一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种废气再循环系统，所述系统包括：多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环EGR冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述EGR冷却器相连，所述EGR冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J＝M＋N，M≥1，N≥1。本发明实施例还提供了一种废气再循环率的控制方法。
【专利说明】一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机【技术领域】，尤其涉及一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法。
【背景技术】
[0002]发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，这对降低柴油机氮氧化物(NO X)和颗粒(PM)排放提出了更高的要求。因此，如何在保持良好经济性的同时降低N O X和P M排放，实现柴油机高效、清洁燃烧以满足日益严格的排放法规已成为柴油机燃烧技术所面临的共同难题与挑战。其中，废气再循环(E G R)是现代柴油机降低N O X排放有效手段之一，E G R可降低缸内氧浓度和最高燃烧温度，达到了降低N O X 的效果O
[0003]参见图1，为现有的废气再循环系统的组成示意图。其工作原理为:多缸发动机5产生的废气从多缸发动机5的各个排气歧管排入排气总管7 ;废气再循环管I从排气总管7取废气，取出的废气经E G R阀6、E G R冷却器4后进入进气总管3 (进入进气节流阀2的下游)；涡轮增压器8吸入的空气经中冷器9进入进气节流阀2的上游；废气与空气在节流阀2的下游进行混合后经多缸发动机的各个进气歧管送入多缸发动机5参与燃烧。
[0004]由于涡流增压器效率的提高，增压后的进气压力在相当大转速范围内会高于涡流增压器前的排气压力，因而得不到足够的E G R率。为了降低N O X的排放量就要提高EG R率(进入发动机进气歧管的废气质量与总气体质量的比值)，常用的方法是采用E G R阀和进气节流阀，E G R阀可以改变E G R管路的流通直径进而改变废气的流量，改变EG R率，进气节流阀降低了进气量，并在节流阀后面形成负压，使废气容易进入，所以增加了 E G R率。
[0005]现有技术中采用E G R阀和进气节流阀来获得足够大的、可调整的E G R率，但是，进气节流阀在增加E G R率的同时会显著增加泵气损失(泵气损失指发动机在进、排气过程中，造成的能量损失)，降低了进气量，泵气损失对于发动机有效输出功来说是负功，它的增加将减小发动机的有效输出，发动机只能通过喷更多的油才能达到相同的功率输出，因此或增加发动机的油耗，同时使得颗粒物排放增加。
[0006]此外，E G R阀和进气节流阀在使用中会发生卡滞现象，特别是E G R阀遇到高温时容易烧坏，此时会导致E G R系统失效的现象，甚至影响发动机的运行安全。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法，以避免现有技术中采用EGR阀和进气节流阀而导致的发动机油耗上升、颗粒物排放增加的现象。
[0008]为实现上述目的，本发明实施例提供了一种废气再循环系统，包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环EGR冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述EGR冷却器相连，所述EGR冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J=M+N, I1N^ I ；
[0009]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；[0010]所述系统还包括电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
[0011]优选地，在上述系统中，
[0012]所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量；
[0013]所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0014]所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0015]所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
[0016]优选地，上述系统还包括电控水泵；
[0017]所述电控水泵，用于控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0018]本发明实施例还提供了一种废气再循环系统，包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述EG R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N,M≥I,N≥1 ；
[0019]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0020]所述系统还包括电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量。
[0021]优选地，在上述系统中，所述E C U，具体用于通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
[0022]优选地，上述系统还包括电控水泵；
[0023]所述电控水泵，用于控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0024]本发明实施例还提供了一种废气再循环率的控制方法，应用于一种废气再循环系统，所述系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≥Ι,Ν≥1；
[0025]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0026]所述系统还包括电子控制单元E C U，所述方法包括:
[0027]当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，利用所述EC U控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
[0028]优选地，在上述方法中，
[0029]所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量；
