一種egr發(fā)動機的egr廢氣流量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境污染的不斷加劇，對車輛排放的要求越來越嚴(yán)。而加裝EGR裝置作為一種控制排放污染物的有效措施，是比較容易實現(xiàn)的手段。
[0003]EGR(廢氣再循環(huán))流量的計算方式多樣，目前通用的計算方法有以下幾種:
[0004]氧傳感器法:參照圖1和圖3，發(fā)動機進氣管(位于空氣和EGR廢氣混合后的進氣管管路上)安裝氧傳感器，通過氧濃度計算EGR廢氣流量；
[0005]速度密度法:參照圖1和圖3，對于使用空氣進氣流量傳感器的發(fā)動機，在EGR閥5前后各安裝壓力、溫度傳感器，通過速度密度法計算EGR廢氣流量；
[0006]直接測量法:參照圖1和圖3，EGR廢氣進氣管10安裝文丘里管等直接測量EGR廢氣流量。
[0007]但是，上述各種測量方法具有如下缺點:氧傳感器法，需額外增加進氣管氧傳感器，并且因進氣歧管中有水蒸氣，氧傳感器內(nèi)部金屬芯片存在被腐蝕的風(fēng)險，且陶瓷在高溫的情況下可能會發(fā)生炸裂;速度密度法，EGR閥前后均需安裝壓力傳感器，增加成本，并且計算精度受溫度影響較大;直接測量法，由于需要在EGR管路上安裝流量傳感器，成本增加，空間布置困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法，本發(fā)明在EGR燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)上不需要額外增加傳感器和零部件就可計算出EGR廢氣流量，節(jié)約成本、節(jié)省布置空間，減少故障點，且計算精度高。
[0009]第一方面，本發(fā)明提供一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法，包括:
[0010]獲取空氣流量和由節(jié)氣門后的空氣、燃氣和EGR廢氣組成的混合氣的壓力和混合氣的溫度；
[0011 ]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，計算EGR廢氣流量。
[0012]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，計算EGR廢氣流量，包括:
[0013 ]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取EGR廢氣分體積；
[0014]根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力和混合氣的溫度，計算EGR廢氣流量。
[0015]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取EGR廢氣分體積，包括:
[0016]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取空氣分體積；
[0017]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取燃氣分體積；
[0018]根據(jù)空氣分體積和燃氣分體積，獲取EGR廢氣分體積。
[0019]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取空氣分體積，包括:
[0020]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式一獲取空氣分體積:
[0021 ]Vair=mair*Rgair*T/P 公式一
[0022]其中，Vair為空氣分體積，mair為空氣流量，Rgair為空氣的氣體常數(shù)，T為混合氣的溫度，P為混合氣的壓力。
[0023]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取燃氣分體積，包括:
[0024]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式二獲取燃氣分體積:
[0025]Vfuel = mfuel*Rgfuel*T/P 公式二
[0026]其中，mfuei= mair/a/A，mfuei為燃氣流量，a為理論空燃比，λ為預(yù)設(shè)過量空氣系數(shù)，Vfimi為燃氣分體積，Rgfimi為燃氣的氣體常數(shù)。
[0027]優(yōu)選的，根據(jù)空氣分體積和燃氣分體積，獲取EGR廢氣分體積，包括:
[0028]根據(jù)空氣分體積和燃氣分體積，通過公式三獲取EGR廢氣分體積:
[0029]VEGR = Vtcltai*f—Vair—VfueI 公式三
[0030]其中，Vtcital = Vdsp*n/2，Vdsp為發(fā)動機排量，η為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，Vegr為EGR廢氣分體積，f為體積相關(guān)因子。
[0031 ]優(yōu)選的，根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力和混合氣的溫度，計算EGR廢氣流量，包括:
[0032]根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式四計算EGR廢氣流量:
[0033]mEGR= (P*VEGR)/(RgEGR*T)公式四
[0034]其中，mEGR為EGR廢氣流量，RgEGR為EGR廢氣的氣體常數(shù)。
[0035]第二方面，本發(fā)明還提供一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法，包括:
[0036]獲取空氣流量、空氣和EGR廢氣組成的混合氣的壓力、混合氣的溫度、燃油流量；
[0037]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力、混合氣的溫度、燃油流量，計算EGR廢氣流量。
[0038]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力、混合氣的溫度、燃油流量，計算EGR廢氣流量，包括:
[0039]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取EGR廢氣分體積；
[0040]根據(jù)所述空氣流量、燃油流量，獲取EGR廢氣的氣體常數(shù)；
[0041 ]根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力、混合氣的溫度和EGR廢氣的氣體常數(shù)，計算EGR廢氣流量。
[0042]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取EGR廢氣分體積，包括:
[0043]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取空氣分體積；
[0044]根據(jù)空氣分體積，獲取EGR廢氣分體積。
[0045]優(yōu)選的，根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取空氣分體積，包括:
[0046]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式一獲取空氣分體積:
[0047]Vair=mair*Rgair*T/P 公式一
[0048]其中，Vair為空氣分體積，mair為空氣流量，Rgair為空氣的氣體常數(shù)，T為混合氣的溫度，P為混合氣的壓力。
[0049]優(yōu)選的，根據(jù)空氣分體積，獲取EGR廢氣分體積，包括:
[0050]根據(jù)空氣分體積，通過公式五獲取EGR廢氣分體積:
[0051 ] VEGR = Vtotal—Vair 公式五
[0052 ] 其中，Vtotai = VdsP*n/2，Vdsp為發(fā)動機排量，η為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，Vegr為EGR廢氣分體積。
[0053]優(yōu)選的，根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力、混合氣的溫度和EGR廢氣的氣體常數(shù)，計算EGR廢氣流量，包括:
[0054]根據(jù)EGR廢氣分體積、混合氣的壓力、混合氣的溫度和EGR廢氣的氣體常數(shù)，通過公式四計算EGR廢氣流量:
[0055]mEGR=(P*VEGR)/(RgEGR*T)公式四
[0056]其中，mEGR為EGR廢氣流量，RgEGR為EGR廢氣的氣體常數(shù)。
[0057]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明完全是在現(xiàn)有EGR發(fā)動機基礎(chǔ)上進行的，不需要額外增加傳感器和零部件就可計算出EGR廢氣流量，可節(jié)約成本、也節(jié)省布置空間，而減少零部件也減少了故障點，也提高了系統(tǒng)的可靠性，且計算精度高。
【附圖說明】
[0058]圖1為現(xiàn)有EGR燃氣發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖2為本發(fā)明一實施例提供的一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法的流程圖；
[0060]圖3為現(xiàn)有EGR燃油類發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061 ]圖4為本發(fā)明另一實施例提供的一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0062]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0063]實施例1:本實施例是針對燃氣類發(fā)動機的方法。
[0064]圖1為現(xiàn)有EGR燃氣發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，EGR發(fā)動機包括:節(jié)氣門前壓力溫度傳感器1、空氣進氣流量傳感器2、節(jié)氣門3、混合器4、EGR閥5、進氣歧管壓力溫度傳感器6、進氣門7、進氣管8、燃氣進氣管9和EGR廢氣進氣管10;
[0065]進氣管8上依次安裝節(jié)氣門前壓力溫度傳感器I和空氣進氣流量傳感器2，節(jié)氣門前壓力溫度傳感器I和空氣進氣流量傳感器2后的進氣管8上安裝節(jié)氣門3，節(jié)氣門3后的進氣管8通過混合器4連接燃氣進氣管9，混合器4后連接EGR廢氣進氣管10，進氣管8和EGR廢氣進氣管10連接后進氣管上安裝進氣歧管壓力溫度傳感器6，進氣歧管壓力溫度傳感器6后的進氣管的一端連接發(fā)動機的氣缸蓋。
[0066]空氣從進氣管8進入，燃氣從燃氣進氣管9進入，節(jié)氣門前壓力溫度傳感器1、空氣進氣流量傳感器2分別用來測量節(jié)氣門3前的空氣壓力、空氣溫度和空氣流量?？諝夂腿細饨?jīng)過混合器4混合后，在進氣管8中和從EGR廢氣進氣管10進入的EGR廢氣混合經(jīng)過氣缸蓋進入氣缸。節(jié)氣門3后的混合氣的壓力、溫度，因混合氣均勻混合，可認為進氣歧管壓力溫度傳感器6測得的混合氣溫度即為節(jié)氣門后空氣、燃氣、EGR廢氣的溫度，混合氣的壓力即為節(jié)氣門3后空氣壓力、燃氣壓力、EGR廢氣壓力。
[0067]圖2為本發(fā)明一實施例提供的一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法的流程圖。
[0068]一種EGR發(fā)動機的EGR廢氣流量測量方法，包括:
[0069]S21、獲取空氣流量和由節(jié)氣門后的空氣、燃氣和EGR廢氣組成的混合氣的壓力和混合氣(空氣、燃氣和EGR廢氣組成的混合氣)的溫度；
[0070]S22、根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，計算EGR廢氣流量。
[0071]其中，空氣流量由空氣進氣流量傳感器2獲取，混合氣的壓力和混合氣的溫度均由進氣歧管壓力溫度傳感器6獲取。
[0072]優(yōu)選的，所述步驟S22，包括:
[0073]S221、根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取EGR廢氣分體積；
[0074]優(yōu)選的，所述步驟S221，包括:
[0075]S2211、根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取空氣分體積；
[0076]優(yōu)選的，所述步驟S2211，包括:
[0077]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式(I)獲取空氣分體積:
[0078]Vair=mair*Rgair*T/P (I)
[0079]其中，Vair為空氣分體積，Hlair為空氣流量，Rgair為空氣的氣體常數(shù)(已知)，T為混合氣的溫度，P為混合氣的壓力。
[0080]S2212、根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，獲取燃氣分體積；
[0081 ]優(yōu)選的，所述步驟S2212，包括:
[0082]根據(jù)所述空氣流量、混合氣的壓力和混合氣的溫度，通過公式(2)獲取燃氣分體積:
[0083]Vfuel = mfuel*Rgfuel*T/P (2)
[0084]其中，mfuei= mair/a/A，mfuei為燃氣流量，a為理論空燃比，λ為預(yù)設(shè)過量空氣系數(shù)，Vfimi為燃氣分體積，Rgfimi為燃氣的氣體常數(shù)。
[0085]S2213、根據(jù)空氣分體積和燃氣分體積，獲取EGR廢氣分體積。
[0086]因空氣、EGR廢氣(主要成分是N2、CO2、Η20)分子相差較小，而燃氣分子和空氣相差較大，分子間存在間隙，可以認為空氣和EGR廢氣二者混合后體積等于二者體積之和，燃氣和空氣、廢氣混合后體積小于三者體積之和，但三者體積之和與三者混合后的總體積之間存在系數(shù)關(guān)系，此系數(shù)為體積相關(guān)因子f，因此，優(yōu)選的，所述步驟S2213，包括: