一种车辆低压EGR系统及防冷凝水控制方法与流程

本发明涉及车辆废气再循环系统控制，具体涉及一种车辆低压egr系统及防冷凝水控制方法。

背景技术：

1、内燃机增压技术可以有效的提升内燃机的功率密度，改善内燃机的性能和燃油经济性，近年来被广泛应用于车用内燃机，成为内燃机强化的重要手段。目前，绝大部分的柴油机和高性能汽油机均采用了增压技术。但随着增压发动机不断强化，负荷和燃烧压力的不断提升，会导致发动机的爆震和早燃倾向加剧，同时还会导致nox排放的恶化。

2、为了在满足日趋严格的排放和燃油经济性法规的同时不断提高发动机的性能，废气再循环(egr)技术日益受到关注，日渐成为降低nox排放、提升热效率和燃烧过程控制的重要手段之一。

3、废气再循环系统(简称egr系统)是将排气管中部分废气回送到发动机的进气歧管，并与新鲜混合气体一起重新引入到发动机燃烧室内，以降低缸内燃烧温度和排气温度，提高压缩比，降低油耗。为了进一步降低油耗，发动机会使用低压egr系统，而低压egr系统对发动机的可靠性设计要求较高。低压egr技术带来的冷凝水问题是影响该技术应用和发动机可靠性的重大因素。

4、现有技术的车辆低压egr系统，在高湿度和低温的天气下，发动机排出的废气温度较高，该废气与经过过滤后的新鲜空气汇合，随后经过中冷器、节气门进入进气歧管内，而经过中冷器冷却的气体在低温环境下极易产生冷凝水，冷凝水进而在位置低点堆积，在整车加速时会导致冷凝水灌入发动机进气道，导致发动机失火。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种车辆低压egr系统及防冷凝水控制方法，能够提高发动机压缩比，降低车辆油耗，且可有效防止冷凝水进入气缸引起发动机失火，保证车辆驾驶体验。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一、一种车辆低压egr系统

4、本发明提供了一种车辆低压egr系统，主要包括：发动机排气管路、废气冷却回路和空气过滤管路；所述发动机排气管路一端连接发动机1的出气端，另一端连接至废气冷却回路，所述废气冷却回路依次设有egr冷却器7和egr阀门8，所述egr阀门8的出气端与所述空气过滤管路通过混合阀9相连，并共同连接至所述发动机1的进气端；

5、所述egr阀门8、混合阀9和发动机1均与低压egr系统控制器电连接。

6、优选的，所述发动机排气管路上依次设有涡轮机2、催化器5和汽油颗粒捕捉器6，发动机1排出的废气流经所述发动机排气管路后进入所述废气冷却回路中。

7、优选的，所述egr冷却器7的出气端设有温度传感器11，所述egr阀门8的两端之间连接有压差传感器12，所述温度传感器11和压差传感器12均与所述低压egr系统控制器电连接。

8、优选的，所述空气过滤管路上设有空滤4，过滤后的空气通过所述混合阀9与冷却后的废气混合，并共同进入发动机的进气端。

9、优选的，所述发动机的进气端管路上设有压缩机3和节气门10，用于控制进入发动机的混合气体量。

10、二、一种车辆低压egr系统防冷凝水控制方法

11、基于同一发明构思，本发明还提供了一种如上所述低压egr系统的防冷凝水控制方法，具体包括如下步骤：

12、s1，根据发动机转速、扭矩，以及环境温度和egr冷却器出气端温度，计算获取冷凝水累积量；

13、s2，根据实验测量的冷凝水消耗量数据表，获取大气流及岐管负压作用下冷凝水消耗量；

14、s3，根据所述冷凝水累积量与冷凝水消耗量的差值，执行egr率限制控制。

15、优选的，所述冷凝水累积量，通过下式获取：

16、macc＝∑f1(neng，reng)·f(tegrcooltemp-tambenttemp)

17、其中，macc为冷凝水累积量，tegrcooltemp为egr冷却器出气端温度，tambenttemp为环境温度，neng为发动机转速，reng为发动机扭矩负荷，f1(neng，reng)为查表得到的冷凝水基础累积量，f1(tegrcooltemp-tambenttemp)为根据egr冷却器出气端温度与环境温度差值得到的累积系数。

