一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，包括汽油機(jī)、汽油機(jī)進(jìn)氣管上安裝的節(jié)氣門、以及與汽油機(jī)連通的EGR回路，所述EGR回路包括依次連接的EGR閥以及EGR冷卻器，EGR閥的入口與汽油機(jī)的排氣管連通，EGR冷卻器的出口與汽油機(jī)的進(jìn)氣管連通，在汽油機(jī)進(jìn)氣歧管上安裝有用于測量混合氣體溫度的混合氣溫度傳感器；在EGR冷卻器的進(jìn)液口與出液體之間連接有用于控制冷卻水水流量的EGR冷卻器電子循環(huán)水泵；在汽油機(jī)總進(jìn)氣管的前端安裝有用于測量空氣質(zhì)量流量的空氣流量計；所述節(jié)氣門、混合氣溫度傳感器、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵、EGR閥、空氣流量計均與邏輯控制單元連接。本實用新型能夠改善汽油機(jī)部分負(fù)荷時的經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽油機(jī)相比于柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性差，其原因除了汽油燃料固有的抗爆性差使得汽油機(jī)壓縮比低外，另一方面是由于汽油機(jī)是量調(diào)節(jié)，即通過節(jié)氣門限制進(jìn)氣量的方式控制來發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，而這種控制汽油機(jī)負(fù)荷的方式會造成汽油機(jī)在部分負(fù)荷時有很大的進(jìn)氣節(jié)流損失，而進(jìn)氣節(jié)流損失會導(dǎo)致燃油消耗增加，燃油消耗增加就會導(dǎo)致部分負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性差。廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recycling,以下簡稱:EGR)技術(shù)被認(rèn)為是一種改善汽油機(jī)部分負(fù)荷性能的技術(shù)途徑，部分負(fù)荷時引入廢氣，可以補(bǔ)充節(jié)流減少的體積空間，相對增大節(jié)氣門開度，從而可以降低泵氣損失。但這種改善是有限的，因為當(dāng)EGR率過高時，火焰?zhèn)鞑ズ椭鸱€(wěn)定性都受到很大程度影響，燃燒變的惡化，經(jīng)濟(jì)性開始變差。
[0003]另外，研究表明，臨界爆震可以強(qiáng)化燃燒，改善發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，也就是說，只要不發(fā)生爆震，爆震指數(shù)越大的工況，其燃油經(jīng)濟(jì)性越好，而汽油機(jī)最容易發(fā)生爆震的工況是全負(fù)荷，部分負(fù)荷由于進(jìn)氣量少，燃燒壓力波對末端混合氣的壓縮以及燃燒火焰的熱輻射程度低，因而不會發(fā)生爆震，也就是說部分負(fù)荷時燃油并沒有發(fā)揮出最大的做功性能，因此可以適度提高部分負(fù)荷時的爆震指數(shù)以強(qiáng)化燃燒，從而改善汽油機(jī)部分負(fù)荷的動力性和經(jīng)濟(jì)性，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。但涉及這方面成熟實用的技術(shù)應(yīng)用并不多，而且車載汽油機(jī)的負(fù)荷率較低，大部分工作時間在部分負(fù)荷，所以如何提高汽油機(jī)部分負(fù)荷時的燃油做功能力，將對實現(xiàn)汽車行業(yè)的節(jié)能減排具有重要意義。
[0004]綜上所述，除了節(jié)流損失對汽油機(jī)部分負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響之外，部分負(fù)荷時燃油的做功能力對循環(huán)熱效率也有一定的影響，也即影響部分負(fù)荷時的燃油經(jīng)濟(jì)性。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種即能夠解決在汽油機(jī)部分負(fù)荷時因節(jié)流損失造成的經(jīng)濟(jì)性變差的技術(shù)問題、又能夠解決部分負(fù)荷時燃油做功能力低、燃油經(jīng)濟(jì)性差的技術(shù)問題。
