CN117418970B - 一种发动机及其egr系统与控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发动机及其EGR系统与控制方法，EGR系统包括：三通阀，三通阀具有第一接口、第二接口和第三接口；第一接口与中冷器和进气口之间的进气管路连通；第一气体管路，第一气体管路的一端与第二接口连通，另一端与涡轮机和排气口之间的排气管路连通；第二气体管路，第二气体管路的一端与第三接口连通，另一端与涡轮机和后处理装置之间的排气管路连通；控制器，控制器用于至少基于驱动压差控制三通阀，以控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。EGR系统具有多种工作模式，能够基于发动机的工况选择EGR系统处于适配工作模式，以使得发动机在不同工况均具有良好的工作性能。

Description

一种发动机及其EGR系统与控制方法

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，更具体的说，涉及一种发动机及其EGR系统与控制方法。

背景技术

废气再循环（Exhaust Gas Recirculation的，简称EGR）系统是一种发动机中功能系统，EGR系统能够将发动机的一部分废气再循环引回到发动机气缸当中，与发动机的新鲜进气混合，以提高发动机工作效率，改善燃烧环境、减少NO_X化合物的排放、减少爆震以及延长发动机部件使用寿命。

现有EGR系统一般仅具有一条EGR气体管路在EGR气体管路连接发动机排气管路的一端气压大于连接发动机进气管管路的另一端气压时，使得一部分废气通过该EGR气体管理进入到发动机的进气管路，与新鲜空气混合后，回流到发动机的气缸中，EGR系统的工作模式单一。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种发动机及其EGR系统与控制方法，方案如下：

一种发动机的EGR系统，发动机包括：机体，具有排气口和进气口；与排气口连接的排气管路；与进气口连接的进气管路；进气管路包括中冷器；排气管路包括在废气排出路径上依次设置的涡轮机和后处理装置；

EGR系统包括：

三通阀，三通阀具有第一接口、第二接口和第三接口；第一接口与中冷器和进气口之间的进气管路连通；

第一气体管路，第一气体管路的一端与第二接口连通，另一端与涡轮机和排气口之间的排气管路连通；

第二气体管路，第二气体管路的一端与第三接口连通，另一端与涡轮机和后处理装置之间的排气管路连通；

控制器，控制器用于至少基于驱动压差控制三通阀，以控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

优选的，在上述EGR系统中，还包括：

第一传感器，第一传感器用于检测第二接口所连通排气管路中的气压；

第二传感器，第二传感器用于检测第一接口所连通进气管路中的气压；

其中，控制器能够基于第一传感器与第二传感器的检测结果，确定驱动压差。

优选的，在上述EGR系统中，控制器用于在驱动压差大于0时，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第一工作模式；

其中，在第一工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。

优选的，在上述EGR系统中，控制器用于在驱动压差小于0时，基于后处理装置的工作状态，控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

优选的，在上述EGR系统中，在驱动压差小于0时，控制器用于在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第一气体管路，开启第二气体管路，使得EGR系统处于第二工作模式。

优选的，在上述EGR系统中，在驱动压差小于0时，控制器用于在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第三工作模式；

其中，在第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。

优选的，在上述EGR系统中，在驱动压差小于0时，控制器用于在后处理装置的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭第一气体管路和第二气体管路，使得EGR系统处于第四工作模式。

本申请还提供了一种上述任一项EGR系统的控制方法，包括：

确定驱动压差；

至少基于驱动压差控制三通阀，以控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

优选的，在上述控制方法中，控制EGR系统工作模式的方法包括：

如果驱动压差大于0，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第一工作模式；

其中，在第一工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。

优选的，在上述控制方法中，控制EGR系统工作模式的方法包括：

如果驱动压差小于0，基于后处理装置的工作状态，控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

优选的，在上述控制方法中，在驱动压差小于0时，控制EGR系统工作模式的方法包括如下方式至少一种：

在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第一气体管路，开启第二气体管路，使得EGR系统处于第二工作模式；

在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第三工作模式；其中，在第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关；

在后处理装置的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭第一气体管路和第二气体管路，使得EGR系统处于第四工作模式。

