CN105134418A - 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 - Google Patents
一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105134418A CN105134418A CN201510521851.5A CN201510521851A CN105134418A CN 105134418 A CN105134418 A CN 105134418A CN 201510521851 A CN201510521851 A CN 201510521851A CN 105134418 A CN105134418 A CN 105134418A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooler
- exhaust gas
- recycled exhaust
- egr
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 69
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012041 precatalyst Substances 0.000 description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
本发明针对高压EGR在低速大负荷区域存在的EGR失效的问题进行改进设计，提出了一种可适应增压发动机不同工况的带高压EGR装置的发动机及其控制方法。本发明带高压EGR装置的发动机包括进气歧管、排气歧管、EGR冷却器、中冷器、增压器、进气管、排气管，所述进气管依次通过增压器的进气通道、中冷器后与进气歧管相连，所述排气管通过增压器的废气通道与排气歧管相连；所述EGR冷却器设有EGR控制阀；所述EGR冷却器的进气口与排气歧管相连，EGR冷却器的排气口与进气歧管相连；关键在于所述EGR冷却器的排气口还通过旁路管与进气管相连，该带高压EGR装置的发动机还包括用于控制EGR冷却器与旁路管的通路以及EGR冷却器与进气歧管的通路的阀门。
Description
技术领域
本发明属于发动机EGR的技术领域，具体涉及到一种带高压EGR装置的发动机及其控制方法。
背景技术
随着油耗法规的加严以及环保部门对碳排放的控制要求，油耗已经从一个非强制性的客户满意度指标，上升成法规的一个强制性指标。油耗不仅关系到客户的满意度，而且从法规层面上也会直接影响整车的销售。
降低油耗以及碳排放，已经成为各汽车企业一个日趋紧迫的课题，在诸多新技术中，EGR是一个重要降油耗的技术方向。EGR技术主要有两个技术发展方向，即降低NOX排放和降低油耗两个方向。
本发明主要是针对EGR降油耗的技术方向。根据取气位置的不同，EGR分为高压EGR和低压EGR。
高压EGR在增压器涡轮机前取排气，这个位置排气压力比较高，但是排温也比较高，对EGR冷却器的要求也较高，冷却后的排气经过中冷器后的进气管路进入发动机。由于中冷器后的进气已经经过增压而压力升高，而在低速大负荷区域，此时增压器涡轮机前的排气压力较低而进气压力较高，导致废气不能进入中冷器后的进气管路，EGR不起作用。高压EGR主要的特点是增压器涡轮前取排气，排气压力较高，在绝大部分工况，排气可以进入中冷器后的进气管路，因为是中冷器后进排气，排气对增压器和中冷器的性能和可靠性基本没有影响。另外由于涡轮前排气温度较高，对EGR的冷却器性能有较高的要求。
低压EGR在增压器涡轮机后，三元催化器预催化器前或后取气，废气冷却后从增压器前进入进气管路，废气经过增压器涡轮机后，压力和温度都大幅降低，再经过冷却器后，压力进一步降低。低压EGR取气点压力相对降低，在部分工况EGR率满足不了发动机的要求，从而要增加节流阀提高进气管EGR进气处的真空度，相对而言，低压EGR存在布置复杂，且废气容易污染中冷器和增压器的问题，并且从预催化器后取气，当预催化器烧蚀后，碎片还可能进入到增压器或者发动机，引起增压器损坏，甚至颗粒进入气缸导致发动机拉缸，另外即使没有三元催化器的碎片进入，也存在排气碳颗粒对中冷器和增压器的长期污染，使增压器损坏或者中冷器的性能降低。目前，这两种技术方案在不同的汽车厂家都在使用。
发明内容
本发明针对高压EGR在低速大负荷区域存在的EGR失效的问题进行改进设计，提出了一种可适应发动机不同工况的带高压EGR装置的发动机及其控制方法。
本发明的带高压EGR装置的发动机包括进气歧管、排气歧管、EGR冷却器、中冷器、增压器、进气管、排气管，所述进气管依次通过增压器的进气通道、中冷器后与进气歧管相连，所述排气管通过增压器的废气通道与排气歧管相连；所述EGR冷却器设有EGR控制阀；所述EGR冷却器的进气口与排气歧管相连，EGR冷却器的排气口与进气歧管相连；关键在于所述EGR冷却器的排气口还通过旁路管与进气管相连，该带高压EGR装置的发动机还包括用于控制EGR冷却器与旁路管的通路以及EGR冷却器与进气歧管的通路的阀门。
上述带高压EGR装置的发动机的控制方法如下：
当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力小于等于标准压力时，利用阀门接通EGR冷却器与旁通管的通路，而关闭EGR冷却器与进气歧管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀、旁通管、增压器的进气通道、中冷器后进入到进气歧管；当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力大于标准压力时，利用阀门接通EGR冷却器与进气歧管的通路，而关闭EGR冷却器与旁通管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀而进入到进气歧管；所述标准压力为EGR选用主通道和旁通道的临界压力值。