[0006]一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，包括汽油機(jī)、汽油機(jī)進(jìn)氣管上安裝的節(jié)氣門、以及與汽油機(jī)連通的EGR回路，所述EGR回路包括依次連接的EGR閥以及EGR冷卻器，EGR閥的入口與汽油機(jī)的排氣管連通，EGR冷卻器的出口與汽油機(jī)的進(jìn)氣管連通，在汽油機(jī)進(jìn)氣歧管上安裝有用于測量混合氣體溫度的混合氣溫度傳感器；在EGR冷卻器的進(jìn)液口與出液體之間連接有用于控制冷卻水水流量的EGR冷卻器電子循環(huán)水泵；在汽油機(jī)總進(jìn)氣管的前端安裝有用于測量空氣質(zhì)量流量的空氣流量計；所述節(jié)氣門、混合氣溫度傳感器、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵、EGR閥、空氣流量計均與邏輯控制單元連接。
[0007]進(jìn)一步地，如上所述的汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，所述汽油機(jī)可以為增壓發(fā)動機(jī)，也可以為非增壓發(fā)動機(jī)。[0008]進(jìn)一步地，如上所述的汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，在在節(jié)氣門之前安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)的氣體溫度的進(jìn)氣溫度傳感器；在EGR冷卻器的出口與進(jìn)氣管的交匯處安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)的廢氣溫度的EGR入口溫度傳感器。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是:
[0010]1.本實用新型通過調(diào)整EGR引入量和EGR溫度的方式實現(xiàn)了部分負(fù)荷的無節(jié)氣門調(diào)節(jié)和節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)，可以最大程度的減少部分負(fù)荷時的進(jìn)氣節(jié)流損失，提高部分負(fù)荷時的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0011]2.本實用新型實現(xiàn)了 EGR引入溫度可控，提高了部分負(fù)荷時混合氣的進(jìn)氣溫度，強(qiáng)化了燃燒過程，進(jìn)而提高了部分負(fù)荷燃油的做功能力。
[0012]3.本實用新型利用相對較高的混合氣溫度可以增大定質(zhì)量流量下的新鮮空氣體積，擴(kuò)大部分負(fù)荷節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)時的節(jié)氣門開度，進(jìn)一步降低部分負(fù)荷時的進(jìn)氣節(jié)流損失。
[0013]4.本實用新型利用相對較高的混合溫度可以減小定體積流量下EGR的質(zhì)量，相比于冷EGR的負(fù)荷控制方式可以降低EGR率，擴(kuò)大EGR控制負(fù)荷的范圍。
[0014]5.本實用新型較高的混合氣進(jìn)氣溫度可以促進(jìn)燃油分子和空氣分子的混合，提高著火穩(wěn)定性，減少循環(huán)變動，提高發(fā)動機(jī)的EGR容忍度；同時，燃油霧化加強(qiáng)以后還能在一定程度上減少直噴汽油機(jī)存在的機(jī)油稀釋問題。
[0015]6.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，對現(xiàn)有的EGR裝置不需做太大的改動，發(fā)動機(jī)布置方便?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0019]本實用新型的目的就是改進(jìn)汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，也即改善如何使汽油機(jī)在不同工況下能夠使用最少的耗油量來啟動工作。而為了達(dá)到最少耗油量，本實用新型采取了以下措施:
[0020]圖1為本實用新型汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實用新型汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，包括汽油機(jī)10、汽油機(jī)10進(jìn)氣管14上安裝的節(jié)氣門3、以及與汽油機(jī)10連通的EGR回路6，所述EGR回路6包括依次連接的EGR閥9以及EGR冷卻器8，EGR閥9的入口與汽油機(jī)10的排氣管12連通，EGR冷卻器8的出口與汽油機(jī)10的進(jìn)氣管14連通，在汽油機(jī)10進(jìn)氣歧管11上安裝有用于測量混合氣體溫度的混合氣溫度傳感器5 ;在EGR冷卻器8的進(jìn)液口與出液體之間連接有用于控制冷卻水水流量的EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7 ；在汽油機(jī)10總進(jìn)氣管的前端安裝有用于測量空氣質(zhì)量流量的空氣流量計13 ;所述節(jié)氣門3、混合氣溫度傳感器5、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7、EGR閥9、空氣流量計13均與邏輯控制單元I連接。