本申请还提供了一种发动机，包括上述任一项EGR系统。

通过上述描述可知，本申请技术方案提供的发动机及其EGR系统与控制方法中，EGR系统包括：三通阀，三通阀具有第一接口、第二接口和第三接口；第一接口与中冷器和进气口之间的进气管路连通；第一气体管路，第一气体管路的一端与第二接口连通，另一端与涡轮机和排气口之间的排气管路连通；第二气体管路，第二气体管路的一端与第三接口连通，另一端与涡轮机和后处理装置之间的排气管路连通；控制器，控制器用于至少基于驱动压差控制三通阀，以控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。相对于具有单一工作模式的传统EGR系统，本申请技术方案中EGR系统具有多种工作模式，能够基于发动机的工况选择EGR系统处于适配工作模式，以使得发动机在不同工况均具有良好的工作性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本申请实施例提供的一种发动机EGR系统的结构示意图；

图2为EGR系统在第一工作模式下发动机内气体流向的原理示意图；

图3为EGR系统在第二工作模式下发动机内气体流向的原理示意图；

图4为EGR系统在第三工作模式下发动机内气体流向的原理示意图；

图5为本申请实施例提供的一种发动机万有特性数据图；

图6为本申请实施例提供的一种EGR系统控制方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种EGR系统控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在本申请中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本申请意在覆盖落入所对应权利要求（要求保护的技术方案）及其等同物范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是，本申请实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参考图1所示，图1为本申请实施例提供的一种发动机EGR系统的结构示意图，发动机包括：机体11，机体11具有排气口111和进气口112；与排气口111连接的排气管路12；与进气口112连接的进气管路13；进气管路13包括中冷器131；排气管路12包括在废气排出路径上依次设置的涡轮机121和后处理装置122；

EGR系统包括：

三通阀14，三通阀14具有第一接口A、第二接口B和第三接口C；第一接口A与中冷器131和进气口112之间的进气管路13连通；

第一气体管路15，第一气体管路15的一端与第二接口B连通，另一端与涡轮机121和排气口111之间的排气管路12连通；

第二气体管路16，第二气体管路16的一端与第三接口C连通，另一端与涡轮机121和后处理装置122之间的排气管路12连通；

控制器，控制器用于至少基于驱动压差控制三通阀14，以控制第一气体管路15和第二气体管路16的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

其中，设定驱动压差为Pb，第二接口B所连通排气管路12中的气压为P3，第一接口A所连通进气管路13中的气压为P2，则Pb=P3-P2。

在图1中未示出控制器，可以复用车辆中ECU作为控制器，以控制三通阀14的导通状态，或者通过与ECU不同的单独控制芯片作为该控制器，本申请实施例对应控制器的实现方式不做限定。

发动机具有增压器，用于对进气管路13进行进气增压。进气管路13还包括压气机18，涡轮机121通过连接轴和压气机18连接，增压器包括压气机18、涡轮机121以及二者之间的连接轴。排气管路12中废气能够推动涡轮机121，通过涡轮机121带动连接轴转动，以带动压气机18中压轮旋转，利用废气能量对进气管路13进行进气增压。

可选的，如图1所示，压气机18可以位于中冷器131远离进气口112一侧的进气管路13，其他方式中，压气机18也可以位于中冷器131靠近进气口112一侧的进气管路13，本申请实施例对压气机18在进气管路13中的位置不做限定。

后处理装置122包括选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，简称SCR）模块。发动机作为动力输出的主要单元，是机动车最重要的部分之一。而为满足标准的排放法规和高热效率，SCR后处理技术已成为柴油发动机的关键技术，SCR模块的主要作用是通过喷射尿素与发动机产生的NOx进行催化还原反应，该反应的关键条件为SCR载体的温度，只有在合适的温度范围内才具有较高的转化效率，温度过低或过高，SCR载体的转化效率均会下降。以一种常用SCR载体为例，适宜的温度范围是200℃~350℃，温度低于200℃或高于350℃时，SCR载体的转换效率较低。因此，当后处理装置122中温度过高时（发动机负荷较高或再生消碳后的冷却阶段）需要对后处理装置122进行降温以快速恢复后处理的转化效率。此外，在低速大扭矩区域，增压器能力有限，过量空气系数小导致涡轮机121后排温（涡轮机121和后处理装置122之间排气管路12内气体温度）达到最大限值，扭矩提不上去，动力性不足。

