本申請涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，特別涉及一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法、發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(exhaust?gas?recirculation)簡稱egr，是將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的一部分廢氣再送回氣缸再度燃燒的技術(shù)，以便于降低尾氣中的氮氧化物(nox)排放。因此，目前大部分發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了egr技術(shù)。

2、當(dāng)前的egr技術(shù)，通過增壓器提供egr前后的壓差，以驅(qū)動(dòng)廢氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣端。然而，由于增壓器需要滿足各工況的過量空氣系數(shù)，無法兼顧egr的驅(qū)動(dòng)能力，egr進(jìn)氣能力無法得到有效提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N廢氣再循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法、發(fā)動(dòng)機(jī)，用于提高廢氣進(jìn)氣能力。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸；所述廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣進(jìn)氣管和分別與所述廢氣進(jìn)氣管連通的多個(gè)廢氣進(jìn)氣門；

3、所述多個(gè)廢氣進(jìn)氣門與所述多個(gè)氣缸一一對應(yīng)設(shè)置，所述廢氣進(jìn)氣門設(shè)置于所述氣缸的缸蓋，且所述廢氣進(jìn)氣門與所述氣缸內(nèi)部連通；

4、所述廢氣進(jìn)氣門具有打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)所述廢氣進(jìn)氣門處于打開狀態(tài)時(shí)，所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣通過所述廢氣進(jìn)氣門與設(shè)置于所述缸蓋的進(jìn)氣歧管中的空氣同步進(jìn)入所述氣缸中。

5、本申請?zhí)峁┑膹U氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過設(shè)置廢氣進(jìn)氣門，將廢氣進(jìn)氣門設(shè)置于缸蓋，在進(jìn)氣門打開的過程中可打開廢氣進(jìn)氣門，從而使得廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣通過廢氣進(jìn)氣門送入氣缸。當(dāng)氣缸內(nèi)的活塞向下運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣時(shí)，由于廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的壓力值相對固定，而廢氣進(jìn)氣門處的壓力減小，如此能夠增大廢氣進(jìn)氣門的吸氣壓差，在不依靠增壓器的增壓作用的情況下，能夠提高廢氣的進(jìn)氣能力，從而能夠更好地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的排溫和氮氧化物的排放。

6、在一些可能的實(shí)施方案中，還包括廢氣流量檢測模塊和控制模塊，所述廢氣流量檢測模塊用于檢測所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣流量，所述控制模塊用于根據(jù)所述廢氣流量檢測模塊檢測的信息控制所述廢氣進(jìn)氣門的開啟時(shí)長。

7、在一些可能的實(shí)施方案中，還包括廢氣冷卻器，所述廢氣冷卻器用于對進(jìn)入所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣進(jìn)行冷卻降溫。

8、在一些可能的實(shí)施方案中，還包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器用于檢測經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓，所述溫度傳感器用于檢測經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度。

9、在一些可能的實(shí)施方案中，所述控制模塊還用于根據(jù)所述壓力傳感器監(jiān)測的信息和所述溫度傳感器監(jiān)測的信息控制所述廢氣進(jìn)氣門的開啟時(shí)長。

10、在一些可能的實(shí)施方案中，所述控制模塊包括pid控制器。

11、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N基于第一方面中任一可能的實(shí)施方案中所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括：

12、確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的需求廢氣流量；

13、獲取所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的實(shí)際廢氣流量；

14、利用控制模塊根據(jù)所述需求廢氣流量和所述實(shí)際廢氣流量控制所述廢氣進(jìn)氣門的打開時(shí)長。

15、在一些可能的實(shí)施方案中，所述控制方法還包括：

16、建立廢氣進(jìn)氣門流量模型；

17、確定當(dāng)前氣缸的進(jìn)氣門的打開時(shí)刻；

18、獲取經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓、獲取經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度、以及獲取所述進(jìn)氣歧管的壓力；

19、將所述需求廢氣流量、當(dāng)前氣缸的進(jìn)氣門的打開時(shí)刻、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度以及所述進(jìn)氣歧管的壓力代入所述廢氣進(jìn)氣門流量模型，以得到模型廢氣進(jìn)氣門打開時(shí)長；

20、利用所述控制模塊對所述需求廢氣流量、所述實(shí)際廢氣流量以及所述模型廢氣進(jìn)氣門打開時(shí)長進(jìn)行處理，確定廢氣進(jìn)氣門的開啟時(shí)長。

21、在一些可能的實(shí)施方案中，將所述需求廢氣流量、當(dāng)前氣缸的進(jìn)氣門的打開時(shí)刻、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度以及所述進(jìn)氣歧管的壓力代入所述廢氣進(jìn)氣門流量模型，以得到模型廢氣進(jìn)氣門打開時(shí)長，包括：

22、計(jì)算所述進(jìn)氣歧管的壓力和經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓的比值；

23、根據(jù)經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓和經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度計(jì)算當(dāng)前廢氣的密度；

24、利用所述需求廢氣流量、所述進(jìn)氣歧管的壓力和經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓的比值和所述當(dāng)前廢氣的密度確定所述模型廢氣進(jìn)氣門打開時(shí)長。

25、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N發(fā)動(dòng)機(jī)，包括如第一方面中任一可能的實(shí)施方案中所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。

技術(shù)特征：

1.一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸；其特征在于，所述廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣進(jìn)氣管和分別與所述廢氣進(jìn)氣管連通的多個(gè)廢氣進(jìn)氣門；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括廢氣流量檢測模塊和控制模塊，所述廢氣流量檢測模塊用于檢測所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣流量，所述控制模塊用于根據(jù)所述廢氣流量檢測模塊檢測的信息控制所述廢氣進(jìn)氣門的開啟時(shí)長。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括廢氣冷卻器，所述廢氣冷卻器用于對進(jìn)入所述廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣進(jìn)行冷卻降溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器用于檢測經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓，所述溫度傳感器用于檢測經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還用于根據(jù)所述壓力傳感器監(jiān)測的信息和所述溫度傳感器監(jiān)測的信息控制所述廢氣進(jìn)氣門的開啟時(shí)長。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括pid控制器。

7.一種基于權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，將所述需求廢氣流量、當(dāng)前氣缸的進(jìn)氣門的打開時(shí)刻、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的氣壓、經(jīng)過所述廢氣冷卻器后的廢氣的溫度以及所述進(jìn)氣歧管的壓力代入所述廢氣進(jìn)氣門流量模型，以得到模型廢氣進(jìn)氣門打開時(shí)長，包括：

10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)及其控制方法、發(fā)動(dòng)機(jī)，用于提高廢氣進(jìn)氣能力。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣進(jìn)氣管和分別與廢氣進(jìn)氣管連通的多個(gè)廢氣進(jìn)氣門。多個(gè)廢氣進(jìn)氣門與多個(gè)氣缸一一對應(yīng)設(shè)置，廢氣進(jìn)氣門設(shè)置于氣缸的缸蓋，且廢氣進(jìn)氣門與氣缸內(nèi)部連通。廢氣進(jìn)氣門具有打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)廢氣進(jìn)氣門處于打開狀態(tài)時(shí)，廢氣進(jìn)氣管內(nèi)的廢氣通過廢氣進(jìn)氣門與設(shè)置于缸蓋的進(jìn)氣歧管中的空氣同步進(jìn)入氣缸中。

技術(shù)研發(fā)人員：張晨,尹德聰,李俊琦,崔京朋,陳雅琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濰柴動(dòng)力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/3/20