[0021]進(jìn)一步地，在節(jié)氣門3之前安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)10的氣體溫度的進(jìn)氣溫度傳感器2 ;在EGR冷卻器8的出口與進(jìn)氣管13的交匯處安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)10的廢氣溫度的EGR入口溫度傳感器4。
[0022]具體地，參考圖1，所述的邏輯控制單元I為本實用新型策略實現(xiàn)的控制中樞，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲、信號采集、邏輯計算、控制執(zhí)行，相當(dāng)于發(fā)動機(jī)的控制電腦。
[0023]所述的進(jìn)氣溫度傳感器2安裝在進(jìn)氣管上，節(jié)氣門3之前，主要用于測量進(jìn)氣溫度，采集的溫度信號輸出給邏輯控制單元1，量程在0-150°C即可。
[0024]所述的節(jié)氣門3為普通發(fā)動機(jī)用節(jié)氣門，通過邏輯控制單元的輸出信號控制其開度大小，主要作用是限制進(jìn)氣流量。
[0025]所述的EGR入口溫度傳感器4安裝在EGR回路6的末端與進(jìn)氣管的交匯處，主要用于測量EGR回路中的廢氣溫度，采集信號輸出給邏輯控制單元1，量程要能夠滿足較高的廢氣溫度，控制在600 °C以上。
[0026]所述的混合氣溫度傳感器5安裝在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上，用于測量EGR和新鮮空氣混合之后的溫度，測量信號反饋輸出給邏輯控制單元1，測量量程在0-300°C即可。
[0027]所述的EGR回路6用于連接汽油機(jī)的排氣管和進(jìn)氣管，作為廢氣的引流管，材料一般為鑄鐵件。具體的，為保證增壓發(fā)動機(jī)能夠正常引入EGR，利用渦前壓力與節(jié)氣門后的壓力差，EGR回路采取由渦前引到節(jié)氣門后的高壓EGR回路。
[0028]所述的EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7為邏輯控制單元I的執(zhí)行元件，可以實現(xiàn)由O到最大轉(zhuǎn)速的連續(xù)變化，EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7入水口接發(fā)動機(jī)的冷卻循環(huán)水路，出水口接EGR冷卻器8的入水口，主要作用是通過邏輯控制單元I的信號調(diào)節(jié)冷卻水流量大小，冷卻控制EGR的引入溫度；由于從汽油機(jī)排出的廢氣溫度極高，若直接通過EGR回路6引入汽油機(jī)會引起點燃汽油機(jī)內(nèi)汽油的狀況，本實用新型為了根據(jù)需要調(diào)整混合氣的溫度，需要將廢氣利用EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7進(jìn)行降溫處理。
[0029]所述的EGR冷卻器8串聯(lián)在EGR回路6中，主要用于冷卻廢氣，EGR冷卻器8要求有較好的換熱效果，能夠?qū)⒘魍◤U氣降低到所要求的預(yù)定溫度。
[0030]所述的EGR閥9為普通汽油機(jī)用EGR閥，由邏輯控制單元I控制，主要用于控制EGR的流量。
[0031]所述的汽油機(jī)10既可以為增壓發(fā)動機(jī)，也可以為非增壓發(fā)動機(jī)。
[0032]所述的空氣流量計13為普通車用熱模式空氣流量計，安裝在總進(jìn)氣管的前端，用于測量新鮮空氣的質(zhì)量流量，采集信號輸出給邏輯控制單元I。
[0033]本實用新型通過節(jié)氣門3、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7和EGR閥9的聯(lián)合控制，實現(xiàn)對EGR和新鮮空氣進(jìn)氣量以及混合氣進(jìn)氣溫度的控制，從而實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)負(fù)荷的調(diào)節(jié)以改善汽油機(jī)在當(dāng)前工況下的經(jīng)濟(jì)性。其具體實施策略如下:
[0034](I)當(dāng)發(fā)動機(jī)工作在全負(fù)荷工況時，節(jié)氣門3全開，EGR閥9關(guān)閉，不引入EGR，進(jìn)氣道內(nèi)完全是新鮮空氣，保證發(fā)動機(jī)全負(fù)荷時的最大進(jìn)氣量。
