CN111878266A - 一种egr流量计加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开EGR流量计加热系统，涉及动力机械技术领域，包括电磁阀、环境传感器、包裹件和ECU，包裹件的两端与EGR流量计的外壁固定连接，且包裹件内壁和EGR流量计外壁围成一空腔，所述包裹件还包括与所述空腔连通的入口和出口；所述电磁阀输入端与发动机冷却系统连通，所述电磁阀输出端与所述包裹件入口连通；所述包裹件出口与所述发动机冷却系统连通；所述环境传感器用于监测环境温度；所述环境传感器和电磁阀通过通讯线路与所述ECU连接。本发明提供的装置可以解决高寒气候条件下废气中的水分在EGR流量计的结冰问题，防止EGR流量计因结冰造成的测量偏差。

Description

一种EGR流量计加热系统
技术领域
本发明涉及动力机械技术领域，尤其涉及一种EGR流量计加热系统。
背景技术
为满足国六排放法规，内燃机采用当量燃烧的技术路线，但是由于该技术路线缸内燃烧温度较高，必须引入EGR(废气再循环)废气降低缸内燃烧温度，同时，EGR率控制的准确性决定了发动机的可靠性以及驾驶感受，EGR率控制偏低时，会造成发动机爆震以及排温上升，EGR率控制偏高时，会造成发动机失火，驾驶感受差，因此为了避免上述问题的发生，系统中增加了EGR流量计(包含孔板和压差传感器)精确测量EGR流量。EGR废气成分主要由CO2和H2O组成，其中H2O主要以气态的方式存在，在高寒地区，当EGR废气经过EGR系统管路和EGR流量计时，温度降低并冷凝成水，如图4所示，压差传感器100测量EGR流量计中两个压差取气孔200的压差，废气中的水分会存留在EGR流量计的压差取气孔200和压差传感器100的测量面，发动机停机后水凝结成冰，水凝结成冰体积会膨胀，下一次启动时因为冰没法及时的融化，EGR流量计前后压差测量偏差会造成EGR率控制偏差，可能会爆震或者失火，影响发动机的可靠性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种EGR流量计加热系统，解决寒冷气候条件下废气中的水分在EGR流量计的结冰问题，防止EGR流量计因结冰造成的测量偏差。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种EGR流量计加热系统，利用发动机冷却系统的冷却液给发动机EGR流量计加热，包括电磁阀、环境传感器、包裹件和ECU，其中：
所述包裹件的两端与EGR流量计的外壁固定连接，且包裹件内壁和所述EGR流量计外壁围成一空腔，所述包裹件还包括与所述空腔连通的入口和出口；
所述电磁阀输入端与所述发动机冷却系统连通，所述电磁阀输出端与所述包裹件入口连通；
所述包裹件出口与所述发动机冷却系统连通；
所述环境传感器用于监测环境温度；
所述环境传感器和电磁阀通过通讯线路与所述ECU连接。
进一步地，所述电磁阀输入端与所述发动机冷却系统的节温器和发动机本体之间连通。
进一步地，所述包裹件出口与所述发动机冷却系统的水箱散热器和水泵之间连通。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的EGR流量计加热系统，EGR流量计外部设置有包裹件，包裹件内壁和所述EGR流量计外壁围成一空腔，一方面，使得EGR流量计和外部环境隔绝，包裹件和空腔具有保温作用，可以降低EGR流量计受寒结冰风险；另一方面，包裹件、EGR流量计、电磁阀、发动机冷却系统和相应管道围成一个封闭循环系统，可以通过开启电磁阀调用发动机冷却系统的冷却液，冷却液流过包裹件内壁和所述EGR流量计外壁围成的空腔对EGR流量计加热，解决寒冷气候条件下废气中的水分在EGR流量计的结冰问题，防止EGR流量计因结冰造成的测量偏差；
2、本发明提供的装置对EGR流量计加热的能量来自发动机冷却系统，无需外部提供，减少能源消耗，实现节能减排。
附图说明
图1为本发明实施例EGR流量计加热系统整体布置结构示意图；
图2为本发明实施例EGR流量计结构示意图；
图3为本发明实施例EGR流量计加热系统与发动机冷却系统连接结构示意图；
图4为背景技术中EGR流量计结构示意图。
图中，1-EGR流量计，2-电磁阀，3-环境传感器，4-冷却液温度传感器，5-发动机本体，6-节温器，7-水箱散热器，8-水泵，11-包裹件，12-空腔，100-压差传感器，200-压差取气孔。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。
发动机冷却系统功用是将发动机受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。包括通过管道依次连接并构成闭环的发动机本体5、节温器6、水箱散热器7和水泵8，冷却介质是冷却液。同时也配有冷却液温度传感器4，冷却液温度传感器4通过通讯线路与ECU连接，用来监测发动机冷却系统中冷却液温度，冷却液温度传感器4安装在所述节温器6和发动机本体5的连接管道上。
如图1为一种EGR流量计加热系统，利用发动机冷却系统的冷却液给发动机EGR流量计1加热，包括电磁阀2、环境传感器3、包裹件11和ECU，其中：
如图2所示，所述包裹件11的两端与EGR流量计1的外壁固定连接，且包裹件11内壁和所述EGR流量计1外壁围成一空腔12，使得所述EGR流量计1部分和外部环境隔绝，所述包裹件11和空腔12对所述EGR流量计1具有一定的保温作用，可以减轻所述EGR流量计1在寒冷环境中受寒结冰风险，所述包裹件11还包括与所述空腔12连通的入口和出口；
