EGR系统及具有其的车辆.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921592892.3 (22)申请日 2019.09.23 (73)专利权人 潍柴动力股份有限公司 地址 261061 山东省潍坊市高新技术产业 开发区福寿东街197号甲 (72)发明人 闫乐乐唐帅牛鸿斌李俊琦 史家训杨燕楠 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李赫 (51)Int.Cl. F02M 26/34(2016.01) F04B 35/04(2006.01) F04B 39/10(2006.01) (54)实用新型名称 EG。

2、R系统及具有其的车辆 (57)摘要 本实用新型公开了一种EGR系统及具有其的 车辆。 EGR系统包括连接所述发动机的出气口及 其进气管的EGR管路； 所述EGR管路上设置有EGR 阀； 还包括充气装置； 所述充气装置包括： 气缸能 够活动地设置于所述气缸内的活塞结构， 所述活 塞结构的活塞部与所述气缸的内壁形成气腔； 设 置于所述气缸上且与所述气腔连通的进气单向 阀及排气单向阀， 所述进气单向阀与位于所述 EGR阀进气侧的所述EGR管路的管段连通， 所述排 气单向阀与位于所述EGR阀出气侧的所述EGR管 路的管段连通； 驱动所述活塞结构的活塞杆运动 的驱动装置。 本实用新型实施例提供的EGR系。

3、统， 提高了EGR率， 对发动机的进气量影响较小。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 211314417 U 2020.08.21 CN 211314417 U 1.一种EGR系统， 包括连接发动机(7)的出气口及其进气管(6)的EGR管路； 所述EGR管路 上设置有EGR阀(11)； 其特征在于， 还包括充气装置(1)； 所述充气装置(1)包括： 气缸(105)； 能够活动地设置于所述气缸(105)内的活塞结构， 所述活塞结构的活塞部(104)与所述 气缸(105)的内壁形成气腔； 设置于所述气缸(105)上且与所述气腔连通的进气单向阀(A)及排气单向阀(B)， 所述 进气单向阀(。

4、A)与位于所述EGR阀(11)进气侧的所述EGR管路的管段连通， 所述排气单向阀 (B)与位于所述EGR阀(11)出气侧的所述EGR管路的管段连通； 驱动所述活塞结构的活塞杆(103)运动的驱动装置(101)。 2.如权利要求1所述的EGR系统， 其特征在于， 所述驱动装置(101)为旋转电机； 所述充气装置(1)还包括传递杆结构(102)， 所述传递杆结构(102)包括两个相互铰接 的传递杆， 其中一个所述传递杆的自由端与所述旋转电机的驱动端铰接， 另一个所述传递 杆的自由端与所述活塞结构的活塞杆(103)铰接。 3.如权利要求1所述的EGR系统， 其特征在于， 所述进气单向阀(A)及所述排。

5、气单向阀 (B)位于所述气缸(105)的同一壁面上。 4.如权利要求3所述的EGR系统， 其特征在于， 设置所述进气单向阀(A)及所述排气单向 阀(B)的所述壁面朝向所述活塞部(104)。 5.如权利要求1所述的EGR系统， 其特征在于， 还包括设置于所述EGR管路上的EGR冷却 器(8)； 所述进气单向阀(A)与所述EGR管路的连通部位位于所述EGR冷却器(8)与所述EGR阀 (11)之间。 6.如权利要求1-5任一项所述的EGR系统， 其特征在于， 还包括设置于所述EGR管路上的 流量计(4)； 所述排气单向阀(B)与所述EGR管路的连通部位位于所述EGR阀(11)与所述流量计(4) 之间。

6、。 7.如权利要求6所述的EGR系统， 其特征在于， 所述流量计(4)为文丘里流量计。 8.如权利要求1所述的EGR系统， 其特征在于， 还包括EGR混合器(3)， 所述发动机(7)的 进气管路的出气端及所述EGR管路的出气段均与所述EGR混合器(3)的进气口连通， 所述EGR 混合器(3)从出气口与所述进气管(6)的进气口连通。 9.如权利要求1所述的EGR系统， 其特征在于， 所述进气管(6)的进气口设置有进气加热 格栅(5)。 10.一种车辆， 包括EGR系统， 其特征在于， 所述EGR系统为如权利要求1-9任一项所述的 EGR系统。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211314417。

