[发明专利]一种确定和调节EGR质量流量的系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量测定测定系统及其使用方法，尤其涉及一种确定和调节EGR质量流量的系统及其使用方法，具体适用于降低成本，简化测量方法。

背景技术

为保护我们地球的生存环境，各国越来越提倡低碳环保的生活理念。因社会经济的发展，发动机成为日常交通运输等各方面不可缺少的力量，随着车辆的日益增长，其排放的污染物不断的危害着周围的环境。发动机的排放排放污染物主要包括氮氧化物和颗粒。当今世界各国柴油机的排放法规日益严格，同时降低NOx和碳烟成为我们所面临的共同难题与挑战。

EGR技术的运用有效的降低了NOx，这是因为再循环的废气取代了一部分新鲜空气，从而降低了混合气的氧浓度。同时，废气中惰性气体成分阻碍了滞燃期内可燃混合气的形成及燃烧速度，从而抑制了燃烧温度。而且，废气中的比热容较高的气体成分（CO₂/H₂O），吸收了一部分燃烧产生的热，也降低了燃烧温度。这几个方面的影响降低了NOx的生成。但如果同时能保持合适的空燃比，氧浓度虽然降低，但局部空燃比更加均匀，则可以同时降低NOx和PM，如何确定并调节EGR的质量流量对EGR率的控制较为关键。

中国专利申请公布号为CN103105297A，申请公布日为2013年5月15日的发明专利公开了一种发动机EGR率直接测量方法及发动机EGR阀，该测量方法包括以下步骤：a、测量EGR阀废气进气道的压力、温度和EGR 阀废气排气道的压力、温度，b、测量EGR阀的排气通道的截面积，c、根据公式计算得出EGR阀的废气质量流量。虽然该发明，测量结果精确，更加直观的反应了发动的EGR 率，但仍然存在以下缺陷：

该发明中EGR阀的废气质量流量的确定需要测量EGR阀废气进气道的压力和温度、EGR阀废气排气道的压力和温度、EGR阀排气通道的截面积这五个参数，因此成本较高、测量方法较为复杂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的成本较高、测量方法较为复杂的问题，提供一种成本较底、测量简便的确定和调节EGR质量流量的系统及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种确定和调节EGR质量流量的系统，包括EGR阀、处理器，所述EGR阀的入口处设置有一号传感器，EGR阀的出口处设置有二号传感器，所述一号传感器、二号传感器的输出端均与处理器的输入端信号连接，处理器的输出端与EGR阀连接；

所述系统还包括EGR阀位置开度传感器，所述EGR阀位置开度传感器的输出端与处理器的输入端信号连接，且一号传感器为温度压力传感器，二号传感器为压力传感器。

所述处理器的输出端通过EGR阀电机与EGR阀连接，且EGR阀位置开度传感器设置在EGR阀电机上。

所述处理器为发动机电子控制单元。

所述EGR阀为蝶阀。

一种上述确定和调节EGR质量流量的系统的使用方法，该方法依次包括以下步骤：

步骤一：安装所述EGR阀、处理器、一号传感器、二号传感器、EGR阀位置开度传感器，其中，一号传感器、二号传感器、EGR阀位置开度传感器的输出端都与处理器的输入端信号连接，处理器的输出端与EGR阀连接；

步骤二：发动机运行前，首先在台架标定系统上标定EGR阀的流量特性曲线，然后将该流量特性曲线存储到处理器中，所述标定EGR阀的流量特性曲线即为建立EGR阀位置开度-EGR阀有效截面积的拟合曲线；

步骤三：发动机运行中，一号传感器、二号传感器、EGR阀位置开度传感器将其监测到的实时数据传输给处理器，再由处理器根据其接收到的实时数据以及所述流量特性曲线计算出实时EGR质量流量；

步骤四：处理器根据计算得到的实时EGR质量流量调节EGR阀的开度大小，此时，完成确定和调节EGR质量流量的系统的使用。

所述步骤三中，处理器通过以下公式计算得到EGR质量流量：

公式1：                                                ；

公式2：；

公式3： ；

其中：Q为EGR质量流量，A为EGR阀1的有效截面积，K为1.37，P₀为排气滞止压力，V₀为排气滞止比体积，V₂为EGR阀1出口截面上排气的比体积，P₂为EGR阀出口截面上的排气压力，T₀为排气滞止温度，R_g为气体常数；