所述电磁阀2输入端与所述发动机冷却系统连通，所述电磁阀2输出端与所述包裹件11入口连通；
所述包裹件11出口与所述发动机冷却系统连通；
所述电磁阀2输入端与所述发动机冷却系统连通部位和所述包裹件11出口与所述发动机冷却系统连通部位不在发动机冷却系统的同一位置；
所述环境传感器3安装在发动机外部，用于监测环境温度；
所述环境传感器3和电磁阀2通过通讯线路与所述ECU连接。
本EGR流量计加热系统工作原理如下：所述EGR流量计1、包裹件11、电磁阀2、发动机冷却系统和相应连接管道围成一个封闭循环系统。发动机启动时，暖机过程中不使用EGR，当所述环境传感器3监测到环境温度低于0℃，所述ECU自动判断所述EGR流量计1有结冰风险，所述ECU控制所述电磁阀2开启，所述发动机冷却系统的冷却液通过所述电磁阀2输入端，再经电磁阀2输出端进入所述包裹件11和EGR流量计1围成的空腔12，最终循环回到发动机冷却系统，达到利用发动机暖机用的冷却液加热所述EGR流量计1的目的。解决寒冷气候条件下废气中的水分在EGR流量计的结冰问题，防止EGR流量计因结冰造成的测量偏差。如上所述，所述EGR流量计1加热的能量来自所述发动机冷却系统，无需外部提供，减少能源消耗，实现节能减排。
当所述冷却液温度传感器4监测到冷却液升高至60℃以上时，进入使用EGR工况，发动机通过压差传感器监测流量计前后压差，ECU通过EGR流量和压差值判断EGR流量计1前后压差的合理性，当所述ECU判断所述EGR流量计1前后压差合理时(EGR流量计前后压差的合理范围根据不同EGR系统而定，在此不做限定)，所述ECU切断所述电磁阀2，冷却液不会进入空腔12。EGR系统中废气温度大于0℃，小于120℃，一般情况下，废气温度足以防止废气中的水分在EGR流量计1中结冰，但当发动机工况长期处于小负荷运行时，环境温度低于0℃，由于EGR流量小，EGR废气温度可能不能补偿寒冷环境对所述EGR流量计1的影响，所述EGR流量计1表面温度会迅速下降，所述EGR流量计1也有结冰的风险，因此当所述环境传感器3监测到环境温度低于0℃，同时所述ECU监测到EGR流量小于5±3g/s，且持续时间大于300s以上时，所述ECU控制电磁阀2开启，使冷却液进入空腔12，防止所述EGR流量计1结冰。
作为优选方案，所述空腔12沿所述EGR流量计1轴向的投影覆盖所述EGR流量计1压差取气孔沿所述EGR流量计1轴向的投影，这样所述包裹件11和空腔12就能更好地为所述EGR流量计1提供保温功能，而且在冷却液流过所述空腔12时，所述EGR流量计1压差取气孔能得到更充分加热。
当所述环境传感器3监测到环境温度高于0℃以上时，所述ECU判断所述EGR流量计1结冰风险低，无需给所述EGR流量计1加热，所述ECU不会开启所述电磁阀2。
另一种实施方式，发动机冷却系统中，节温器6和发动机本体5之间的冷却液温度相对冷却系统其它地方温度高一些，为提高加热效率，如图3所示，在上述实施方式基础上，所述电磁阀2输入端与发动机冷却系统的节温器6和发动机本体5之间连通，可以直接调用从发动机本体5流出的冷却液，达到迅速给EGR流量计1加热的目的。本领域技术人员能够轻易的理解，包裹件11出口可以与发动机冷却系统除电磁阀2输入端与发动机冷却系统的节温器6和发动机本体5之间连通部位外含有冷却液的任意位置连通，用以形成封闭环路。
又一种实施方式，在上述实施方式基础上，所述包裹件11出口与发动机冷却系统的水箱散热器7和水泵8之间连通，形成第二接口，这样能更好利用水泵8的动力提高冷却液通过所述空腔12的流速，进而加快给EGR流量计1加热速度。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种EGR流量计加热系统，利用发动机冷却系统的冷却液给发动机EGR流量计(1)加热，其特征在于，包括电磁阀(2)、环境传感器(3)、包裹件(11)和ECU，其中：
所述包裹件(11)的两端与EGR流量计(1)的外壁固定连接，且包裹件(11)内壁和所述EGR流量计(1)外壁围成一空腔(12)，所述包裹件(11)还包括与所述空腔(12)连通的入口和出口；
所述电磁阀(2)输入端与所述发动机冷却系统连通，所述电磁阀(2)输出端与所述包裹件(11)入口连通；
所述包裹件(11)出口与所述发动机冷却系统连通；
所述环境传感器(3)用于监测环境温度；
所述环境传感器(3)和电磁阀(2)通过通讯线路与所述ECU连接。
2.根据权利要求1所述的EGR流量计加热系统，其特征在于，所述电磁阀(2)输入端与所述发动机冷却系统的节温器(6)和发动机本体(5)之间连通。
3.根据权利要求2所述的EGR流量计加热系统，其特征在于，所述包裹件(11)出口与所述发动机冷却系统的水箱散热器(7)和水泵(8)之间连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113027642A (zh) * 2021-03-12 2021-06-25 一汽解放汽车有限公司 文丘里管装置、egr系统及发动机
CN113357059A (zh) * 2021-05-31 2021-09-07 潍柴动力股份有限公司 一种保温结构、egr系统及汽车

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