[實用新型]一種EGR雙閉環控制系統

有效

• 申請號: 201820554173.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN208252214U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李光輝;馮光;燕潤博;田徑;介二濤;王夢雨;于建平
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 姜姍姍

本實用新型涉及一種EGR雙閉環控制系統，包括發動機、穩壓器、EGR冷卻器、渦輪機、壓氣機、EGR閥、排氣歧管、中冷器、發動機、進氣歧管和ECU；凸輪軸上設置有轉速傳感器，曲軸上設有扭矩傳感器，排氣歧管內設置有氧傳感器，進氣歧管內設壓力傳感器，排氣岐管與渦輪機進氣口相連通，渦輪機出氣口與EGR閥相連通，EGR冷卻器與所述EGR閥相連通，冷卻器與進氣歧管相連通；壓氣機與中冷器相連通，壓氣機與中冷器之間的管路上設置有穩壓器，中冷器與進氣歧管相連通，進氣岐管與發動機的氣缸相連通，渦輪機的轉軸與壓氣機的轉軸固定連接。有效抑制因EGR超調所導致的煙度惡化，徹底解決發動機典型瞬態加載過程中EGR超調。

技術領域

本實用新型涉及內燃機排放控制技術領域，具體涉及一種EGR雙閉環控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著我國汽車保有量的增加，汽車尾氣有害排放物引起的環境問題也日益嚴重。受重型柴油機國V排放法規及未來更加嚴苛排放法規的影響，柴油機未來解決排放問題的關鍵將不再僅局限于缸內燃燒優化結合后處理器裝置的技術路線。為減少昂貴的后處理器的使用份額，進一步降低尾氣排放量，引入EGR技術將勢必成為達到未來國6排放標準要求的首要選擇。自柴油機國4排放法規實施以來，已要求對重型柴油機瞬態測試循環微粒排放加以限制，由于車用柴油機瞬態工況特性偏離其穩態工況，尾氣排放有害物及噪聲排放均比穩態工況排放高，燃油經濟性也出現明顯惡化，特別是在增壓柴油機負荷加載過程表現更加明顯，引入EGR系統則將加劇進氣量的減少，但由此產生的EGR超調問題將進一步導致柴油機排放及燃油經濟性的惡化。

發明內容

本實用新型的一個目的是提供一種EGR雙閉環控制系統，通過提高EGR閥控制精度及響應性，并運用于柴油機典型瞬態加載過程，抑制因EGR超調所引起的煙度嚴重惡化。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種EGR雙閉環控制系統，包括發動機12、穩壓器7、EGR冷卻器9、渦輪機5、壓氣機6、EGR閥10、排氣歧管11、中冷器8、發動機12、進氣歧管13和ECU 14；所述的發動機的凸輪軸上設置有轉速傳感器1，發動機的曲軸上設有扭矩傳感器2，排氣歧管11內設置有氧傳感器3，進氣歧管13內設壓力傳感器4，所述的轉速傳感器1、扭矩傳感器2、氧傳感器3和壓力傳感器4與ECU14控制連接，所述的排氣岐管11與渦輪機5進氣口相連通，渦輪機5出氣口與EGR閥10相連通，EGR冷卻器9與所述EGR閥10相連通，EGR 冷卻器9與進氣歧管13相連通；所述的壓氣機6與中冷器8相連通，壓氣機6與中冷器8 之間的管路上設置有穩壓器7，中冷器8與進氣歧管13相連通，進氣岐管13與發動機12 的氣缸相連通，渦輪機5的轉軸與壓氣機6的轉軸固定連接。

本實用新型的另一個目的是提供一種EGR雙閉環控制方法，其步驟如下：

1)對無EGR系統引入的原發動機進行典型柴油機加載試驗，取得排氣氧濃度，NOx，進氣壓力，顆粒排放物的試驗數據，并將所有數據用于ECU查詢；

2)根據轉速傳感器1和扭矩傳感器2向ECU14傳遞其工況變化的信號，ECU14根據傳遞過來的信號判斷發動機12的運行狀態，設置目標排氣氧濃度，設置目標進氣壓力，所述的目標排氣氧濃度為原無EGR系統引入下的發動機典型瞬態加載過程排氣氧濃度，目標進氣壓力為原無EGR系統引入下的發動機典型瞬態加載過程進氣壓力；

3)ECU獲取當前的排氣氧濃度，當前進氣壓力，并判斷當前的排氣氧濃度偏差率；

4)將原機無EGR瞬變過程的排氣氧濃度增加A％并作為新的跟隨目標，若當前排氣氧濃度數值與目標跟隨氧濃度數值之差小于A％，目標排氣氧濃度不變；

5)若排氣氧濃度的偏差率低于X％,則排氣氧濃度的震蕩效應忽略不計，通過PID時刻對EGR閥開度進行調節，促使目前的排氣氧濃度與目標無限逼近；