[0035](2)純EGR調(diào)節(jié):當(dāng)發(fā)動機(jī)由全負(fù)荷過度到部分負(fù)荷時，節(jié)氣門3仍保持為全開，而EGR閥9逐漸打開，同時EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7開始工作，通過EGR閥3的開度和EGR的引入溫度聯(lián)合控制發(fā)動機(jī)負(fù)荷的大小。
[0036]具體地，由于發(fā)動機(jī)不是時時工作在全負(fù)荷的狀態(tài)下，而是大多情況下工作在部分負(fù)荷的工況下，而當(dāng)汽油機(jī)處于部分負(fù)荷工況時，為了提高汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，本實用新型從兩個方面來提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，一方面是通過引入廢氣改善汽油機(jī)的節(jié)流損失；另一方面改變是汽油機(jī)混合氣的溫度，使改變溫度后的混合氣的溫度值接近爆震的溫度值，則能夠提高部分負(fù)荷時的爆震指數(shù)以強(qiáng)化燃燒，從而改善汽油機(jī)部分負(fù)荷的動力性和經(jīng)濟(jì)性，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0037](3)節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié):當(dāng)發(fā)動機(jī)所需負(fù)荷進(jìn)一步降低，同時當(dāng)EGR的引入量開始對發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性帶來負(fù)面影響時，節(jié)氣門3、EGR閥9和EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7開始聯(lián)合工作，在保證合適的混合氣進(jìn)氣溫度前提下，同時減小節(jié)氣門和EGR閥開度，降低新鮮空氣進(jìn)氣量和EGR引入量，從而繼續(xù)降低負(fù)荷(節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)應(yīng)該有個最優(yōu)值，節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)是相同進(jìn)氣量下，油耗最少的開度配合)。
[0038]具體的說，決定發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化的直接影響因素是新鮮空氣的進(jìn)氣質(zhì)量，本實用新型實例是通過調(diào)節(jié)EGR閥9開度大小改變引入進(jìn)氣管的EGR量來限制新鮮空氣的進(jìn)氣質(zhì)量的。EGR閥9開度越大，進(jìn)氣管內(nèi)廢氣量越多新鮮空氣量越少，負(fù)荷也就越低；EGR閥9開度越小，進(jìn)氣管中廢氣量越少新鮮空氣量越多，負(fù)荷也就越高。
[0039]研究表明，臨界爆震可以強(qiáng)化燃燒，改善發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，也就是說，只要不發(fā)生爆震，爆震指數(shù)越大的工況，其燃油經(jīng)濟(jì)性越好。汽油機(jī)最容易發(fā)生爆震的工況是全負(fù)荷，部分負(fù)荷由于進(jìn)氣量少，燃燒壓力波對末端混合氣的壓縮以及燃燒火焰的熱輻射程度低，因而不會發(fā)生爆震，也就是說部分負(fù)荷時燃油并沒有發(fā)揮出最大的做功性能，因此可以適度提高部分負(fù)荷時的爆震指數(shù)以強(qiáng)化燃燒改善汽油機(jī)部分負(fù)荷的動力性和經(jīng)濟(jì)性，為使發(fā)動機(jī)不同負(fù)荷都能達(dá)到或接近臨界爆震狀態(tài)，不同負(fù)荷應(yīng)具有不同的最高混合進(jìn)氣溫度，為達(dá)到該目的，本實用新型通過EGR引入溫度的高低調(diào)整發(fā)動機(jī)混合進(jìn)氣溫度，而EGR弓丨入溫度則是通過EGR冷卻器冷卻調(diào)節(jié)的，EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7轉(zhuǎn)速越高，EGR冷卻器通過的冷卻循環(huán)水越多，EGR引入溫度也就越低，混合進(jìn)氣溫度也就越低；EGR冷卻器電子循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速越低，EGR冷卻器通過的冷卻循環(huán)水越少，EGR引入溫度也就越高，混合進(jìn)氣溫度也就越高。在發(fā)動機(jī)不爆震的情況下，混合進(jìn)氣溫度越高，點火時刻缸內(nèi)的平均溫度也越高，燃燒強(qiáng)化越劇烈，循環(huán)熱效率也就越高，部分負(fù)荷時的燃油做功能力也就越強(qiáng)。
