[发明专利]一种柴油机的EGR系统的控制方法、系统及应用

权利要求书

1.一种柴油机的EGR系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：根据柴油机的转速和扭矩，获得该工况下所需的目标EGR率；

S2：将实时EGR率与所述S1步骤所述的目标EGR率进行比较，若实时EGR率比目标EGR率小，使EGR废气量增大，实时EGR率达到目标EGR率，反之亦然；具体的:

S101：当柴油机低转速运行时，不引入EGR废气；

S102：当柴油机中间转速运行时，在中小负荷采用不超过30％的目标EGR率，在大负荷采用的目标EGR率为10～15％；

S103：当柴油机额定转速运行时，在中小负荷采的EGR率为15～20％，在大负荷采用的EGR率为10～15％。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机的EGR系统的控制方法，其特征在于：所述的实时EGR率的获取方法是：

根据排气CO₂浓度和进气CO₂浓度的数值，依据公式，得到实时EGR率：

其中，其中，为进气CO2浓度；为排气CO2浓度；为大气CO2浓度。

3.一种如权利要求1或2所述的柴油机的EGR系统的控制方法在V型16缸柴油机上的应用。

4.一种柴油机的EGR系统，其特征在于：包括与柴油机气缸连接的EGR管路、设置在EGR管路上的EGR阀和背压阀、用于向柴油机气缸提供新鲜进气的进气管路、用于排出废气的排气管以及控制单元；

其中，所述的排气管上并联背压阀；所述大功率柴油机的部分气缸作为供给缸提供EGR废气，当所述控制单元发出指令实施目标EGR率时，所述背压阀关闭一定开度，使得EGR管路内废气的压力高于所述进气管路内新鲜进气的压力，所述EGR阀开启一定开度，所述供给缸内的活塞强制推动EGR废气流经EGR阀，通过混合器流入进气管路中，实现EGR。

5.根据权利要求4所述的一种柴油机的EGR系统，其特征在于：所述的控制单元为PLC。

6.根据权利要求4所述的一种柴油机的EGR系统，其特征在于：包括进气总管(11)、排气总管(21)、低压级增压器(3)、高压级增压器(4)、金属型颗粒捕集器(7)、EGR总管(22)、EGR冷却器(53)、EGR阀(62)；

其中，所述EGR总管(22)连接EGR冷却器(53)后分成第一EGR支管(221)和第二EGR支管(222)；所述排气总管(21)后设置分别为高压级增压器(4)和低压级增压器(3)的两级增压器，其中排气总管(21)与高压级增压器(4)的高压级涡轮(42)相连，所述高压级增压器(4)中的高压级涡轮(42)出气口的管路分为第五排气支管(215)和第六排气支管(216)，分别与低压级增压器(3)的低压级涡轮(32)相连；所述EGR总管(22)与排气总管(21)之间设置背压阀(61)；柴油机气缸的第一排气歧管(201)经第一排气支管(211)与EGR总管(22)连接，第二排气歧管(202)经第二排气支管(212)与EGR总管(22)连接，第三排气歧管(203)经第三排气支管(213)与排气总管(21)连接，第四排气歧管(204)经第四排气支管(214)与排气总管(21)连接；其中，新鲜进气依次经低压级增压器(3)、低压级空气冷却器(51)后进入进气总管(11)；所述进气总管(11)连接高压级增压器(4)的压气机(41)后连接高压级空气冷却器(52)后进气分成第一进气支管(111)和第二进气支管(112)。

7.根据权利要求6所述的一种柴油机的EGR系统，其特征在于：所述高压级增压器(4)和低压级增压器(3)的输出端均设置有旋转叶片喷嘴环。

8.根据权利要求6所述的一种柴油机的EGR系统，其特征在于：所述低压级增压器(3)后设置有用于检测排出废气的CO₂浓度传感器。