[0030]所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0031]所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0032]所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
[0033]优选地，在上述方法中，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括:
[0034]利用所述电控水泵控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0035]本发明实施例还提供了一种废气再循环率的控制方法，应用于一种废气再循环系统，所述系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≥1,Ν≥1；
[0036]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0037]所述系统还包括电子控制单元E C U，所述方法包括:
[0038]当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量。[0039]优选地，在上述方法中，所述调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量，具体包括:
[0040]通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
[0041]优选地，在上述方法中，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括:
[0042]利用所述电控水泵控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0043]本发明实施例提供的废气再循环系统及废气再循环率的控制方法，通过将多缸发动机中的一缸或多缸的排气引入多缸发动机，可得到足够的EGR率，从而降低氮氧化物的排放；为了保证实际EGR率满足需求EGR率的要求，可以对各缸喷油量进行调整，在保证总喷油量不变的前提下对实际EGR率进行调整，或者是不对实际EGR率进行调整，针对实际EGR率较高而导致的颗粒物排放升高的问题，采用调整调整燃油喷射策略的方式来降低当前有害物排放量。可见，本发明实施例的废气再循环系统不采用EGR阀和进气节流阀，避免了现有技术中采用E G R阀和进气节流阀而导致的发动机油耗上升、颗粒物排放增加的现象，同时解决了在实际使用中EGR阀、进气节流阀的可靠性不高问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为现有废气再循环系统的组成示意图；
[0046]图2为本发明实施例废气再循环系统的组成示意图；
[0047]图3为本发明实施例燃油喷射阶段示意图。
【具体实施方式】
[0048]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]
[0050]废气再循环E G R技术是目前减少车用柴油机氮氧化物(N O X)的排放的首选技术，其主要是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸参与燃烧，由于柴油机排放的废气是一种惰性气体，所以将空气和再循环废气混合后送入气缸后，降低了最高燃烧温度且空气和再循环废气的混合气的含氧量降低，这使得N O X的排放量降低。另外，提高废气再循环率不但进一步降低了 N O X的排放量,还会使总的废气流量(m a s s f I Ow)减少(即废气排放中总的污染物输出量将会相对减少)。
[0051]为了更方便的理解本发明实施例，在介绍本发明的各个实施例前，下面以六缸发动机为例，对本发明实施例进行具体说明:
[0052]该六缸发动机的废气再循环系统主要包括:六缸发动机3、涡轮增压器6、中冷器5和废气再循环E G R冷却器14，以及若干输送气体的管道。[0053]六缸发动机3具有六个进气歧管和六个排气歧管，其中，第一缸排气歧管8、第二缸排气歧管9、第三缸排气歧管10、第四缸排气歧管11和第五缸排气歧管12和排气总管13相连，排气总管13和涡轮增压器6相连，涡轮增压器6又通过进气管7、中冷器5、进气总管4及六个进气歧管2和六缸发动机3相连；第六缸排气歧管15通过E G R冷却器14、废气再循环管I及进气总管4和六缸发动机3相连。
[0054]上述实施例选取了五个排气歧管与涡轮增压器6连接，剩余一个排气歧管与E GR冷却器14连接，需要说明的是，分别与涡轮增压器6和E G R冷却器14连接的排气歧管的连接数量和连接方式不限于上述一种方式，还可以根据实际需要选取不同的连接数量和连接方式。
[0055]上述六缸发动机只引入一个缸的废气作为再循环的废气，基于上述连接方式，介绍六缸发动机的具体工作过程:
[0056]工作时，六缸发动机3的第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、第五缸共五个缸的排气(废气)经排气总管13进入涡轮增压器6，以利用这五个缸的排气推动涡轮增压器6将新鲜空气吸入并压缩，压缩后的新鲜空气再经进气管7进入中冷器5冷却，再进入进气总管4 ；第六缸的排气(废气)不进入排气总管13，第六缸的排气经第六缸排气歧管15进入E G R冷却器14冷却，冷后的废气经废气再循环管I进入进气总管4 ;最后经中冷器5冷却后的新鲜空气和来自废气再循环管I的废气在进气总管4结合，然后空气和废气的混合气体一起经各缸的进气歧管2进入六缸发动机3的各个汽缸参与燃烧。
[0057]另外，针对六缸发动机的运行情况，需要利用E G R冷却器对接收的废气进行不同程度的冷却控制，E G R冷却器采用电控水泵可对接收废气的冷却程度进行准确控制，从而提高了 E G R系统的`可靠性。用于废气冷却的系统连接如下:将水箱20通过第一水管19、电控水泵17、第二水管16和E G R冷却器14相连，水箱20又通过第三水管18和E GR冷却器14相连。
[0058]本发明实施例不但适用于上述六缸发动机，还可以适用于双缸、三缸、四缸、五缸、八缸、十二缸等多缸发动机。下面对本发明的各个实施例进行介绍:
[0059]实施例一
[0060]结合图2，本发明实施例一提供的废气再循环系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N,M^I,M、N为整数。
[0061]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机。
[0062]对于不同的工况，多缸发动机对E G R率的需求是不同的，由于本发明实施例是固定的将N个缸排出的废气引入发动机，会出现实际E G R率与需求E G R率不符的情况，所以需要对实际E G R率进行控制以满足不同工况下对E GR率的需求。故上述系统还包括电子控制单元E C U，可利用E C U按照下述方式对实际E G R率进行调整:
[0063]电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
