[发明专利]车载柴油机废气再循环系统冷端EGR阀保护系统及其保护方法

说明书

本发明公开了一种车载柴油机废气再循环系统冷端EGR阀保护系统，其中：废气再循环系统的ECU控制EGR阀采用以下方式：获取发动机启动时温度，当发动机启动温度符合第一预设温度区间允许开启EGR阀，否则不允许开启EGR阀；计算EGR阀体工作温度，当EGR阀体工作温度符合第二预设温度区间允许开启EGR阀，否则不允许开启EGR阀。本发明的车载柴油机废气再循环系统冷端EGR阀保护系统和保护方法，针对冷锻EGR阀体，在ECU控制策略中根据发动机运行工况，识别EGR阀体进气温度，能避免出现EGR阀体积碳和损坏的故障情况，实现保护EGR阀体。

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车载柴油机废气再循环系统冷端EGR阀保护系统，本发明还涉及一种车载柴油机废气再循环系统冷端EGR阀保护方向。

背景技术

柴油机被认为是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能源利用率最好、最节能的机型，尤其是在车用动力方面的优势最为明显。柴油机燃烧具有高速、高温和高压的特点，在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。但是，与此同时，柴油机的尾气有害排放物也对社会造成了严重的影响。尤其柴油机存在氮氧化合物(NO_X)高的问题。

废气再循环系统(EGR)作为减少氮氧化合物(NO_X)的一种有效的方式，被广泛应用在柴油机的系统中。EGR的工作原理是将柴油机产生的废气中的一部分再送回气缸，再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，使燃烧室中的压力形成过程放慢，从而减少氮氧化合物的产生。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工况点都达到最佳，从而使燃烧过程始终处于理想的情况。由于废气再循环量的改变会对不同的污染成分产生不同的影响，所谓的最佳工况是一种折中的、使相关污染物的总体排放水平达到最佳的方案，因此，EGR系统也往往与发动机的其他技术或后处理排放技术一起使用。

EGR阀体通常位于进气歧管的右侧，靠近节气门体，有一个通向排期歧管的短金属管与之相连，其作用是对进入进气歧管的废气量进行控制，使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。EGR阀是废气再循环装置中非常重要的、关键的部件。EGR阀分机械式和电控式两种，目前电控式应用较为广泛。

EGR阀体在应用中有冷端布置和热端布置两种，前者的应用为：废气经由排气阀排出，先经过废气中冷器的冷却之后，一部分通过EGR阀体进行废气再循环，进入进气系统再次利用，其余的废气通过排气管排出系统。后者的应用为：废气经由排气阀排出，一部分通过EGR阀体进行废气再循环，经由EGR阀体出来后，先经过废气中冷器的冷却，再进入进气系统再次利用，其余的废气通过排气管排出系统。

废气再循环系统用于降低废气中的氧化氮(NO_X)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在燃烧室内不参与燃烧。它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。但是过度的废气再循环将会影响发动机的正常工作，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态运行时，以及在全负荷(节气门全开)要求发动机动力性时，再循环的废气将对发动机的性能产生严重的影响。因此，应根据发动机的实际工况及工作条件的变化，能够自动调整参与再循环的废气量。实践证明，根据发动机结构的不同，参与再循环的废气量一般在6％～13％之间变化为宜。

为了使废气再循环量对发动机性能不产生过度影响，现代电控发动机对废气再循环的运行工况会做界定，同时也采用了闭环控制策略，在废气再循环阀处设置EGR阀位置传感器(有的车型上也采用废气温度传感器或压力传感器)，对实际的废气再循环量进行闭环修正反馈控制。