废气再循环系统及其控制方法技术方案

本申请实施例提供一种废气再循环系统及其控制方法。该废气再循环系统包括发动机、EGR冷却器、EGR控制球阀；EGR控制球阀的进气口包括第一进气口、第二进气口，EGR控制球阀用于控制进气口的开口数量和开口大小；第一进气口与空气气流通道连通，第二进气口与EGR冷却器的排气口连通，EGR控制球阀的排气口与压气机的进气口连通；压气机与涡轮机同轴连接，压气机的排气口与发动机的进气歧管连通，发动机的排气歧管与涡轮机的进气口连通，涡轮机的排气口与EGR冷却器的进气口连通。EGR控制球阀，用于控制混合气体中空气的流量和再循环气体的流量，及控制再循环气体的压力，使得混合气体的比例与发动机的工况相匹配，提高发动机性能。

【技术实现步骤摘要】
废气再循环系统及其控制方法
本申请实施例涉及发动机
，尤其涉及一种废气再循环系统及其控制方法。
技术介绍
废气再循环(EGR)系统是把废气引入进气管，降低进气中氧含量，从而降低燃烧温度，减少氮氧化合物的排放，提升发动机燃油经济性，因此被广泛应用于发动机。例如，低压EGR回路结构因为其作用区域大，混合均匀的特性，正越来越多地被采用。低压EGR因为废气的引入点通常在三元催化器之后，废气压力较低，在发动机小负荷运行工况下，与混合点之间的压差较小，导致不能引入足够量的EGR。现有技术中，通过设置EGR控制阀，EGR控制阀的集成式阀片具有压力调节作用，并用于控制新鲜进气和EGR的流量，通过适度关闭EGR控制阀，利用节流产生的真空度，产生足够的压差来增加EGR量。然而，EGR控制阀同时控制新鲜进气和EGR的流量，由于新鲜进气与EGR流量是增减性相反的关系，无法保证在每个运行工况下，新鲜进气和EGR的流量按合适的比例达到混合均匀，降低发动机性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例所解决的技术问题之一在于提供废气再循环系统及其控制方法，用以克服现有技术中EGR控制阀同时控制新鲜进气和EGR的流量，由于新鲜进气与EGR流量是增减性相反的关系，无法保证在每个运行工况下，新鲜进气和EGR的流量按合适的比例达到混合均匀，降低发动机性能的缺陷。第一方面，本申请实施例提供了一种废气再循环系统，系统包括发动机、EGR冷却器、EGR控制球阀；EGR控制球阀的进气口包括第一进气口、第二进气口，EGR控制球阀用于控制进气口的开口数量和开口大小，并且控制EGR控制球阀的排气口的开口大小；第一进气口与空气气流通道连通，第二进气口与EGR冷却器的排气口连通，EGR控制球阀的排气口与压气机的进气口连通；压气机与涡轮机同轴连接，压气机的排气口与发动机的进气歧管连通，发动机的排气歧管与涡轮机的进气口连通，涡轮机的排气口与EGR冷却器的进气口连通。可选地，在本申请的一个实施例中，EGR控制球阀的进气口还包括第三进气口，第三进气口与压气机的泄压管路连接；EGR控制球阀用于控制第三进气口的开口大小。可选地，在本申请的一个实施例中，EGR控制球阀包括球阀阀体和壳体，壳体用于容纳球阀阀体，球阀阀体内部形成至少一个流通通道，球阀阀体相对于壳体转动到不同位置时，球阀阀体对壳体上的进气口和排气口造成不同程度的遮挡，以控制进气口的开口数量和开口大小，以及排气口的开口大小。可选地，在本申请的一个实施例中，球阀阀体的中间为收缩喉口结构。可选地，在本申请的一个实施例中，EGR控制球阀还包括旋转控制轴，旋转控制轴的一端与球阀阀体固定连接，旋转控制轴绕轴心转动，以带动球阀阀体转动。可选地，在本申请的一个实施例中，系统还包括传动组件，传动组件的一端与旋转控制轴的另一端传动连接，以带动旋转控制轴转动。可选地，在本申请的一个实施例中，EGR控制球阀还包括电机，电机的输出轴与传动组件的另一端传动连接，在电机工作时，电机通过传动组件传动，以带动旋转控制轴转动。可选地，在本申请的一个实施例中，系统还包括密封圈，密封圈设置在球阀阀体的进气口及排气口。第二方面，本申请实施例提供了一种废气再循环系统的控制方法，方法包括：确定发动机的负荷；根据发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，使得进入球阀阀体的空气气流流量和再循环气体与发动机的负荷相匹配，开通状态用于指示EGR控制球阀的第一进气口的开口大小和EGR控制球阀的第二进气口的开口大小。可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：控制EGR控制球阀的第三进气口的开口大小，使得第三进气口的气体进入球阀阀体。可选地，在本申请的一个实施例中，根据发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，包括：当发动机处于冷启动或发动机的负荷小于第一负荷时，控制第一进气口开通到第一开度、第二进气口关闭，使得空气气流进入球阀阀体，并通过EGR控制球阀的排气口排出。可选地，在本申请的一个实施例中，根据发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，包括：当发动机的负荷大于第一负荷，且小于第二负荷时，控制第一进气口开通到第二开度、第二进气口开通到第三开度，第二开度小于第一开度，使得空气气流与再循环气体在球阀阀体内混合，并通过EGR控制球阀的排气口排出。可选地，在本申请的一个实施例中，根据发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，包括：当发动机的负荷大于第二负荷，且小于第三负荷时，控制第一进气口开通到第四开度、第二进气口开通到第五开度，第四开度小于第二开度，第五开度大于第三开度，空气气流与再循环气体在球阀阀体内混合，并通过EGR控制球阀的排气口排出。