CN216198507U - 一种低压egr控制系统及车辆 - Google Patents

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蔺桂成
李晓娟
纳伦德拉·普拉尼亚
毕野
夏英子
管奇贤
张亚洲
宋志辉
赵福成
王瑞平
肖逸阁
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Ningbo Geely Royal Engine Components Co Ltd
Yiwu Geely Powertrain Co Ltd
Aurobay Technology Co Ltd
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Yiwu Geely Engine Co ltd
Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Ningbo Geely Royal Engine Components Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种低压EGR控制系统及车辆。本实用新型的低压EGR控制系统可以包括：EGR管路，用于流通EGR气体；EGR冷却器，设置在EGR管路处，用于冷却EGR管路内流通的EGR气体；EGR阀，设置在EGR管路处，用于控制EGR气体在EGR管路内的流量；第一温度传感器，设置在EGR阀的侧边，用于检测EGR阀的温度信息；控制器，与第一温度传感器、EGR冷却器和EGR阀连接，用于根据第一温度传感器检测到的所述温度信息控制EGR冷却器和EGR阀，以使得EGR阀在低温环境下能顺利开启。本实用新型根据温度来开启EGR阀，从而避免EGR阀因低温结冰而导致卡滞的问题。此时也没有限制EGR系统的使用，充分发挥EGR技术的节能减排效果。

Description

一种低压EGR控制系统及车辆
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种低压EGR控制系统及车辆。
背景技术
随着社会发展，汽车的普及率与日俱增，国家为实现节能减排，已提前实施国Ⅵ排放，并开始规划国Ⅶ排放法规。为应对日渐严苛的油耗和排放法规，各大厂家都在发掘新的技术，如VVL、停缸技术、低摩擦等。其中，EGR(exhaust gas recirculation废气再循环)技术在节能减排方面，具有较高的性价比，逐渐应用在小型汽油乘用车上。EGR技术的节能减排的潜力也正在被逐渐挖掘。低压EGR技术是指将部分废气通过EGR阀和连接管路导入到增压器上游，和新鲜空气混合后，经增压器压缩，然后进入气缸内。EGR技术能够抑制爆震、减少泵气损失、降低喷油加浓、降低燃烧温度，从而达到节能减排的作用。
实际使用过程中，发动机废气温度较高(最高可达到900℃以上)，含水量较多(以水蒸气形式存在)，当发动机停机后，高温气体逐渐冷却，气体中会析出冷凝水(以水滴或者水流的形式存在)，附着在EGR阀的阀板和阀轴上，当环境温度较低(低于0℃)，冷凝水会结冰，车辆再次启动时，EGR阀会因为结冰导致卡滞而无法打开。
目前，为应对低压EGR系统产生的冷凝水结冰为导致EGR阀卡滞的问题，通常通过限制EGR的使用环境。例如，环境温度较低时，不使用EGR而限制EGR的使用会大大降低EGR技术的节能减排效果，不利于环保。
实用新型内容
本实用新型的第一方面的一个目的是要提供一种低压EGR控制系统，解决现有技术中的低温环境下(低于0℃)，EGR阀结冰导致的卡滞问题。
本实用新型的第一方面的另一个目的是解决现有技术中限制EGR的使用导致节能减排的效果差的问题。
本实用新型的第二方面的一个目的是提供一种包含有该低压EGR控制系统的车辆。
特别地，本实用新型提供一种低压EGR控制系统，包括：
EGR管路，用于流通EGR气体；
EGR冷却器，设置在所述EGR管路处，用于冷却所述EGR管路内流通的所述EGR气体；
EGR阀，设置在所述EGR管路处，用于控制所述EGR气体在所述EGR管路内的流量；
第一温度传感器，设置在所述EGR阀的侧边，用于检测所述EGR阀的温度信息；和
控制器，与所述第一温度传感器、所述EGR冷却器和所述EGR阀连接，用于根据所述第一温度传感器检测到的所述温度信息控制所述EGR冷却器和所述EGR阀，以使得所述EGR阀在低温环境下能顺利开启。
可选地，所述EGR阀进气一端为热端，出气的一端为冷端；
所述第一温度传感器设置在所述EGR阀的冷端位置处。
可选地，所述EGR冷却器和所述EGR阀顺着所述EGR气体的流动方向依次设置。
可选地，EGR冷却器包括：
内腔体，与所述EGR管路连通，用以流通所述EGR气体；和