18、优选的，所述冷凝水消耗量，通过下式获取：

19、mconsum＝∑f2(neng，meng)·f(tegrcooltemp-tambenttemp)

20、其中，mconsum为冷凝水消耗量，tegrcooltemp为egr冷却器出气端温度，tambenttemp为环境温度，neng为发动机转速，reng为发动机扭矩负荷，f2(neng，reng)为查表得到的冷凝水消耗量。

21、优选的，所述执行egr率限制控制，包括：

22、当所述冷凝水累积量与冷凝水消耗量的差值小于预设阈值时，允许egr系统开启，否则不允许egr系统开启；

23、同时根据macc-mconsum的值实时调整egr率。

24、本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

25、1、本发明提出了一种车辆低压egr系统，通过合理设置egr冷却器、egr阀门与冷却液管道相配合，能够高效的控制发动机燃烧室内低温废气和新鲜空气的进气量，进而提高发动机压缩比，降低车辆油耗；

26、2、本发明提出了一种车辆低压egr系统防冷凝水控制方法，通过获取环境温度、进气歧管温度、egr冷却器温度，同时根据发动机运行时间以及发动机的转速和扭矩等条件，能够准确判断冷凝水的堆积程度，从而有效限制低压egr率；

27、3、本发明通过主冷凝水累积计算方法、冷凝水消耗计算方法与egr率限制控制方法相结合，能够有效防止冷凝水进入气缸引起发动机失火，保证车辆驾驶体验。

技术特征：

1.一种车辆低压egr系统，其特征在于，包括发动机排气管路、废气冷却回路和空气过滤管路；所述发动机排气管路一端连接发动机的出气端，另一端连接至废气冷却回路，所述废气冷却回路依次设有egr冷却器和egr阀门，所述egr阀门的出气端与所述空气过滤管路通过混合阀相连，并共同连接至所述发动机的进气端；

2.根据权利要求1所述的一种车辆低压egr系统，其特征在于，所述发动机排气管路上依次设有涡轮机(2)、催化器(5)和汽油颗粒捕捉器(6)，发动机(1)排出的废气流经所述发动机排气管路后进入所述废气冷却回路中。

3.根据权利要求1所述的一种车辆低压egr系统，其特征在于，所述egr冷却器(7)的出气端设有温度传感器(11)，所述egr阀门(8)的两端之间连接有压差传感器(12)，所述温度传感器(11)和压差传感器(12)均与所述低压egr系统控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种车辆低压egr系统，其特征在于，所述空气过滤管路上设有空滤(4)，过滤后的空气通过所述混合阀(9)与冷却后的废气混合，并共同进入发动机的进气端。

5.根据权利要求4所述的一种车辆低压egr系统，其特征在于，所述发动机的进气端管路上设有压缩机(3)和节气门(10)，用于控制进入发动机的混合气体量。

6.一种基于如权利要求1至5中任意一项所述车辆低压egr系统的防冷凝水控制方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的防冷凝水控制方法，其特征在于，所述冷凝水累积量，通过下式获取：

8.根据权利要求7所述的防冷凝水控制方法，其特征在于，所述冷凝水消耗量，通过下式获取：

9.根据权利要求8所述的防冷凝水控制方法，其特征在于，所述执行egr率限制控制，包括：

10.一种手自一体车辆，其特征在于：包括如权利要求1至5中任意一项所述车辆低压egr系统。

技术总结本发明涉及车辆动力系统控制技术领域，具体涉及一种车辆低压EGR系统及防冷凝水控制方法。本发明提出了一种车辆低压EGR系统，通过合理设置EGR冷却器、EGR阀门与冷却液管道相配合，能够高效的控制发动机燃烧室内低温废气和新鲜空气的进气量，进而提高发动机压缩比，降低车辆油耗；本发明提出了一种车辆低压EGR系统防冷凝水控制方法，通过获取环境温度、进气歧管温度、EGR冷却器温度，同时根据发动机运行时间以及发动机的转速和扭矩等条件，能够准确判断冷凝水的堆积程度，从而有效限制低压EGR率；本发明通过主冷凝水累积计算方法、冷凝水消耗计算方法与EGR率限制控制方法相结合，能够有效防止冷凝水进入气缸引起发动机失火，保证车辆驾驶体验。技术研发人员：张春娇,周欣,田丰民,秦龙,张翼受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15