[0064]在需要降低所述实际E G R率时，降低N个缸(用于排放废气再循环废气的N个缸)的喷油量，适当提高其它M个缸的喷油量，可在保证发动机总输出扭矩不变的前提下降低E G R率；同样地，在需要增加所述实际E G R率时，增加N个缸(用于排放废气再循环废气的N个缸)的喷油量，适当减少其它M个缸的喷油量，可在保证发动机总输出扭矩不变的前提下降低E G R率。
[0065]在调整所述N个缸或所述M个缸的总喷油量时，可以只对其中的一个多个缸的喷油量进行调节，即，所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量；所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
[0066]进一步地，本实施例 一的系统还包括电控水泵；所述电控水泵，用于控制所述EG R冷却器内废气温度的冷却程度。E GR冷却器采用电控水泵可对接收废气的冷却程度进行准确控制，从而提高了 E G R系统的可靠性。
[0067]实施例二
[0068]参见图2，为本发明实施例提供的废气再循环系统，该系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =Μ + Ν，Μ> Ι,Ν≥1， M、N为整数；
[0069]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0070]由于本发明实施例是固定地将某一缸或几缸的排气(废气)引入发动机，使得较多的废气引入多缸发动机参与燃烧，这样可以保证多缸发动机在一个较大的E G R率下运行，从而有效降低氮氧化物的排放量。但是，对于需求E G R率较低的工况，则实际E G R率相对过大,过大的E G R率会带来颗粒排放升高、油耗升高等问题，所以本系统还包括电子控制单元E C U，可以利用E C U采用以下手段改善E G R过高的问题:[0071]所述电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量。其中，所述E C U，具体用于通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
[0072]所述燃油喷射策略主要是对主喷提前角、预喷和后喷控制参数进行调整，以通过调整这些参数来降低有害物排放量，所述有害物排放量包括氮氧化物排放量和颗粒物排放量。
[0073]参见图3所示的燃油喷射阶段示意图，整个喷射过程的预喷、主喷和后喷共有5次喷射，本发明实施例可按照下述方式对燃油喷射策略进行调整:
[0074]I)预喷
[0075]预喷时期只需喷射一小部分油，预喷使得燃烧室内的气体温度和压力在主喷之前就已经升高，这有利于引燃主喷，此外，预喷减缓了主燃初期混合气迅猛燃烧的势态，可以使得最高燃烧温度的降低，有利于降低氮氧化物排放，优化其预喷喷射的时刻和油量可降低氮氧化物排放，即预喷和主喷之间的时间间隔以略小于预喷燃油的着火延迟为好，在满足引燃主喷燃烧的前提下，预喷油量要尽可能小，这有利用于降低氮氧化物的排放量。
[0076]2)主喷
[0077]主喷时期需要喷大部分油，主要用来做功，其喷射时刻影响有害物的排放，优化喷射时刻即以快速升高的喷油率完成主喷可降低颗粒物排放。
[0078]3)后喷
[0079]后喷时期只需喷一小部分油，有利于强化后期燃烧，氧化掉未燃的颗粒物，优化其喷射的时刻和油量可降低颗粒物排放。具体地，后喷时期是喷射压力降低期，由于期间燃油雾化不良而成为产生颗粒的因素之一，因此主喷时期的喷油结束要快，以实现喷油压力的迅速下降而使喷油后期尽量缩短，从而可降低颗粒物排放。
[0080]进一步地，本实施例二的系统还包括电控水泵；所述电控水泵，用于控制所述E GR冷却器内废气温度的冷却程度。E GR冷却器采用电控水泵可对接收废气的冷却程度进行准确控制，从而提高了 E G R系统的可靠性
[0081]本发明实施例提供的废气再循环系统，通过将多缸发动机中的一缸或多缸的排气引入多缸发动机，可得到足够的EGR率，从而降低氮氧化物的排放；为了保证实际EGR率满足需求EGR率的要求，可以对各缸喷油量进行调整，在保证总喷油量不变的前提下对实际EGR率进行调整，或者是不对实际EGR率进行调整，针对实际EGR率较高而导致的颗粒物排放升高的问题，采用调整调整燃油喷射策略的方式来降低当前有害物排放量。可见，本发明实施例的废气再循环系统不采用EGR阀和进气节流阀，避免了现有技术中采用E G R阀和进气节流阀而导致的发动机油耗上升、颗粒物排放增加的现象，同时解决了在实际使用中EGR阀、进气节流阀的可靠性不高问题。
[0082]实施例三
[0083]本发明实施例还提供了一种废气再循环率的控制方法，该方法应用于一种废气再循环系统，所述废气再循环系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E GR冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≥1， M、N为整数；
[0084]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0085]所述系统还包括电子控制单元ECU，所述方法包括:
[0086]当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，利用所述EC U控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
[0087]其中，所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量；
[0088]所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0089]所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量；
[0090]所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
[0091]进一步地，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括:
[0092]利用所述电控水泵控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0093]进一步地，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括:利用所述电控水泵控制所述E GR冷却器内废气温度的冷却程度。
[0094]实施例四
[0095]本发明实施例还还提供了一种废气再循环率的控制方法，该方法应用于一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环EG R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≥1， M、N为整数；
[0096]所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机；
[0097]所述系统还包括电子控制单元E C U，所述方法包括:
[0098]当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量；具有地，通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
[0099]进一步地，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括:[0100]利用所述电控水泵控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
[0101]本发明实施例提供的废气再循环率的控制方法，通过将多缸发动机中的一缸或多缸的排气引入多缸发动机，可得到足够的EGR率，从而降低氮氧化物的排放；为了保证实际EGR率满足需求EGR率的要求，可以对各缸喷油量进行调整，在保证总喷油量不变的前提下对实际EGR率进行调 整，或者是不对实际EGR率进行调整，针对实际EGR率较高而导致的颗粒物排放升高的问题，采用调整调整燃油喷射策略的方式来降低当前有害物排放量。可见，本发明实施例的废气再循环系统不采用EGR阀和进气节流阀，避免了现有技术中采用EG R阀和进气节流阀而导致的发动机油耗上升、颗粒物排放增加的现象，同时解决了在实际使用中EGR阀、进气节流阀的可靠性不高问题。
[0102]需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。
[0103]还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0104]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≤Ι,Ν^Ι； 所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机； 所述系统还包括电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量； 所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量； 所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量； 所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:电控水泵； 所述电控水泵，用于控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
4.一种废气再循环系统，其特征在于，包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N，M≤Ι,Ν^Ι； 所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机； 所述系统还包括电子控制单元E C U，用于当实际E G R率大于需求E G R率时，调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述EC U，具体用于通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:电控水泵；所述电控水泵，用于控制所述E G R冷却器内废气温度的冷却程度。
7.一种废气再循环率的控制方法，应用于一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J= M + N, I, I ； 所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机； 所述系统还包括电子控制单元E C U,所述方法包括: 当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U控制减少所述N个缸的第一总喷油量，并控制增加所述M个缸的第二总喷油量，以减小所述实际E G R率，所述第一总喷油量等于所述第二总喷油量；或，当实际E G R率不大于需求E G R率时，利用所述E C U控制增加所述N个缸的第三总喷油量，并控制减少所述M个缸的第四总喷油量，以增大所述实际E G R率，所述第三总喷油量等于所述第四总喷油量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述第一总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油减少总量； 所述第二总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油增加总量； 所述第三总喷油量为所述N个缸中一个或多个缸的喷油增加总量； 所述第四总喷油量为所述M个缸中一个或多个缸的喷油减少总量。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括: 利用所述电控水泵控制所述E GR冷却器内废气温度的冷却程度。
10.一种废气再循环率的控制方法，应用于一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括:多缸发动机、涡轮增压器、中冷器和废气再循环E G R冷却器；所述多缸发动机的M个缸的M个排气歧管通过排气总管与所述涡轮增压器相连，所述涡轮增压器通过进气管与所述中冷器相连，所述中冷器与进气总管相连，所述多缸发动机的N个缸的N个排气歧管与所述E G R冷却器相连，所述E G R冷却器通过废气再循环管与所述进气总管相连，所述进气总管与所述多缸发动机的J个进气歧管相连；其中，J为所述多缸发动机的缸数，J =M + N, I, I ； 所述涡轮增压器在所述M个排气歧管所排放废气的作用下压缩空气，并将压缩后的空气依次经所述进气管和所述中冷器送入所述进气总管；所述N个排气歧管所排放废气依次经所述N个排气歧管、所述E G R冷却器和所述废气再循环管送入所述进气总管；送入所述进气总管的空气和废气在所述进气总管混合后通过所述J个进气歧管送入所述多缸发动机； 所述系统还包括电子控制单元E C U,所述方法包括: 当实际E G R率大于需求E G R率时，利用所述E C U调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述调整燃油喷射策略来降低当前有害物排放量，具体包括: 通过调整主喷提前角、预喷及后喷控制参数来降低颗粒物排放量。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述系统还包括电控水泵；所述方法还包括: 利用所述电控水泵控制所述E GR冷却器内废气温度的冷却程度。
【文档编号】F02M25/07GK103557098SQ201310522603
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】战强, 李云强, 殷海红, 姜淑君, 马雁 申请人:潍柴动力股份有限公司