外腔体，设置在所述内腔体的外侧，用于流通冷却液以冷却流通在所述内腔体处的所述EGR气体；
进液管，与所述外腔体连通，用于将所述冷却液引入所述外腔体处；
出液管，与所述外腔体连通，使得所述外腔体内的冷却液经过热交换后流出；和
流量控制阀，设置在所述进液管处，所述流量控制阀与所述控制器连接，用于受控地调节进入所述外腔体内的冷却液的流量。
可选地，还包括第二温度传感器，设置在所述EGR冷却器的所述内腔体位置处，用于检测所述内腔体处的所述EGR气体的温度信息；
所述第二温度传感器与所述控制器连接，用于将所述检测到的所述内腔体处的所述EGR气体的温度信息传递给所述控制器。
可选地，所述第二温度传感器位于所述EGR冷却器出气的一端的位置处。
可选地，还包括发动机系统，所述发动机系统包括：
发动机；
进气管路，设置在所述发动机之前，用于将气体引入所述发动机；和
排气管路，设置在所述发动机之后，用于将发动机内产生的气体引出；
其中，所述EGR管路与所述进气管路和所述排气管路连通，用于将排气管路内的部分气体引入所述进气管路处。
可选地，所述进气管路处设置有顺着气体流向依次设置的空气滤清器、调压阀、增压器压轮、中冷器、节气门和进气歧管；
所述EGR管路的出气口与位于所述调压阀和增压器压轮之间的所述进气管路连通，以使得所述空气经过空气滤清器和所述调压阀后，与所述EGR气体进行混合后再进入到所述增压器压轮内。
可选地，所述排气管路处设置有顺着气体流向依次设置的排气歧管、增压器涡轮和催化器：
所述EGR管路的进气口与位于所述催化器后的所述排气管路连通。
特别地，本实用新型还提供一种车辆，包括上面所述的发动机低压EGR控制系
本实用新型的系统直接在EGR阀处设置第一温度传感器，实时检测EGR阀的温度，根据温度来开启EGR阀，从而避免EGR阀因低温结冰而导致卡滞的问题。同时，本实用新型的系统没有限制EGR系统的使用，充分发挥EGR技术的节能减排效果。
进一步地，本实用新型将第一温度传感器设置在EGR阀的出气端可以更好的了解整个EGR阀的温度。当EGR阀的出气端，也就是冷端的温度都高于0度时，此时可以说明整个EGR阀的温度均高于0度，进而可以说明EGR阀处的冰都转化成水，不会出现卡滞的问题，使得EGR阀可以被顺利开启。
进一步地，本实施例中将EGR冷却器设置在EGR阀的上游，可以通过EGR冷却器来调节流向EGR的气体的温度，从而避免流向EGR气体的温度过高而导致EGR阀损坏。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。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例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的低压EGR控制系统的示意性结构图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型一个实施例的低压EGR控制系统100的示意性结构图。本实施例提供一种低压EGR控制系统100。该低压EGR控制系统100可以包括EGR管路111、EGR冷却器11、EGR阀7、第一温度传感器5和控制器4。其中，EGR管路111用于流通EGR气体。EGR冷却器11设置在EGR管路111处，用于冷却EGR管路111内流通的EGR气体。EGR阀7设置在EGR管路111处，用于控制EGR气体在EGR管路111内的流量。第一温度传感器5设置在EGR阀7的侧边，用于检测EGR阀7的温度信息。控制器4与第一温度传感器5、EGR冷却器11和EGR阀7均连接，用于根据第一温度传感器5检测到的温度信息控制EGR冷却器11和EGR阀7，以使得EGR阀7在低温环境下能顺利开启。
本实施例中，在EGR阀7处设置第一温度传感器5，该第一温度传感器5可以实时检测到EGR阀7的温度，若温度小于0度，则可以不开启EGR阀7或延迟开启EGR阀7，再可以通过调低EGR冷却器11中冷却液的流速，使得该EGR管路111中的EGR气体可以快速的加热EGR阀7，使EGR阀7的温度快速上升，直到上升到0度以上。由于冰的熔点是0度，当EGR阀7的温度在0度以上时，可以间接说明此时EGR阀7上的冰已经融化，从而可以顺利的开启EGR阀7。而当第一温度传感器5检测到EGR阀7的温度在0度以下时，此时可以延迟EGR阀7的开启，从而避免EGR阀7因为结冰导致的卡滞故障。
本实施例，直接在EGR阀7处设置第一温度传感器5，实时检测EGR阀7的温度，根据温度来开启EGR阀7，从而避免EGR阀7因低温结冰而导致卡滞的问题。此时没有限制EGR系统的使用，充分发挥EGR技术的节能减排效果。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例的EGR阀7进气一端为热端8，出气的一端为冷端6。第一温度传感器5设置在EGR阀7的冷端6位置处。