[0040]利用EGR熱量加熱EGR與新鮮空氣的混合氣相比于冷EGR的引入方式，不僅可以加熱混合氣到預(yù)定溫度，而且熱的混合氣溫度可以擴(kuò)大新鮮空氣定質(zhì)量流量情況下的體積流量，進(jìn)一步增大節(jié)氣門開度。而對于EGR來說，EGR控制負(fù)荷歸根結(jié)底是用EGR的體積填補(bǔ)了本來需要用節(jié)氣門限制的新鮮空氣體積，利用的是EGR的體積量，而熱的混合氣溫度可以使廢氣在定體積流量前提下相對減少質(zhì)量流量，從而降低EGR率，在不影響燃燒的情況下，擴(kuò)大EGR控制負(fù)荷的范圍。此外，熱EGR的引入方式可以使混合氣在火花點火之后有更高的溫度，使分子之間的擴(kuò)散運動更加劇烈，促進(jìn)火焰?zhèn)鞑?，?qiáng)化燃燒，提高EGR容忍度。
[0041]下面結(jié)合附圖1具體介紹本實用新型發(fā)動機(jī)改善燃油經(jīng)濟(jì)性的策略:
[0042]一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的方法，包括以下步驟:
[0043]步驟101:獲取汽油機(jī)10在當(dāng)前負(fù)荷工況下的油門信號與汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號；
[0044]—方面，根據(jù)油門信號就可知道發(fā)動機(jī)需要多大負(fù)荷，根據(jù)多大負(fù)荷就可獲知需要多少新鮮空氣，本實用新型就是通過汽油機(jī)不同負(fù)荷和不同轉(zhuǎn)速獲知需要的新鮮空氣量的；另一方面，由于汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速影響進(jìn)氣速度，進(jìn)氣速度影響燃燒狀態(tài)，因此，汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速不一樣，燃燒狀態(tài)也不一樣，所以發(fā)生爆震的概率也不同，從而導(dǎo)致發(fā)生爆震的臨界溫度也不一致。
[0045]步驟102、邏輯控制單元I根據(jù)獲取的汽油機(jī)油門信號與汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號查詢存儲值以確定出汽油機(jī)在當(dāng)前負(fù)荷下所需的新鮮空氣量與混合氣溫度值；直到當(dāng)前負(fù)荷工況下汽油機(jī)內(nèi)的新鮮空氣量值與混合氣溫度值均在在存儲值的范圍內(nèi)。
[0046]具體地，所述存儲值中新鮮空氣量的測定方法為:固定汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速和當(dāng)前負(fù)荷，同時利用爆震傳感器檢測汽油機(jī)的爆震狀態(tài)，然后逐漸升高汽油機(jī)內(nèi)氣體的溫度，直到爆震傳感器檢測到爆震發(fā)生，則此時的溫度為最高臨界溫度；存儲值存儲的溫度值為最高臨界溫度的下偏值，偏差范圍不超過最高臨界溫度值的3%，即所述存儲值存儲的溫度值是一個區(qū)間的數(shù)值，只要汽油機(jī)內(nèi)的混合器溫度值在最高臨界溫度值的下偏值的3%范圍內(nèi)均可；然后改變汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速和當(dāng)前負(fù)荷，使用同樣的方法檢測出此時的最高臨界溫度，然后存儲值存儲的溫度值為該最高臨界溫度的下偏差范圍不超過此時的最高臨界溫度值的3%值范圍內(nèi)的值；依次類推，就得到若干組與發(fā)動機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速對應(yīng)的混合氣溫度區(qū)間范圍。
[0047]所述存儲值中混合氣溫度值的測定方法為:先確定全負(fù)荷(汽油機(jī)內(nèi)全部進(jìn)空氣)時的扭矩大小，然后通過單純控制節(jié)氣門來調(diào)節(jié)汽油機(jī)的進(jìn)氣量，從最大進(jìn)氣量到最小進(jìn)氣量，檢測扭矩的變化，得出相應(yīng)空氣量所對應(yīng)的扭矩大小，存儲值里存儲的就是在當(dāng)前扭矩下(負(fù)荷下)所對應(yīng)的新鮮空氣量值，該測出的新鮮空氣量值為一個理想值，存儲值存儲的是偏差范圍在該新鮮空氣量值3%以內(nèi)的值，即所述存儲值存儲的空氣量是一個區(qū)間的數(shù)值，只要汽油機(jī)內(nèi)的新鮮空氣量值在理想值偏差3%的范圍內(nèi)均可。
[0048]步驟103:邏輯控制單元I根據(jù)查詢結(jié)果判斷是否需要開啟EGR調(diào)節(jié)，若是，則入步驟105 ;否則，進(jìn)入步驟104 ；