进一步地，为节约成本、简化控制、方便布置、提高可靠性，所述旁路管在EGR冷却器与进气歧管的相接处与EGR冷却器、进气歧管相通，所述阀门为设置于旁路管、EGR冷却器、进气歧管相接处的旁通阀。这样可以利用一个旁通阀来同时控制EGR冷却器与旁路管的通路以及EGR冷却器与进气歧管的通路。
采用旁通阀后的带高压EGR装置的发动机的控制方法如下：
当EGR阀进气侧相对出气侧压力小于等于标准压力时，利用旁通阀接通EGR冷却器与旁通管的通路，而关闭EGR冷却器与进气歧管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀、旁通管、增压器的进气通道、中冷器后进入到进气歧管；当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力大于标准压力时，利用旁通阀接通EGR冷却器与进气歧管的通路，而关闭EGR冷却器与旁通管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀而进入到进气歧管；所述标准压力为EGR选用主通道和旁通道的临界压力值。
在上述带高压EGR装置的发动机的两种工况中，可以共用EGR控制阀来控制EGR率，从而降低了成本，简化了结构。
进一步地，所述进气管设有空气滤清器，以过滤进气。
进一步地，所述排气管设有催化器，以改善排放。
本发明的带高压EGR装置的发动机增加了连通EGR阀与增压器压缩机前的管路和相应的旁通阀，解决了在低速大负荷区域存在的EGR失效的问题，提高了高压EGR装置的适应性。
附图说明
图1是传统带高压EGR装置的发动机的原理图。
图2是本发明的带高压EGR装置的发动机的原理图。
附图标示：1、发动机；2、进气歧管；3、排气歧管；4、EGR冷却器；41、EGR控制阀；5、中冷器；6、增压器；7、进气管；8、排气管；9、旁路管；10、旁通阀；11、空气滤清器；12、催化器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图2所示，本实施例带高压EGR装置的发动机1包括进气歧管2和排气歧管3、EGR冷却器4、中冷器5、增压器6、进气管7、排气管8，所述进气管7依次通过增压器6的进气通道、中冷器5后与进气歧管2相连，所述排气管8通过增压器6的废气通道与排气歧管3相连；所述EGR冷却器4设有EGR控制阀41；所述EGR冷却器4的进气口与排气歧管3相连，EGR冷却器4的出气口与EGR阀41相连，EGR阀进气歧管2相连；关键在于所述EGR冷却器4的排气口还通过旁路管9与进气管7相连，EGR冷却器4在其与进气歧管2的相接处通过旁路管9与进气管7相通，旁路管9、EGR冷却器4、进气歧管2相接处设有旁通阀10，以用于控制EGR冷却器4与旁通管的通路以及EGR冷却器4与进气歧管2的通路。
进一步地，所述进气管7设有空气滤清器11，以过滤进气。
进一步地，所述排气管8设有催化器12，以改善排放。
上述带高压EGR装置的发动机的控制方法如下：
当EGR阀41进气侧相对出气侧压力小于等于标准压力时（即发动机处于低速大负荷工况时），利用旁通阀10接通EGR冷却器4与旁通管的通路，而关闭EGR冷却器4与进气歧管2的通路，以使排气歧管3排出的部分废气依次经过EGR冷却器4、旁通阀10、旁通管、增压器6的进气通道、中冷器5后进入到进气歧管2，实现EGR功能；当EGR阀41进气侧相对出气侧压力大于标准压力时（即发动机非处于低速大负荷工况时），利用旁通阀10接通EGR冷却器4与进气歧管2的通路，而关闭EGR冷却器4与旁通管的通路，以使排气歧管3排出的部分废气依次经过EGR冷却器4、旁通阀10而进入到进气歧管2；所述标准压力为EGR选用主通道和旁通道的临界压力值。
上述EGR控制阀41位于EGR冷却器4与旁通阀10之间，以实现共用一个EGR控制阀41来控制不同工况的EGR率的目的。
Claims (7)
1.一种带高压EGR装置的发动机，包括进气歧管、排气歧管、EGR冷却器、中冷器、增压器、进气管、排气管，所述进气管依次通过增压器的进气通道、中冷器后与进气歧管相连，所述排气管通过增压器的废气通道与排气歧管相连；所述EGR冷却器设有EGR控制阀；所述EGR冷却器的进气口与排气歧管相连，EGR冷却器的排气口与进气歧管相连；其特征在于所述EGR冷却器的排气口还通过旁路管与进气管相连，该带高压EGR装置的发动机还包括用于控制EGR冷却器与旁路管的通路以及EGR冷却器与进气歧管的通路的阀门。
2.根据权利要求1所述的带高压EGR装置的发动机，其特征在于所述旁路管在EGR冷却器与进气歧管的相接处与EGR冷却器、进气歧管相通，所述阀门为设置于旁路管、EGR冷却器、进气歧管相接处的旁通阀。
3.根据权利要求1或2所述的带高压EGR装置的发动机，其特征在于所述进气管设有空气滤清器。
4.根据权利要求1或2所述的带高压EGR装置的发动机，其特征在于所述排气管设有催化器。
5.根据权利要求1所述的高压EGR装置的控制方法，其特征在于当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力小于等于标准压力时，利用阀门接通EGR冷却器与旁通管的通路，而关闭EGR冷却器与进气歧管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀、旁通管、增压器的进气通道、中冷器后进入到进气歧管；当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力大于标准压力时，利用阀门接通EGR冷却器与进气歧管的通路，而关闭EGR冷却器与旁通管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀而进入到进气歧管；所述标准压力为EGR选用主通道和旁通道的临界压力值。
6.根据权利要求2所述的高压EGR装置的控制方法，其特征在于当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力小于等于标准压力时，利用旁通阀接通EGR冷却器与旁通管的通路，而关闭EGR冷却器与进气歧管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀、旁通管、增压器的进气通道、中冷器后进入到进气歧管。