常规EGR系统中，一般仅通过EGR阀连通进气管路13和排气管路12，在驱动压差大于0时，通过控制EGR阀开度控制回流到机体11中废气流量，工作模式单一。而且需要单独的冷却系统实现后处理装置122中温度控制。

本申请技术方案中，能够在Pb＞0时，通过三通阀14关闭第二气体管路16，开启第一气体管路15，通过控制第一气体管路15的开度，控制回流到机体11中废气流量，还能够在Pb＜0时，基于发动机所处工况，关闭第一气体管路15，开启第二气体管路16，使得新鲜空气能够通过第二气体管路16倒灌到后处理装置122和涡轮机121之间的排气管路12，以实现对后处理装置122的迅速降温，或，关闭第二气体管路16，开启第一气体管路15，使得新鲜空气能够通过第一气体管路15倒灌到涡轮机121与排气口111之间的排气管路12，提高涡轮机121做功，以提高动力性，同时降低涡轮机121的后排温。

本申请实施例提供的EGR系统具有三通阀14以及基于三通阀14与排气管路12和进气管路13连通的第一气体管路15和第二气体管路16，控制器能够通过控制三通阀14，控制第一气体管路15和第二气体管路16的开度，以分别控制第一气体管路15中气体流量和第二气体管路16中气体流量，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。相对于具有单一工作模式的传统EGR系统，本申请技术方案中EGR系统具有多种工作模式，能够基于发动机的工况，选择EGR系统处于适配工作模式，以使得发动机在不同工况下均具有良好的工作性能。

如图1所示， EGR系统还包括：

第一传感器，第一传感器用于检测第二接口B所连通排气管路12中的气压P3；

第二传感器，第二传感器用于检测第一接口A所连通进气管路13中的气压P2；

其中，控制器能够基于第一传感器与第二传感器的检测结果，确定驱动压差。

控制器分别和第一传感器以及第二传感器连接，以获取第一传感器和第二传感器的检测结果，并基于两传感器的检测结果确定驱动压差，基于驱动压差控制三通阀14的导通状态。

在本申请实施例的一种实施方式中，控制器用于在驱动压差大于0时，关闭第二气体管路16，开启第一气体管路15，使得EGR系统处于第一工作模式；其中，在第一工作模式，第一气体管路15的开度与发动机的扭矩和转速相关。此时，发动机中气体流向可以如图2所示。

参考图2所示，图2为EGR系统在第一工作模式下发动机内气体流向的原理示意图，图2中箭头表示发动机中气体流向。在第一工作模式下，Pb＞0，即P3＞P2，故在第二气体管路16关闭，第一气体管路15开启时，排气管路12中的一部分废气在排气管路12中经过后处理后，排出到发动机外部，另一部分废气能够通过第一气体管路15进入进气管路13，与新鲜空气混合后进入机体11内，实现废气的循环利用，以改善燃烧环境、减少NO_X化合物的排放、减少爆震以及延长发动机部件使用寿命。

在第一工作模式下，能够在低负荷、驱动压差大于0的工况下，对第一气体管路15的开度进行控制，从而能够降低发动机油耗，并提高涡轮机121的后排温度。

在本申请实施例的一种实施方式中，控制器用于在驱动压差小于0时，基于后处理装置122的工作状态，控制第一气体管路15和第二气体管路16的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。当在驱动压差小于0时，基于后处理装置122的工作状态，控制第一气体管路15和第二气体管路16的开度，选择EGR系统处于下述第二工作模式或是第三工作模式。

在驱动压差小于0时，一种方式中，控制器用于在后处理装置122的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第一气体管路15，开启第二气体管路16，使得EGR系统处于第二工作模式。其中，后处理装置122的温度参数为SCR模块上游温度（SCR模块废气进气温度）。此时，发动机中气体流向可以如图3所示。

