废气再循环系统和废气再循环控制方法与流程

本申请涉及发动机控制，特别是涉及一种废气再循环系统和废气再循环控制方法。

背景技术：

1、氢气发动机因其具有来源简单丰富、燃烧速度快、零碳排放等优势，被公认为是具有较大发展潜力的新一代新能源内燃机。采用egr(exhaust gas recirculation，废气再循环)技术的氢气发动机，由于氢气在缸内燃烧后会生成大量的水，水吸热后以水蒸气形式与其他排气一起排出。在理论计算的当量比燃烧情况下，氢气发动机排气中的水蒸气占比达25％～30％。排气中的大量水蒸气经过废气再循环系统的冷却处理，冷凝成液态水，大量液态水在中冷器处聚积，或是流入进气管路中，将严重影响发动机的正常运行。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种废气再循环系统和废气再循环控制方法，能够避免中冷器处聚积液态水，或是流入进气管路，保证发动机的正常运行。

2、第一方面，本申请提供了一种废气再循环系统，系统包括：控制单元、发动机、废气再循环阀、中冷器、储水器、进气管道和排气管道；

3、发动机分别与进气管道和排气管道连接；进气管道用于向发动机输入氢气和外界空气，氢气和外界空气用于在发动机中进行化学反应；排气管道用于输出发动机排出的气体；

4、中冷器包括入口端和出口端；废气再循环阀位于排气管道和中冷器的入口端之间；中冷器中包括相互独立的循环冷却水通道和废气通道；循环冷却水通道用于对经过废气通道中的气体降温；中冷器的出口端与储水器连接；储水器侧面，且位于距离储水器底部预设高度的位置设有排气口；排气口和中冷器的出口端均与进气管道连接；

5、控制单元用于接收到废气再循环指令后，控制废气再循环阀打开，使得发动机通过排气管道排出的气体，流经废气再循环阀到达废气通道，废气通道流出的废水流入储水器，废气通道流出的废气通过出口端、储水器的排气口和进气管道流入发动机。

6、在其中一个实施例中，系统还包括收集器；

7、储水器中包括具有预设液面高度的水溶液；

8、收集器包括收集通道；收集通道的一端连接至废气通道；收集通道的另一端深入水溶液的液面以下。

9、在其中一个实施例中，系统还包括电磁阀、缸内水喷射器和进气管道水喷射器；

10、电磁阀包括进水端、第一出水端和第二出水端；

11、进水端与储水器连接；

12、第一出水端和缸内水喷射器连接；

13、第二出水端和进气管道水喷射器连接。

14、在其中一个实施例中，系统还包括加压水泵；

15、加压水泵位于储水器和进水端之间，用于对储水器流出的水溶液进行加压。

16、在其中一个实施例中，系统还包括滤清器；

17、滤清器位于储水器和加压水泵之间，用于对储水器流出的水溶液进行过滤。

18、在其中一个实施例中，系统还包括文丘里管；

19、文丘里管包括出口管道、第一入口管道和第二入口管道；

20、第一入口管道与中冷器的出口端连接；

21、第二入口管道与排气口连接；

22、出口管道与进气管道连接。

23、在其中一个实施例中，进气管道还包括进气歧管和废气进气管道；

24、进气歧管包括第一输入端、第二输入端和输出端；

25、输出端与发动机连接；

26、第一输入端用于将外界空气通过进气歧管输入至发动机；

27、第二输入端通过废气进气管道与出口管道连接，用于将从出口管道排出的废气，经过进气歧管输入至发动机。

28、在其中一个实施例中，系统还包括氢喷射器和火花塞；进气管道还包括进气混合腔；

29、氢喷射器部署于进气混合腔内部，用于向进气混合腔内喷射氢气；

30、进气混合腔位于进气管道和发动机之间，用于将进气混合腔内的氢气、外界空气和废气混合，并将形成的混合气体输入至发动机；

31、火花塞位于发动机内部；

32、控制单元还用于在接收到点火指令后，控制火花塞点燃，用于混合气体在发动机内进行化学反应。

33、在其中一个实施例中，排气管道还包括排气歧管、排气总管和废气排气管道；

34、排气歧管和废气排气管道均与排气总管连接，且废气排气管道位于排气总管和废气再循环阀之间；

35、控制单元在接收到废气再循环指令后，控制废气再循环阀打开，使得发动机通过排气总管排出的气体，依次流经废气排气管道和废气再循环阀到达废气通道，废气通道流出的废水流入储水器，废气通道流出的废气通过出口端、储水器的排气口和进气管道流入发动机；

36、控制单元在接收到停止废气再循环指令后，控制废气再循环阀关闭，使得发动机通过排气总管排出的气体，流经排气歧管，排向外界。

37、第二方面，本申请还提供了一种废气再循环控制方法，方法应用于废气再循环系统，方法包括：

38、接收到废气再循环指令后，控制废气再循环阀打开，使得发动机通过排气管道排出的气体，流经废气再循环阀到达废气通道，废气通道流出的废水流入储水器，废气通道流出的废气通过中冷器的出口端、储水器的排气口和进气管道流入发动机。

39、上述废气再循环系统和废气再循环控制方法，系统包括：控制单元、发动机、废气再循环阀、中冷器、储水器、进气管道和排气管道。发动机分别与进气管道和排气管道连接，氢气和外界空气在发动机中发生化学反应后，经排气管道排出。由于废气再循环阀位于排气管道和中冷器的入口端之间，因此，在控制单元用于接收到废气再循环指令后，控制废气再循环阀打开，排气管道排出的气体将到达中冷器。中冷器中包括相互独立的循环冷却水通道和废气通道，循环冷却水通道对经过废气通道的气体降温，冷凝成液态水，并通过出口端流入储水器，能够避免液态水在中冷器处聚集，以及流入进气管路，保证发动机的正常运行。同时，储水器侧面，且位于距离储水器底部预设高度的位置设有排气口，排气口和中冷器的出口端均与进气管道连接，能够保证废气通道流出的废气分别通过中冷器的出口端和储水器的排气口流入发动机，有利于废气再循环利用。

技术特征：

1.一种废气再循环系统，其特征在于，所述系统包括：控制单元、发动机、废气再循环阀、中冷器、储水器、进气管道和排气管道；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括收集器；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电磁阀、缸内水喷射器和进气管道水喷射器；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括加压水泵；

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括滤清器；

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括文丘里管；

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述进气管道还包括进气歧管和废气进气管道；

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括氢喷射器和火花塞；所述进气管道还包括进气混合腔；

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排气管道还包括排气歧管、排气总管和废气排气管道；

10.一种废气再循环控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至9任意一项所述的废气再循环系统，所述方法包括：

技术总结
本申请涉及一种废气再循环系统和废气再循环控制方法。所述系统包括控制单元、发动机、废气再循环阀、中冷器、储水器、进气管道和排气管道；发动机分别与进气管道和排气管道连接；废气再循环阀位于排气管道和中冷器的入口端之间；中冷器中包括相互独立的循环冷却水通道和废气通道；中冷器的出口端与储水器连接；排气口和中冷器的出口端均与进气管道连接；控制单元用于接收到废气再循环指令后，控制废气再循环阀打开，使得废气通道流出的废水流入储水器，废气通道流出的废气通过出口端、储水器的排气口和进气管道流入发动机。采用本方法能够避免中冷器处聚积液态水，或是流入进气管路，保证发动机的正常运行。

技术研发人员：兰权,徐秀华,施东晓,王政
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15