在实际使用过程中，由于EGR气体是由EGR的进气端流向出气端，而进气端的气体的温度一般高于出气端的气体的温度，因此，将第一温度传感器5设置在EGR阀7的出气端可以更好的了解整个EGR阀7的温度。当EGR阀7的出气端，也就是冷端6的温度都高于0度时，此时可以说明整个EGR阀7的温度均高于0度，进而可以说明EGR阀7处的冰都转化成水，EGR阀可以被顺利开启。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例的EGR冷却器11和EGR阀7顺着EGR气体的流动方向依次设置。
本实施例中将EGR冷却器11设置在EGR阀7的上游，可以通过EGR冷却器11来调节流向EGR的气体的温度，从而避免流向EGR气体的温度过高而导致EGR阀损坏。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例的EGR冷却器11可以包括内腔体113、外腔体114、进液管10、出液管12和流量控制阀9。内腔体113与EGR管路111连通，用以流通EGR气体。外腔体114设置在内腔体113的外侧，用于流通冷却液以冷却流通在内腔体113处的EGR气体。进液管10与外腔体114连通，用于将冷却液引入外腔体114处。出液管12与外腔体114连通，使得外腔体114内的冷却液经过热交换后流出。流量控制阀9设置在进液管10处，流量控制阀9与控制器4连接，用于受控地调节进入外腔体114内的冷却液的流量。
本实施例中EGR冷却器11中的进液管10处设置流量控制阀9，该流量控制阀9可以受控地开启到不同的开度来控制进入到外腔体114处的冷却液的流量，从而可以调整流经内腔体113处的气体的温度，避免因温度过高导致EGR阀7的损坏。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例的低压EGR控制系统100还可以包括第二温度传感器112，该第二温度传感器112可以设置在EGR冷却器11的内腔体113位置处，用于检测内腔体113处的EGR气体的温度信息。第二温度传感器112与控制器4连接，用于将检测到的内腔体113处的EGR气体的温度信息传递给控制器4。
本实施例中，在EGR冷却器11的内腔体113处设置第二温度传感器112，可以实时的检测流经EGR冷却器11的气体的温度，从而使控制器4能更精确的控制流量控制阀9的开度，保证流经EGR冷却器11的气体的温度达到预先设定的温度。
具体地，本实施例中优选将第二温度传感器112位于EGR冷却器11出气的一端的位置处。此设置也更能够反映经过EGR冷却器11冷却后气体的温度。只有达到预设温度以下的气体才对EGR阀7不会有太大的损坏，从而提高EGR阀7的使用寿命。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例的低压EGR控制系统100还可以包括发动机系统，发动机系统可以包括发动机16、进气管路161和排气管路162。其中，进气管路161设置在发动机16之前，用于将气体引入发动机16。排气管路162设置在发动机16之后，用于将发动机16内产生的气体引出。其中，EGR管路111与进气管路161和排气管路162连通，用于将排气管路162内的部分气体引入进气管路161处。具体地，进气管路161处设置有顺着气体流向依次设置的空气滤清器1、调压阀2、增压器压轮3、中冷器19、节气门18和进气歧管17。
EGR管路111的出气口与位于调压阀2和增压器压轮3之间的进气管路161连通，以使得空气经过空气滤清器1和调压阀2后，与EGR气体进行混合后再进入到增压器压轮3内。具体地，排气管路162处设置有顺着气体流向依次设置的排气歧管15、增压器涡轮14和催化器13。EGR管路111的进气口与位于催化器13后的排气管路162连通。
整个系统的气体流动和原理如下：
空气通过进气管路161，依次流经空气滤清器1、调压阀2、增压器压轮3、中冷器19、节气门18和进气歧管17之后进入发动机16。发动机16内的废气则依次经过排气歧管15、增压器涡轮14和催化器13之后，一部分气体流出，通向大气，另一部分气体则进入到EGR管路111。进入EGR管路111的气体依次经过EGR冷却器11的内腔体113(包括设置在内腔体113处的第二温度传感器112)、EGR阀7和第一温度传感器5后由进气管路161处在增压器压轮3之前与空气进行混合。
冷却液则由EGR冷却器11的进液管10进入到外腔体114处，再由出液管12流出。设置在进液管10处的流量控制阀9则用于调节冷却液的流量，从而调整内腔体113处气体的温度。