参考图3所示，图3为EGR系统在第二工作模式下发动机内气体流向的原理示意图，图3中箭头表示发动机中气体流向。在第二工作模式下，Pb＜0，即P3＜P2，故在第一气体管路15关闭，第二气体管路16开启时，进气管路13中的一部分新鲜空气能够通过第二气体管路16倒灌到后处理装置122和涡轮机121之间的排气管路12中，实现对后处理装置122的迅速降温。该方式能够在后处理装置122温度过高需要快速降温时，将进气管路13内中冷后的一部分新鲜空气通过第二气体管路16倒灌到涡轮机121排气下游的排气管路12，以使得后处理装置122迅速降温，提高处理转换效率。

在第二工作模式下，能够在驱动压差大于0，后处理装置122的温度参数大于温度阈值，SCR载体转换效率低，需要对后处理装置122进行快速降温的工况下，开启第二气体管路16，从而对后处理装置122进行快速降温。该方式中，第二气体管路16可以完全开启，以对后处理装置122进行快速降温。

在驱动压差小于0时，另一种方式中，控制器用于在后处理装置122的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第二气体管路16，开启第一气体管路15，使得EGR系统处于第三工作模式；其中，在第三工作模式，第一气体管路15的开度与发动机的扭矩和转速相关。此时，发动机中气体流向可以如图4所示。

参考图4所示，图4为EGR系统在第三工作模式下发动机内气体流向的原理示意图，图4中箭头表示发动机中气体流向。在第三工作模式下，Pb＜0，即P3＜P2，故在第二气体管路16关闭，第一气体管路15开启时，进气管路13中的一部分新鲜空气能够通过第一气体管路15倒灌到涡轮机121和排气口111之间的排气管路12中，利用一部分进气增加涡轮机121做功。该方式能够在发动机处于低速大扭矩，过量空气系数较低导致涡轮机121的后排温和扭矩受限的工况下，将进气管路13内中冷后的一部分新鲜空气通过第一气体管路15倒灌到涡轮机121排气上游的排气管路12，以利用中冷后的一部分新鲜进气增加涡轮机121做功，从而提高过量空气系数，提升扭矩，增强动力性。

在第三工作模式下，能够在低速大扭矩、驱动压差小于0、且涡轮机121的后排温较大的工况下，对第一气体管路15的开度进行控制，使得一部分新鲜空气倒灌到涡轮机121的排气上游，提高涡轮机121做功，以提高动力性，同时降低涡轮机121的后排温。

在本申请实施例的一种实施方式中，在驱动压差小于0时，控制器用于在后处理装置122的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭第一气体管路15和第二气体管路16，使得EGR系统处于第四工作模式。此时发动机中气体流向可以如图1所示。

在第四工作模式下，Pb＜0，即P3＜P2。此时，由于后处理装置122的温度参数不大于设定温度阈值，表明此时无需对后处理装置122进行降温，为避免进气管路13内中冷后的新鲜进气倒灌进入排气管路12，关闭第一气体管路15和第二气体管路16，以保证后处理装置122的工作性能。此时，所有废气均在排气管路12中经过后处理后排出到发动机外部，所有进气管路13中新鲜进气均经过排气管路12进入到机体11内部。废气和新鲜进气均无法在第一气体管路15和第二气体管路16中传输。

本申请实施例中，在驱动压差小于0时，可以基于需求，设定EGR系统具有第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式中的一种或是多种。

参考图5所示，图5为本申请实施例提供的一种发动机万有特性数据图，横轴为转速（单位r/min），纵轴为扭矩（单位N·m）。基于图5可知，发动机整个运行工况只有在低负荷和高转速下的区域有正驱动压差（对应图5中有驱动压差区域），在中低转速的中高负荷区域具有负驱动压差（（对应图5中无驱动压差区域）。传统的EGR系统只是在有正驱动压差的区域开启EGR阀将排气管路12中的一部分废气通过EGR管路引入到进气管路13与新鲜进气混合后进入机体11中的气缸，以提高发动机工作效率，改善燃烧环境，减少NOx化合物的排放，EGR系统工作模式单一。