7.当EGR控制阀进气侧相对出气侧压力大于标准压力时，利用旁通阀接通EGR冷却器与进气歧管的通路，而关闭EGR冷却器与旁通管的通路，以使排气歧管排出的部分废气依次经过EGR冷却器、旁通阀而进入到进气歧管；所述标准压力为EGR选用主通道和旁通道的临界压力值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510521851.5A CN105134418A (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510521851.5A CN105134418A (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105134418A true CN105134418A (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=54719935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510521851.5A Pending CN105134418A (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105134418A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105422324A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-23 | 吉林大学 | 一种实现高、低压egr可控引入装置 |
| CN105422323A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-23 | 吉林大学 | 一种实现冷、热egr可控引入装置 |
| CN105508088A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 点燃式的增压发动机用废气再循环系统及其使用方法 |
| CN106703978A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-24 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种车辆发动机的高压egr系统 |
| CN107829851A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 发动机的高压冷端egr系统 |
| CN108691700A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 罗伯特·博世有限公司 | 内燃机和用于运行内燃机的方法 |
| CN110832184A (zh) * | 2017-07-05 | 2020-02-21 | 本田技研工业株式会社 | 发动机周边结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110131975A1 (en) * | 2010-03-24 | 2011-06-09 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid High-Pressure Low-Pressure EGR System |
| US20130298553A1 (en) * | 2011-01-24 | 2013-11-14 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Exhaust gas recirculation apparatus for heavy construction equipment |
| US20130298525A1 (en) * | 2011-01-24 | 2013-11-14 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Method for controlling an exhaust gas recirculation apparatus for heavy construction equipment |
| CN103742297A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-04-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机及其废气再循环系统、排气歧管 |
| CN203560009U (zh) * | 2013-09-29 | 2014-04-23 | 长城汽车股份有限公司 | 两级增压发动机废气再循环系统 |
-
2015
- 2015-08-24 CN CN201510521851.5A patent/CN105134418A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110131975A1 (en) * | 2010-03-24 | 2011-06-09 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid High-Pressure Low-Pressure EGR System |
| US20130298553A1 (en) * | 2011-01-24 | 2013-11-14 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Exhaust gas recirculation apparatus for heavy construction equipment |