[0049]所述判斷是否需要開啟EGR調(diào)節(jié)的方法包括以下步驟:
[0050]①、計算單純開啟節(jié)氣門時的燃油耗油量為Q3、計算純EGR調(diào)節(jié)方式的燃油消耗量為Q1，節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)方式的燃油消耗量為Q2 (Q1，Q2，Q3的計算是當(dāng)前負(fù)荷的扭矩下，即相同扭矩下，看純EGR調(diào)節(jié)和節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)哪個汽油消耗的少，具體的通過油耗儀測量出來的，即三種模式都調(diào)到同一扭矩下，看哪個油耗少)；
[0051]@比較以、02、03、若Q3小于Ql和Q2，則只需通過開啟節(jié)氣門來調(diào)節(jié)汽油機(jī)的負(fù)荷
[0052]步驟104:邏輯控制單元I控制開啟節(jié)氣門3，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門3的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)10的新鮮空氣量。
[0053]步驟105:邏輯控制單元I根據(jù)查詢結(jié)果判斷純EGR控制是否影響在當(dāng)前負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性，若是，則進(jìn)入步驟106 ;否則，進(jìn)入步驟107;
[0054]步驟106:節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)方式，即邏輯控制單元I控制開啟EGR閥9、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7、節(jié)氣門3，通過調(diào)節(jié)EGR閥9的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)的廢氣量；通過調(diào)節(jié)EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)10內(nèi)的廢氣溫度；通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門3的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)10的新鮮空氣量；同時邏輯控制單元I通過混合氣溫度傳感器5和空氣流量計13分別采集的混合氣溫度信號和新鮮空氣質(zhì)量流量信號，根據(jù)采集到的信號反復(fù)調(diào)節(jié)EGR閥9、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7、節(jié)氣門3，直到當(dāng)前負(fù)荷工況下汽油機(jī)內(nèi)的新鮮空氣量值與混合氣溫度值均在存儲值的范圍內(nèi)；
[0055]步驟107:純EGR調(diào)節(jié)，即邏輯控制單元I控制開啟EGR閥9、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7，通過調(diào)節(jié)EGR閥9的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)的廢氣量；通過調(diào)節(jié)EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽油機(jī)10內(nèi)的廢氣溫度；同時邏輯控制單元I通過混合氣溫度傳感器5和空氣流量計13分別采集的混合氣溫度信號和新鮮空氣質(zhì)量流量信號，根據(jù)采集到的信號反復(fù)調(diào)節(jié)EGR閥9、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵7，直到當(dāng)前負(fù)荷工況下汽油機(jī)內(nèi)的新鮮空氣量值與混合氣溫度值均在存儲值的范圍內(nèi)；
[0056]所述判斷純EGR控制是否影響在當(dāng)前負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性包括以下步驟:
[0057]①、計算純EGR調(diào)節(jié)方式的燃油消耗量為Q1，節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)方式的燃油消耗量為Q2 ；
[0058]②、比較Ql和Q2，若Q1>Q2，則純EGR控制影響在當(dāng)前負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性；若Q2≥Q1，則純EGR控制不影響在當(dāng)前負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性。
