬态响应性更高。
附图说明
[0022]图1为柴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型EGR系统，包括发动机，其特征在于：所述发动机进气管依次连接中冷器和压气机，所述发动机排气岐管连接涡轮机，所述涡轮机出口连接后处理DOC、DPF、SCR，所述DOC、DPF后端与低压EGR管路一端连通，所述低压EGR管路上设置低压EGR泵，所述低压EGR泵通过低压EGR电机驱动，所述低压EGR管路另一端连通EGR冷却器进口；所述发动机排气歧管后端连通两路高压EGR管路的一端，两路高压EGR管路的另一端连通EGR冷却器进口；所述EGR冷却器出口连通压气机进口。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型EGR系统，其特征在于：所述两路高压EGR管路上分别设置第一高压EGR泵和第二高压EGR泵，所述第一高压EGR泵和第二高压EGR泵分别通过第一高压EGR电机和第二高压EGR电机驱动。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型EGR系统，其特征在于：所述两路高压EGR管路上分别设置第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀后端的两路高压EGR管路汇集为一路，在汇集为一路的高压EGR管路上设置第三高压EGR泵，所述第三高压EGR泵通过第三高压EGR电机驱动。4.根据权利要求2所述的一种紧凑型EGR系统，其特征在于：还包括ECU，所述ECU实时获取由油门踏板位置传感器、发动机转速传感器、进气流量传感器、低压EGR电机转速传感器、第一高压EGR电机转速传感器、第二高压EGR电机转速传感器分别输出的油门踏板位置信号、发动机转速信号、低压EGR电机转速信号、第一高压EGR电机转速信号、第二高压EGR电机转速信号。5.根据权利要求4所述的一种紧凑型EGR系统，其特征在于：ECU根据油门踏板位置信号和发动机转速信号确定发动机的工况和发动机对应MAP1下的EGR率，控制低压EGR电机、第一高压EGR电机和第二高压EGR电机的转速。6.根据权利要求5所述的一种紧凑型EGR系统，其特征在于：当发动机工况对应发动机EGR率为0％～23％时，ECU控制低压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上，第一高压EGR电机和第二高压EGR电机转速为0；当发动机工况对应发动机EGR率为23％～25％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第一高压EGR电机和第二高压EGR电机开启，且运行在对应的标定MAP2数据对应的转速上；当发动机工况对应发动机EGR率为26％～30％时，ECU控制低压EGR电机转速为0，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：米娇，赵艳婷，殷勇，张辉亚，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：