而且在负动压差的区域特别是低速外特性附近，增压器单独基于废气做功有限，过量空气系数较低导致涡轮机121的后排温和扭矩受限，现有EGR系统无法利用新鲜进气回流的方式在合适的工况下对后处理降温或者在低速大扭矩区域增加涡轮机121做功，不具有提高动力性的功能。本申请实施例技术方案中，控制器能够通过控制三通阀14控制EGR系统处于第二工作模式，以利用倒灌新鲜进气对后处理装置122进行迅速降温，或控制EGR系统处于第三工作模式，以利用倒灌新鲜进气增加涡轮机121做功，提高动力性。

进气管路13靠近空气入口的部分设置有空滤装置17，空滤装置17用于滤除进气中灰尘。还可以设置进气管路13具有节流阀19，节流阀19用于控制进气管路13中的气体流量。图1所示方式中，节流阀19位于进气口112和第一接口A之间的进气管路13中。可以基于发动机设计需求设置节流阀19在进气管路13中的安装位置，本申请实施例对应节流阀19的安装位置不做限定。

可选的，在涡轮机121和排气管路12之间的排气管路设置有第三传感器，第三传感器用于检测涡轮机121后排气压P4。

通过上述描述可知，本申请实施例中，EGR系统具有第一气体管路15和第二气体管路16，两气体管路基于三通阀14连接在排气管路12和进气管路13之间。在后处理温度过高，或者柴油微粒过滤器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）再生消碳后，DPF需要迅速降温时，能够基于第二工作模式，使得中冷后的一部分新鲜进气通过第二气体管路16流入到涡轮机121的排气下游，进入后处理装置122，使后处理温度迅速降低以达到降温的目，提高后处理转化效率。

在发动机处于低速大扭矩，过量空气系数较低导致排温受限，扭矩拉不上去时，能够基于第三工作模式，使得中冷后的一部分新鲜进气通过第一气体管路15流入到涡轮机121排气上游，以增加涡轮机121做功，使新鲜进气增加，提高过量空气系数，提高低速扭矩，增加动力性。

基于上述实施例所提供的EGR系统，本申请另一实施例还提供了一种上述实施例中EGR系统的控制方法，可以基于上述控制执行EGR系统的控制方法，控制方法可以如图6所示。

参考图6所示，图6为本申请实施例提供的一种EGR系统控制方法的流程示意图，其中，EGR系统的结构可以参考上式实施例描述，该控制方法包括：

步骤S11：确定驱动压差；

步骤S12：至少基于驱动压差控制三通阀，以控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

本申请实施例提供的EGR系统控制方法能够通过控制三通阀，控制第一气体管路和第二气体管路的开度，以分别控制第一气体管路中气体流量和第二气体管路中气体流量，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

在本申请实施例的一种实施方式中，控制EGR系统工作模式的方法包括：如果驱动压差大于0，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第一工作模式；其中，在第一工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。

在本申请实施例的一种实施方式中，控制EGR系统工作模式的方法包括：如果驱动压差小于0，基于后处理装置的工作状态，控制第一气体管路和第二气体管路的开度，使得EGR系统处于和发动机当前工况适配的工作模式。

在驱动压差小于0时，控制EGR系统工作模式的方法包括如下方式至少一种：

在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第一气体管路，开启第二气体管路，使得EGR系统处于第二工作模式；

在后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭第二气体管路，开启第一气体管路，使得EGR系统处于第三工作模式；其中，在第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关；

在后处理装置的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭第一气体管路和第二气体管路，使得EGR系统处于第四工作模式。

如上述，后处理装置的温度参数为SCR模块上游温度（SCR模块废气进气温度）。设定SCR模块上游温度为Ta，温度阈值为Tb。Tb的取值与SCR模块中SCR载体适宜的温度范围相关，当SCR模块中SCR载体适宜的温度范围是200℃~350℃时，Tb可以为400℃。易知的，Tb取值和发动机型号相关，可以基于发动机型号进行标定，本申请实施例对于Tb取值不做限定。

参考图7所示，图7为本申请实施例提供的另一种EGR系统控制方法的流程示意图，该控制方法包括：

步骤S21：确定驱动压差Pb。

计算驱动压差的方法包括：通过第一传感器检测第二接口B所连通排气管路中的气压P3，通过第二传感器检测第一接口A所连通进气管路中的气压P2，基于两传感器的检测结果计算驱动压差，其中，驱动压差Pb=P3-P2。