7、 U 2 EGR系统及具有其的车辆 技术领域 0001 本实用新型涉及发动机技术领域， 特别涉及一种EGR系统及具有其的车辆。 背景技术 0002 EGR系统主要工作原理是将发动机的一部分废气再回到气缸中， 与发动机进气混 合， 主要作用有三点： 1、 降低混合气的含氧浓度； 2、 吸收燃烧释放出的热量， 使燃烧速度减 慢， 燃烧温度降低， 便减少了NOX的生成； 3、 废气中含有NOX会抑制NOX的生成。 0003 传统放气阀增压器的发动机部分情况下进气压力大于排气压力， 没有EGR驱动压 差， 发动机废气无法进入进气系统， 此时无法实现EGR系统的运行， 无法起到降NOX排放的作 用， 无。

8、法满足排放要求， EGR率较低。 0004 目前主要有以下两种方式提高EGR率： 第一种， 发动机采用单向阀来提高此时的 EGR率， 利用排气脉冲压力， 使一部分废气进入进气系统。 但是， 采用单向阀技术， 脉冲能量 不可控， 受发动机一致性影响明显， 且实现EGR 率有限， 利用率不高。 第二种， 传统发动机还 采用进气节流阀来提高此部分区域EGR率， 进行节流降压增大进气、 排气压力差， 实现提高 EGR率的控制。 但是， 采用进气节流阀技术会大大减少进入柴油机的新鲜进气量,因此会对 柴油机的动力性、 经济性和微粒排放造成不利的影响。 0005 因此， 如何避免进气量减少， 提高EGR率，。

9、 是本技术领域人员亟待解决的问题。 实用新型内容 0006 有鉴于此， 本实用新型提供了一种EGR系统， 以避免进气量减少， 提高 EGR率。 本实 用新型还提供了一种车辆。 0007 为实现上述目的， 本实用新型提供如下技术方案： 0008 一种EGR系统， 包括连接所述发动机的出气口及其进气管的EGR管路； 所述EGR管路 上设置有EGR阀； 0009 还包括充气装置； 0010 所述充气装置包括： 0011 气缸； 0012 能够活动地设置于所述气缸内的活塞结构， 所述活塞结构的活塞部与所述气缸的 内壁形成气腔； 0013 设置于所述气缸上且与所述气腔连通的进气单向阀及排气单向阀， 所述。

10、进气单向 阀与位于所述EGR阀进气侧的所述EGR管路的管段连通， 所述排气单向阀与位于所述EGR阀 出气侧的所述EGR管路的管段连通； 0014 驱动所述活塞结构的活塞杆运动的驱动装置。 0015 可选地， 上述EGR系统中， 所述驱动装置为旋转电机； 0016 所述充气装置还包括传递杆结构， 所述传递杆结构包括两个相互铰接的传递杆， 其中一个所述传递杆的自由端与所述旋转电机的驱动端铰接， 另一个所述传递杆的自由端 说明书 1/5 页 3 CN 211314417 U 3 与所述活塞结构的活塞杆铰接。 0017 可选地， 上述EGR系统中， 所述进气单向阀及所述排气单向阀位于所述气缸的同一 壁。

11、面上。 0018 可选地， 上述EGR系统中， 设置所述进气单向阀及所述排气单向阀的所述壁面朝向 所述活塞部。 0019 可选地， 上述EGR系统中， 还包括设置于所述EGR管路上的EGR冷却器； 0020 所述进气单向阀与所述EGR管路的连通部位位于所述EGR冷却器与所述EGR阀之 间。 0021 可选地， 上述EGR系统中， 还包括设置于所述EGR管路上的流量计； 0022 所述排气单向阀与所述EGR管路的连通部位位于所述EGR阀与所述流量计之间。 0023 可选地， 上述EGR系统中， 所述流量计为文丘里流量计。 0024 可选地， 上述EGR系统中， 还包括EGR混合器， 所述发动机的。

12、进气管路的出气端及所 述EGR管路的出气段均与所述EGR混合器的进气口连通， 所述EGR混合器从出气口与所述进 气管的进气口连通。 0025 可选地， 上述EGR系统中， 所述进气管的进气口设置有进气加热格栅。 0026 本实用新型还提供了一种车辆， 包括EGR系统； 所述EGR系统为如上述任一项所述 的EGR系统。 0027 从上述的技术方案可以看出， 本实用新型提供的EGR系统， 当需要增加发动机的排 气压力时如发动机的进气压力大于其排气压力， 通过驱动装置驱动活塞结构的活塞杆运 动， 实现活塞部在气缸内的运动， 进而调节气腔的压差。 即， 充气装置的运行分为吸气及排 气的操作。 吸气操作。