[0059]圖2為本實用新型發(fā)汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方法流程示意圖，結(jié)合圖1與圖2，邏輯控制單元I首先采集發(fā)動機(jī)當(dāng)前油門信號和轉(zhuǎn)速信號，然后查詢邏輯控制單元I內(nèi)存儲的發(fā)動機(jī)在該預(yù)定工況下的存儲值，之后邏輯控制單元I根據(jù)采集到的新鮮空氣和EGR的溫度信號結(jié)合當(dāng)前發(fā)動機(jī)預(yù)定工況下所要求的新鮮空氣量和混合氣溫度，控制EGR閥、節(jié)氣門、電子水泵等執(zhí)行器執(zhí)行，使新鮮空氣量和混合氣溫度在存儲值的范圍內(nèi)。在執(zhí)行器響應(yīng)過程中，如若當(dāng)前負(fù)荷所需新鮮空氣量能夠在不影響燃油經(jīng)濟(jì)性的前提下通過純EGR調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)，則節(jié)氣門保持全開，只通過EGR閥開度和電子水泵調(diào)節(jié)新鮮空氣進(jìn)氣量和混合氣溫度；如若當(dāng)前負(fù)荷所需空氣量通過純EGR方式調(diào)節(jié)會使發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性變差，則使用節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)方式，通過EGR閥、節(jié)氣門和電子水泵聯(lián)合控制。同時，執(zhí)行器執(zhí)行過程中并不能完全通過執(zhí)行器一次動作達(dá)到預(yù)定要求，因此需要采集時時混合氣溫度信號和新鮮空氣流量信號反饋給控制單元與存儲值進(jìn)行對比:若新鮮空氣質(zhì)量不足，則純EGR調(diào)節(jié)時單獨減小EGR閥開度或者節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)時同時減小EGR閥開度和增大節(jié)氣門開度；若新鮮空氣質(zhì)量過多，則純EGR調(diào)節(jié)時增大EGR閥開度或者節(jié)氣門輔助調(diào)節(jié)時同時增大EGR閥開度和減小節(jié)氣門開度；若混合氣溫度低于預(yù)定值，則減小電子水泵轉(zhuǎn)速；若混合氣溫度高于預(yù)定值，則增大電子水泵轉(zhuǎn)速，最后通過不斷的反饋調(diào)節(jié)對負(fù)荷控制進(jìn)行維穩(wěn)。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，包括汽油機(jī)(10)、汽油機(jī)(10)進(jìn)氣管(14)上安裝的節(jié)氣門(3)、以及與汽油機(jī)(10)連通的EGR回路(6)，所述EGR回路(6)包括依次連接的EGR閥(9)以及EGR冷卻器(8)，EGR閥(9)的入口與汽油機(jī)(10)的排氣管(12)連通，EGR冷卻器(8)的出口與汽油機(jī)(10)的進(jìn)氣管(14)連通，其特征在于，在汽油機(jī)(10)進(jìn)氣歧管(11)上安裝有用于測量混合氣體溫度的混合氣溫度傳感器(5);在EGR冷卻器(8)的進(jìn)液口與出液體之間連接有用于控制冷卻水水流量的EGR冷卻器電子循環(huán)水泵(7);在汽油機(jī)(10)總進(jìn)氣管的前端安裝有用于測量空氣質(zhì)量流量的空氣流量計(13);所述節(jié)氣門(3)、混合氣溫度傳感器(5)、EGR冷卻器電子循環(huán)水泵(7)、EGR閥(9)、空氣流量計(13)均與邏輯控制單元(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，所述汽油機(jī)(10)可以為增壓發(fā)動機(jī)，也可以為非增壓發(fā)動機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，在在節(jié)氣門(3)之前安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)(10)的氣體溫度的進(jìn)氣溫度傳感器(2);在EGR冷卻器(8)的出口與進(jìn)氣管(14)的交匯處安裝有用于測量進(jìn)入汽油機(jī)(10)的廢氣溫度的EGR入口溫度傳感器(4)。
【文檔編號】F02D43/00GK203717140SQ201420067132
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】韓林沛, 洪偉, 解方喜, 蘇巖, 許允, 李小平, 楊俊偉, 楊萬里 申請人:吉林大學(xué)