第一温度传感器5、第二温度传感器112、EGR阀7和流量控制阀9均与控制器4连接，控制器4根据第一温度传感器5和第二温度传感器112检测到的温度信息控制EGR阀7的开启的开度和开启的时间。同时控制器4根据第一温度传感器5和第二温度传感器112检测到的温度信息控制流量控制阀9的开度。
具体地，发动机16后流出的气体通过催化器13后，假设此时气体的温度为500℃，经过EGR冷却器11冷却，假设EGR阀7容许的最高温度为160℃，通过调节流量控制阀9调整冷却液流量，控制气体温度为160℃(由第二温度传感器112进行检测)，对EGR阀7进行快速加热，将冰融化，当EGR阀7的冷端6气体温度(由第一温度传感器5进行检测)达到目标值，假如设定目标值为3℃，则EGR阀7打开开始工作。
作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆可以包括上面所述的低压EGR控制系统100。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种低压EGR控制系统，其特征在于，包括：
EGR管路，用于流通EGR气体；
EGR冷却器，设置在所述EGR管路处，用于冷却所述EGR管路内流通的所述EGR气体；
EGR阀，设置在所述EGR管路处，用于控制所述EGR气体在所述EGR管路内的流量；
第一温度传感器，设置在所述EGR阀的侧边，用于检测所述EGR阀的温度信息；和
控制器，与所述第一温度传感器、所述EGR冷却器和所述EGR阀连接，用于根据所述第一温度传感器检测到的所述温度信息控制所述EGR冷却器和所述EGR阀，以使得所述EGR阀在低温环境下能顺利开启；
所述EGR阀进气一端为热端，出气的一端为冷端；
所述第一温度传感器设置在所述EGR阀的冷端位置处。
2.根据权利要求1所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
所述EGR冷却器和所述EGR阀顺着所述EGR气体的流动方向依次设置。
3.根据权利要求1所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
EGR冷却器包括：
内腔体，与所述EGR管路连通，用以流通所述EGR气体；和
外腔体，设置在所述内腔体的外侧，用于流通冷却液以冷却流通在所述内腔体处的所述EGR气体；
进液管，与所述外腔体连通，用于将所述冷却液引入所述外腔体处；
出液管，与所述外腔体连通，使得所述外腔体内的冷却液经过热交换后流出；和
流量控制阀，设置在所述进液管处，所述流量控制阀与所述控制器连接，用于受控地调节进入所述外腔体内的冷却液的流量。
4.根据权利要求3所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
还包括第二温度传感器，设置在所述EGR冷却器的所述内腔体位置处，用于检测所述内腔体处的所述EGR气体的温度信息；
所述第二温度传感器与所述控制器连接，用于将所述检测到的所述内腔体处的所述EGR气体的温度信息传递给所述控制器。
5.根据权利要求4所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
所述第二温度传感器位于所述EGR冷却器出气的一端的位置处。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
还包括发动机系统，所述发动机系统包括：
发动机；
进气管路，设置在所述发动机之前，用于将气体引入所述发动机；和
排气管路，设置在所述发动机之后，用于将发动机内产生的气体引出；
其中，所述EGR管路与所述进气管路和所述排气管路连通，用于将排气管路内的部分气体引入所述进气管路处。
7.根据权利要求6所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
所述进气管路处顺着气体流向依次设置有空气滤清器、调压阀、增压器压轮、中冷器、节气门和进气歧管；
所述EGR管路的出气口与位于所述调压阀和增压器压轮之间的所述进气管路连通，以使得所述空气经过空气滤清器和所述调压阀后，与所述EGR气体进行混合后再进入到所述增压器压轮内。
8.根据权利要求6所述的低压EGR控制系统，其特征在于，
所述排气管路处顺着气体流向依次设置有排气歧管、增压器涡轮和催化器：
所述EGR管路的进气口与位于所述催化器后的所述排气管路连通。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的低压EGR控制系统。
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