13、中， 驱动装置驱动活塞结构的活塞杆运动， 使得气腔的体积增加， 进气 单向阀打开， 在压差的作用下使得EGR阀进气侧的EGR管路的管段对发动机的排气进行吸气 操作， 吸收的排气进入气腔中； 排气操作中， 驱动装置驱动活塞结构的活塞杆运动， 使得气 腔的体积减小， 排气单向阀打开， 在压差的作用下使得气腔中的气体经过EGR阀出气侧的 EGR管路的管段对发动机的进气进行补气操作。 本实用新型实施例提供的EGR系统， 以便于 在发动机排气与进气驱动压差不足以提供目标EGR率不足以提供目标EGR率时如发动机的 进气压力大于其排气压力， 通过充气装置， 实现脉冲式充气， 对排气进行加压， 把一部分发 动。

14、机的排气引入进气管内， 提高了EGR率， 并且， 对发动机的进气量影响较小。 0028 本实用新型还提供了一种车辆， 包括EGR系统； EGR系统为如上述任一种EGR系统。 由于上述EGR系统及车辆具有上述技术效果， 具有上述EGR 系统及车辆的也应具有同样地 技术效果， 在此不再一一累述。 附图说明 0029 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提 下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0。

15、030 图1为本实用新型实施例中的EGR系统的结构示意图； 0031 图2为本实用新型实施例中的充气装置的第一状态示意图； 说明书 2/5 页 4 CN 211314417 U 4 0032 图3为本实用新型实施例中的充气装置的第二状态示意图； 0033 图4为本实用新型实施例中的充气装置的第三状态示意图； 0034 图5为本实用新型实施例中的充气装置的第四状态示意图。 具体实施方式 0035 本实用新型公开了一种EGR系统， 以避免进气量减少， 提高EGR率。 0036 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅。

16、是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0037 请参考图1-图5所示， 本实用新型实施例提供了一种EGR系统， 包括连接发动机7的 出气口及其进气管6的EGR管路； EGR管路上设置有EGR阀 11； 还包括充气装置1； 充气装置1 包括气缸105、 活塞结构、 进气单向阀A、 排气单向阀B及驱动装置101。 活塞结构能够活动地 设置于气缸105内， 活塞结构的活塞部104与气缸105的内壁形成气腔； 进气单向阀A及排气 单向阀B设置于气缸105上且与。

17、气腔连通， 进气单向阀A与位于EGR阀11进气侧的EGR管路的 管段连通， 排气单向阀B与位于EGR阀11出气侧的EGR 管路的管段连通； 驱动装置101驱动活 塞结构的活塞杆103运动。 0038 本实用新型实施例提供的EGR系统， 当需要增加发动机的排气压力时(如发动机的 进气压力大于其排气压力)， 通过驱动装置101驱动活塞结构的活塞杆103运动， 实现活塞部 104在气缸105内的运动， 进而调节气腔的压差。 即， 充气装置1的运行分为吸气及排气的操 作。 吸气操作中， 驱动装置101 驱动活塞结构的活塞杆103运动， 使得气腔的体积增加， 进气 单向阀A打开， 在压差的作用下使得EG。

18、R阀11进气侧的EGR管路的管段对发动机的排气进行 吸气操作， 吸收的排气进入气腔中； 排气操作中， 驱动装置101驱动活塞结构的活塞杆103运 动， 使得气腔的体积减小， 排气单向阀B打开， 在压差的作用下使得气腔中的气体经过EGR阀 11出气侧的EGR管路的管段对发动机的进气进行补气操作。 本实用新型实施例提供的EGR系 统， 以便于在发动机排气与进气驱动压差不足以提供目标EGR率不足以提供目标EGR率时 (如发动机的进气压力大于其排气压力)， 通过充气装置1， 实现脉冲式充气， 对排气进行加 压， 把一部分发动机的排气引入进气管6内， 提高了EGR率， 并且， 对发动机的进气量影响较 小。

19、。 0039 可以理解的是， 进气单向阀A开启时气腔进气， 排气单向阀B开启时气腔排气。 其 中， 进气单向阀A及排气单向阀B开启的条件(压差)可以依据实际需求而定。 EGR阀11为沿其 进气侧向其出气侧导通的单向阀， 或者， EGR 阀11在充气装置工作时关闭。 0040 本实施例中， 需要增加发动机的排气压力的情况为发动机排气与进气驱动压差不 足以提供目标EGR率不足以提供目标EGR率时， 即如发动机的进气压力大于其排气压力的时 候， 此时， EGR管路无法将发动机排气向发动机进气管6输送。 当然， 也可以是EGR管路的流量 过小时， 启动充气装置1， 同样可以提高EGR率。 其中， 发动。

20、机排气与进气驱动压差是否满足 目标EGR 率的检测可以由ECU12来完成。 0041 本实施例中， 驱动装置101为旋转电机； 充气装置1还包括传递杆结构 102， 传递杆 结构102包括两个相互铰接的传递杆， 其中一个传递杆的自由端与旋转电机的驱动端铰接， 说明书 3/5 页 5 CN 211314417 U 5 另一个传递杆的自由端与活塞结构的活塞杆103 铰接。 通过上述设置， 可以通过控制旋转 电机的转速实现控制EGR率的作用， 方便了依据实际需求调节EGR率的作用。 0042 如图2所示， 当排气与进气驱动压差能够满足提供目标EGR率， 此时控制旋转电机 不工作， 活塞杆103静止不。

21、动侧， 且进气单向阀A及排气单向阀B关闭。 EGR率控制靠EGR阀11 的开度控制， 此充气装置不起作用。 0043 如图3所示， 当排气与进气驱动压差不能满足提供目标EGR率， 此时控制旋转电机 工作， 进气单向阀A打开， 排气单向阀B关闭， 旋转电机驱动活塞杆103向左移动， EGR阀关闭， 废气通过进气单向阀A充满气腔。 0044 如图4所示， 旋转电机驱动活塞杆103向右移动， 此时进气单向阀A与排气单向阀B 关闭， 压缩气腔内的废气。 0045 如图5所示， 当气腔内的压力大于发动机的进气压力时， 排气单向阀B 打开， 废气 从气腔流入EGR管路， 与发动机的进气混合。 当气腔内的压。

22、力小于发动机的进气压力时， 排 气单向阀B， 旋转电机作无用功或不做功。 0046 为了方便加工， 进气单向阀A及排气单向阀B位于气缸105的同一壁面上。 0047 进一步地， 设置进气单向阀A及排气单向阀B的壁面朝向活塞部104。 通过上述设 置， 提高了进入气腔及流出气腔的气体的顺畅程度。 0048 本实用新型实施例提供的EGR系统中， 还包括设置于EGR管路上的EGR 冷却器8； 进 气单向阀A与EGR管路的连通部位位于EGR冷却器8与EGR 阀11之间。 通过上述设置， 避免了 过热的气体进入气腔， 有效提高了充气装置1的使用寿命。 0049 为了实现闭环控制， 还包括设置于EGR管路。

23、上的流量计4； 排气单向阀 B与EGR管路 的连通部位位于EGR阀11与流量计4之间。 通过上述设置， 流量计4能够检测充气装置1对发 动机的进气进行脉冲式补气后的流量， 可以依据流量计4检测得到的流量值控制旋转电机 的转速， 以便于实现闭环控制。 即， 通过控制旋转电机转速(如应用电机转速MAP)， 通过流量 计4实现闭环修订旋转电机转速达到修订EGR率的作用。 0050 并且， 在充气装置1不工作时， 通过控制EGR阀11的开度(如应用EGR 阀11的开度 MAP)， 通过流量计4实现闭环修订EGR阀11开度以达到修订EGR率的作用。 0051 优选地， 流量计4为文丘里流量计。 0052。

24、 本实用新型实施例提供的EGR系统中， 还包括EGR混合器3， 发动机7 的进气管路的 出气端及EGR管路的出气段均与EGR混合器3的进气口连通， EGR混合器3从出气口与进气管 6的进气口连通。 0053 如图1所示， 发动机7的进气管路的进气口及发动机7的排气管路的排气口设置增 压器9， 增压器9的进气端设置有空滤器10。 发动机7的进气管路上还设置有中冷器2。 0054 进一步地， 进气管6的进气口设置有进气加热格栅5。 通过上述设置， 提高了发动机 的使用寿命。 0055 本实用新型实施例还提供了一种车辆， 包括EGR系统； EGR系统为如上述任一种EGR 系统。 0056 由于上述E。

25、GR系统及车辆具有上述技术效果， 具有上述EGR系统及车辆的也应具有 同样地技术效果， 在此不再一一累述。 0057 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 说明书 4/5 页 6 CN 211314417 U 6 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 0058 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因 此， 本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。 说明书 5/5 页 7 CN 211314417 U 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 211314417 U 8 图3 图4 图5 说明书附图 2/2 页 9 CN 211314417 U 9 。