[發明專利]一種提高EGR發動機能源利用率的系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610195051.3
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105697189B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 張強;李培新;韓奎超;劉琨然;李孟涵
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F02G5/04
• 分類號: F02G5/04;B60H1/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種提高EGR發動機能源利用率的控制方法，其特征是，底循環系統包括通過管路依次循環連接的驅動泵、一級換熱器、二級換熱器、三級換熱器、膨脹器及冷凝器；所述膨脹器與發電機通過傳動軸連接；控制方法包括以下步驟：

S201：在底循環進行時，檢測驅動泵出口端和位于一級換熱器前端的工作質的溫度和冷卻水的溫度，傳遞給數據分析執行系統；

S202：數據分析執行系統將這兩個溫度進行對比；如果相差超過設定值，數據分析執行系統對一級換熱器的兩個三通電磁閥發出指令，電磁閥位于換熱器通暢狀態；否則不在一級換熱器中進行熱交換，直接進行S204；

S203：循環工作質在一級換熱器中與冷卻水進行熱交換；

S204：循環工作質在二級換熱器和三級換熱器進行熱交換，循環工作質吸熱；

S205：判斷工作質溫度是否大于飽和溫度：若為是，則說明工作質已達到飽和或過飽和狀態；若為否則說明工作質吸熱不夠，當前工況不適宜進行底循環，系統暫停設定時間后，重新進行S201；

S206：循環工作質對膨脹器做功，在冷凝器中放熱；

S207：判斷是否有停機請求，若為是，則循環結束；若為否，則到S201進行下一個新的循環。

2.如權利要求1所述的一種提高EGR發動機能源利用率的控制方法，其特征是，還包括，車輛在較冷天氣條件下行駛時，駕駛員根據自身需要選擇打開車輛制熱系統，檢測發動機冷卻水出口的冷卻水溫度和駕駛室內的溫度，傳遞給數據分析執行系統；

若冷卻水溫度高于駕駛室溫度超過設定值，則數據分析執行系統向駕駛室制熱總成的三通電磁閥和駕駛室散熱風扇發出指令，三通電磁閥轉換到散熱器狀態，散熱風扇打開，此時冷卻水流經散熱器，在散熱風扇的作用下進行強制換熱，提高駕駛室內溫度；否則，三通電磁閥位于流管狀態，散熱風扇關閉，使用發動機直接驅動空調進行制熱。

3.采用權利要求1所述的一種提高EGR發動機能源利用率的控制方法的系統，其特征是，包括動力傳動系統，所述動力傳動系統包括發動機；所述發動機排出的廢氣一部分經廢氣渦輪增壓系統、二級換熱器和排氣后處理系統后排到大氣，另一部分經廢氣再循環系統后隨新鮮空氣進入發動機進行新的循環；發動機冷卻系統對發動機的冷卻水進行處理的同時還與駕駛室制熱總成連接；信號采集系統接受溫度傳感器采集的溫度，并送給數據分析執行系統進行處理；

底循環系統以發動機冷卻水、發動機排氣和廢氣再循環系統中的熱能作為熱源，對循環工作質進行多級加熱，使之充分吸收熱量，隨后在膨脹器中膨脹做功，驅動與膨脹器同軸的發電機進行發電，并把發出的電能儲存在蓄電池中，完成熱能到化學能的轉化。

4.如權利要求3所述的系統，其特征是，所述動力傳動系統還包括與發動機通過傳動軸依次連接的變速箱、緩速器和驅動橋。

5.如權利要求3所述的系統，其特征是，所述驅動泵與一級換熱器之間的連接管路上設有底循環初溫傳感器；所述三級換熱器與膨脹器之間的連接管路上設有底循環終溫傳感器，所有的溫度傳感器均與所述數據采集系統連接，數據采集系統與所述數據分析執行系統連接；數據分析執行系統與驅動泵開關電連接。

6.如權利要求3所述的系統，其特征是，所述廢氣渦輪增壓系統包括廢氣渦輪增壓器，廢氣渦輪增壓器的壓氣機進氣端通過空氣管路與進氣管相連接，出氣端通過空氣管路與增壓中冷器和發動機進氣歧管依次連接；

廢氣渦輪增壓器的渦輪機進氣端與發動機排氣歧管通過空氣管路相連接，出氣端與發動機后處理系統和底循環系統的二級換熱器通過空氣管路相連接。

7.如權利要求6所述的系統，其特征是，所述廢氣再循環系統的廢氣來自發動機排氣歧管，然后通過空氣管路經底循環系統的三級換熱器，進入廢氣渦輪增壓器壓氣機的進氣端。

8.如權利要求3所述的系統，其特征是，所述發動機冷卻系統包括通過冷卻水管路依次循環連接的冷卻水箱、冷卻水泵、發動機、駕駛室制熱總成、底循環系統的一級換熱器及發動機散熱器。

9.如權利要求8所述的系統，其特征是，所述發動機與駕駛室制熱總成之間的連接管路上設有冷卻水溫傳感器；所述駕駛室制熱總成上設有駕駛室溫度傳感器；所述駕駛室制熱總成與底循環系統之間的連接管路上設有一級冷卻水溫傳感器，所有的溫度傳感器均與數據采集系統連接，所述數據采集系統與數據分析執行系統連接；所述數據分析執行系統與駕駛室制熱總成的三通電磁閥和一級換熱器的三通電磁閥連接。