| US20130298525A1 (en) * | 2011-01-24 | 2013-11-14 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Method for controlling an exhaust gas recirculation apparatus for heavy construction equipment |
| CN203560009U (zh) * | 2013-09-29 | 2014-04-23 | 长城汽车股份有限公司 | 两级增压发动机废气再循环系统 |
| CN103742297A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-04-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机及其废气再循环系统、排气歧管 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105422324A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-23 | 吉林大学 | 一种实现高、低压egr可控引入装置 |
| CN105422323A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-23 | 吉林大学 | 一种实现冷、热egr可控引入装置 |
| CN105508088A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 点燃式的增压发动机用废气再循环系统及其使用方法 |
| CN106703978A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-24 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种车辆发动机的高压egr系统 |
| CN108691700A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 罗伯特·博世有限公司 | 内燃机和用于运行内燃机的方法 |
| CN108691700B (zh) * | 2017-03-29 | 2022-03-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 内燃机和用于运行内燃机的方法 |
| CN110832184A (zh) * | 2017-07-05 | 2020-02-21 | 本田技研工业株式会社 | 发动机周边结构 |
| CN107829851A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 发动机的高压冷端egr系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105134418A (zh) | 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法 | |
| US9228504B2 (en) | Diesel engine | |
| US9316180B2 (en) | Internal combustion engine | |
| WO2013065112A1 (ja) | 内燃機関の換気制御装置 | |
| JP4525544B2 (ja) | 過給機付き内燃機関 | |
| CN108131221A (zh) | 汽油机用废气再循环系统及控制方法 | |
| CN105673543A (zh) | 一种防止涡轮增压器喘振的控制方法 | |
| KR101601157B1 (ko) | 터보차저와 슈퍼차저를 갖는 엔진 시스템 | |
| CN103644024A (zh) | 一种汽车发动机进气温度调节系统 | |
| CN105840355A (zh) | 内燃机全工况egr率可调的二级增压系统及其控制方法 | |
| CN104329175A (zh) | 一种增压柴油发动机辅助制动系统 | |
| JP2013170455A (ja) | 内燃機関、その排気循環方法、及びその制御方法 | |
| CN106703978A (zh) | 一种车辆发动机的高压egr系统 | |
| CN106762241A (zh) | 一种发动机废气再循环系统 | |
| CN207892732U (zh) | 低压egr装置及具有该低压egr装置的发动机 | |
| KR101683495B1 (ko) | 터보차저를 갖는 엔진 시스템 | |
| CN105190008A (zh) | 带增压器的内燃机 | |
| CN109339938A (zh) | 三状态两级相继增压系统及其控制方法 | |
| KR101526388B1 (ko) | 엔진 시스템 | |
| US20160348573A1 (en) | Combustion engine air intake system | |
| CN105781810B (zh) | 一种实现egr技术的增压柴油机以及增压柴油机egr实现方法 | |
| CN105980684B (zh) | 增压系统及增压系统的运行方法 | |
| CN208106599U (zh) | 发动机系统及车辆 | |
| KR101526390B1 (ko) | 엔진 시스템 | |
| CN210343490U (zh) | 一种基于两级涡轮增压器的高压废气低压侧引入系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151209 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |