一种测量EGR率的废气再循环系统及方法与流程

本发明属于egr废气循环技术领域，具体涉及一种测量egr率的废气再循环系统及方法。

背景技术：

现有的egr系统不带egr废气流量测量装置，只通过egr阀的开度大小来控制和计算egr率。通过egr阀开度大小来控制和计算egr率的方法用于国5一下排放法规要求的机型，只通过egr阀开度来控制egr率属于开环控制，排放升级到国6以后，对排放废气中的氮氧化物及碳烟颗粒物等有害物质的排放提出更高的要求，开环控制的控制精度无法满足要求，开环控制的情况下排放达不到国6法规要求，对于国6排放机型的egr系统需要增加可以测量egr率的测量设备对egr率进行闭环控制。

如公开号为cn101526048a的中国发明专利申请公开了一种高egr率的废气高效冷却系统，包括冷却器及egr阀，其创新点为：该系统包括一个前置冷却器，用于冷却从排气系统引入的高温大流量废气；一个后置冷却器，用于冷却从前置冷却器引入的经过前置冷却器冷却过的循环废气；egr阀串连安装于前置冷却器和后置冷却器之间，用于调节废气流量。

由此可见，现有技术中的egr率再循环系统设计的核心主要在于控制废气温度，无法稳定废气流量以及对egr率的控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种发动机的测量egr率的废气再循环系统及方法，旨在解决现有技术中无法稳定废气流量以及控制egr率的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种测量egr率的废气再循环方法，包括如下步骤：

步骤1：接入发动机废气，初始化egr率目标值；

步骤2：获取废气温度，将冷却废气到250℃以下；

步骤3：获取管路内废气压力，稳定废气流量；

步骤4：获取管路内取压口之间的压差值；

步骤5：根据废气温度、管路内废气压力以及管路内取压口之间的压差值计算egr质量流量；

步骤6：根据egr质量流量，调整废气进气量，重复步骤6直到满足egr率目标值为止。

本发明还提供了一种测量egr率的废气再循环系统，包括：

egr阀，所述egr阀与发动机排气管相连接，用于接入发动机废气；

egr冷却器，所述egr冷却器的入口端与egr阀相连接，用于将冷却废气到250℃以下；

差压发生装置，所述差压发生装置的进气端与egr冷却器的出口端相连接，所述差压发生装置的出气端还与发动机进气接管相连接，用于稳定废气流量；

温度传感器,所述温度传感器布置在egr冷却器的出口端，用于获取废气温度；

压力传感器，所述温度传感器布置在egr冷却器的出口端或者差压发生装置的出气端，用于获取管路内废气压力；

压差传感器，所述压差传感器布置在差压发生装置上，用于获取管路内取压口之间的压差值

优选地，所述差压发生装置为文丘里管或者孔板。

优选地，所述压差传感器的一端布置在文丘里管的大径部，压差传感器的另一端布置在文丘里管的小径部。

优选地，所述压差传感器的一端布置在孔板的进气端，压差传感器的另一端布置在孔板的出气端。

本发明的优点：

1、本发明提供的测量egr率的废气再循环系统及方法有较高的测量精度，和控制精度，控制相应性好，通过闭环控制能够实时调整egr流量，达到目标egr率，排放一致性好，能够最大限度的降低污染物的排放。

2、本发明提供的测量egr率的废气再循环系统及方法结构简单成本低，通过简单的结构实现了复杂的控制测量要求，是经济实用的方案。

3、本发明提供的测量egr率的废气再循环系统及方法，通过提高了egr系统对排放控制的贡献，降低了后处理的负担，后处理的开发难度及成本得到降低。

4、本发明提供的测量egr率的废气再循环系统及方法，布置为热端egr阀布置，废气先经过阀再进入冷却器，egr阀对egr冷却器有一定的保护作用，egr阀及冷却器积碳结焦风险相对冷端阀布置方案低。

5、本发明提供的测量egr率的废气再循环系统及方法，egr阀置于文丘里管或孔板前，经过egr阀后排气脉冲减弱，文丘里管或孔板气流更稳定，egr流量测量更准确。

附图说明

图1为本发明所述的测量egr率的废气再循环方法的步骤流程图图；

图2为本发明所述的测量egr率的废气再循环系统的一个实施例的结构框图；

图3为本发明所述的测量egr率的废气再循环系统的又一个实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种测量egr率的废气再循环方法，包括：

步骤1：接入发动机废气，初始化egr率目标值；

步骤2：获取废气温度，将冷却废气到250℃以下；

步骤3：获取管路内废气压力，稳定废气流量ρ1；

步骤4：获取管路内取压口之间的压差值δp；

步骤5：根据废气温度、管路内废气压力以及管路内取压口之间的压差值δp计算egr质量流量qm，质量流量qm按式(1)计算；

其中，c为流出系数(为常数，设置为0.9804)，d为喷嘴喉部直径(为常数，设置为0.65)，ε为膨胀系数(为常数，设置为)，ρ1为废气在管路内的密度，β为直径比(为常数，设置为0.45)，δp为管路内取压口之间的压差值(为检测值)。

步骤6：根据egr质量流量qm，调整废气进气量，重复步骤6直到满足egr率目标值为止。

本发明还提供了一种测量egr率的废气再循环系统，包括：

egr阀，所述egr阀与发动机排气管相连接，用于接入发动机废气；

egr冷却器，所述egr冷却器的入口端与egr阀相连接，用于将冷却废气到250℃以下；

差压发生装置，所述差压发生装置的进气端与egr冷却器的出口端相连接，所述差压发生装置的出气端还与发动机进气接管相连接，用于稳定废气流量；

温度传感器,所述温度传感器布置在egr冷却器的出口端，用于获取废气温度；

压力传感器，所述温度传感器布置在egr冷却器的出口端或者差压发生装置的出气端，用于获取管路内废气压力；

压差传感器，所述压差传感器布置在差压发生装置上，用于获取管路内取压口之间的压差值

在一个实施例中，差压发生装置可以采用文丘里管，此时，压差传感器的一端布置在文丘里管的大径部，压差传感器的另一端布置在文丘里管的小径部；在又一个实施例中，差压发生装置可以采用孔板，此时，压差传感器的一端布置在孔板的进气端，压差传感器的另一端布置在孔板的出气端。

本说明书中针对“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构、或性质无限制地组合，只要该组合不是非逻辑性的或不能工作。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。

由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。