可选地，在本申请的一个实施例中，根据发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，包括：当发动机的负荷大于第三负荷时，控制第一进气口开通到第六开度、第二进气口开通到第七开度，使得空气气流与再循环气体在球阀阀体内混合，并通过EGR控制球阀的排气口排出。可选地，在本申请的一个实施例中，控制EGR控制球阀的第三进气口的开口大小，使得第三进气口的气体流量进入球阀阀体，包括：当发动机从大于第三负荷变为小于第一负荷时，控制第一进气口开通到第八开度、第三进气口开通、第二进气口关闭，使得空气气流与泄压管路的气体在球阀阀体内混合，并通过EGR控制球阀的排气口排出。本申请实施例中提供一种废气再循环系统及其控制方法，废气再循环系统包括发动机、EGR冷却器、EGR控制球阀；EGR控制球阀的进气口包括第一进气口、第二进气口，EGR控制球阀用于控制进气口的开口数量和开口大小，并且控制EGR控制球阀的排气口的开口大小；第一进气口与空气气流通道连通，第二进气口与EGR冷却器的排气口连通，EGR控制球阀的排气口与压气机的进气口连通；压气机与涡轮机同轴连接，压气机的排气口与发动机的进气歧管连通，发动机的排气歧管与涡轮机的进气口连通，涡轮机的排气口与EGR冷却器的进气口连通。本申请实施例通过在废气再循环系统中设置EGR控制球阀，用于控制进气口的开口数量和开口大小，进而控制混合气体中空气气流的流量和再循环气体的流量，以及控制再循环气体的压力，可以使得混合气体的比例与发动机的工况相匹配，从而提高发动机性能。附图说明下文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：图1为本申请实施例提供的一种废气再循环系统结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种EGR控制球阀结构示意图；图3为本申请实施例提供的另一种EGR控制球阀结构示意图；图4为本申请实施例提供的另一种废气再循环系统结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种EGR阀及压力调节阀结构示意图；图6为本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括发动机、EGR冷却器、EGR控制球阀；/n所述EGR控制球阀的进气口包括第一进气口、第二进气口，所述EGR控制球阀用于控制所述进气口的开口数量和开口大小，并且控制所述EGR控制球阀的排气口的开口大小；/n所述第一进气口与空气气流通道连通，所述第二进气口与所述EGR冷却器的排气口连通，所述EGR控制球阀的排气口与压气机的进气口连通；/n所述压气机与所述涡轮机同轴连接，所述压气机的排气口与所述发动机的进气歧管连通，所述发动机的排气歧管与涡轮机的进气口连通，所述涡轮机的排气口与所述EGR冷却器的进气口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括发动机、EGR冷却器、EGR控制球阀；
所述EGR控制球阀的进气口包括第一进气口、第二进气口，所述EGR控制球阀用于控制所述进气口的开口数量和开口大小，并且控制所述EGR控制球阀的排气口的开口大小；
所述第一进气口与空气气流通道连通，所述第二进气口与所述EGR冷却器的排气口连通，所述EGR控制球阀的排气口与压气机的进气口连通；
所述压气机与所述涡轮机同轴连接，所述压气机的排气口与所述发动机的进气歧管连通，所述发动机的排气歧管与涡轮机的进气口连通，所述涡轮机的排气口与所述EGR冷却器的进气口连通。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述EGR控制球阀的进气口还包括第三进气口，所述第三进气口与所述压气机的泄压管路连接，所述EGR控制球阀用于控制所述第三进气口的开口大小。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述EGR控制球阀包括球阀阀体和壳体，所述壳体用于容纳所述球阀阀体，所述球阀阀体内部形成至少一个流通通道，所述球阀阀体相对于所述壳体转动到不同位置时，所述球阀阀体对所述壳体上的所述进气口和所述排气口造成不同程度的遮挡，以控制所述进气口的开口数量和开口大小，以及所述排气口的开口大小。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述球阀阀体的中间为收缩喉口结构。


5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述EGR控制球阀还包括旋转控制轴，所述旋转控制轴的一端与所述球阀阀体固定连接，所述旋转控制轴绕轴心转动，以带动所述球阀阀体转动。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括传动组件，所述传动组件的一端与所述旋转控制轴的另一端传动连接，以带动所述旋转控制轴转动。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述EGR控制球阀还包括电机，所述电机的输出轴与所述传动组件的另一端传动连接，在所述电机工作时，所述电机通过所述传动组件传动，以带动所述旋转控制轴转动。


8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括密封圈，所述密封圈设置在所述球阀阀体的进气口及排气口。


9.一种废气再循环系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定发动机的负荷；
根据所述发动机的负荷，控制EGR控制球阀的开通状态，使得进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵强，张丹，张福缘，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31