步骤S22：判断驱动压差Pb是否大于0。

步骤S23：如果驱动压差Pb大于0，通过三通阀关闭第二气体管路，并开启第一气体管路，使得EGR系统处于第一工作模式。

在第一工作模式下，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。具体的，此时第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第一关系，获取发动机当前扭矩和转速后，基于第一关系确定第一工作模式下第一气体管路的开度。其中，第一关系可以基于下表1确定。

步骤S24：如果驱动压差不大于0，在驱动压差小于0时，判断SCR模块上游温度Ta是否大于温度阈值Tb。

步骤S25：如果SCR模块上游温度Ta大于温度阈值Tb，判断发动机是否处于再生消碳的冷却阶段。

步骤S26：在SCR模块上游温度Ta大于温度阈值Tb，且发动机处于再生消碳的冷却阶段时，通过三通阀关闭第一气体管路，并开启第二气体管路，使得EGR系统处于第二工作模式。

步骤S27：在SCR模块上游温度Ta大于温度阈值Tb，且发动机未处于再生消碳的冷却阶段时，通过三通阀关闭第二气体管路，并开启第一气体管路，使得EGR系统处于第三工作模式。

在第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速相关。具体的，此时第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第二关系，获取发动机当前扭矩和转速后，基于第二关系确定第一工作模式下第一气体管路的开度。其中，第二关系可以基于下表1确定。

步骤S28：如果SCR模块上游温度Ta不大于温度阈值Tb，通过三通阀关闭第一气体管路和第二气体管路，使得EGR系统处于第四工作模式。

表1

表1中，第一列数据为扭矩（单位N·m），第一行数据为转速（单位r/min），其他表格单元为第一气体管路的开度（%）。表1中虚线右上方第一气体管路的非零数开度和扭矩以及转速具有上述第一关系，虚线左下方第一气体管路的非零数开度和扭矩以及转速具有上述第二关系。

本申请实施例所提供的控制方法还包括：预先存储数据表格，数据表格中包括多个第一标定数据组和多个第二标定数据组。当确定处于第一工作模式时，基于数据表格中第一标定数据组，确定第一气体管路的开度。当确定第三工作模式时，基于数据表格中第二标定数据组，确定第一气体管路的开度。

第一标定数据组包括：一组第一标定转速与第一标定扭矩及其在第一工作模式下对应的第一气体管路开度。如表1中，扭矩为400N·m，转速为700r/min的一第一标定数据组，其在第一工作模式下的第一气体管路的开度为20%。

在第一工作模式，基于数据表格确定第一气体管路的开度方法包括：

如果具有与当前扭矩和转速相同的第一标定数据组，则以该第一标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；如当前扭矩为200 N·m，当前转速为800r/min，基于表1能够确定第一气体管路的开度为22%。

如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第一标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第一标定转速，此时基于数据表格中多个第一标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度；如当前扭矩为300 N·m，当前转速为850r/min，基于表1中扭矩为200 N·m与400 N·m的两行数据和转速为800r/min与900r/min的两列数据限定的四个开度22%、25%、28%、30%，计算该四个开度的平均值，作为当前第一气体管路的开度。

第二标定数据组包括：一组第二标定转速与第二标定扭矩及其在第三工作模式下对应的第一气体管路开度。如表1中，扭矩为2000N·m，转速为900r/min的一第一标定数据组，其在第一工作模式下的第一气体管路的开度为25%。

在第三工作模式，基于数据表格确定第一气体管路的开度方法包括：

如果具有与当前扭矩和转速相同的第二标定数据组，则以该第二标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；此时，与第一工作模式具有相同第一标定数据组的情况原理相同；

如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第二标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第二标定转速，此时基于数据表格中多个第二标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度。此时，与第一工作模式没有相同第二标定数据组的情况原理相同。

在进行插分运算时，如果没有和当前扭矩相同的标定扭矩，则用于插分运算的两个标定扭矩需要为当前扭矩最近邻的两个标定扭矩，如果没有和当前转速相同的标定转速，则用于插分运算的两个标定转速需要为当前转速最近邻的两个标定转速，以便于较为准确的确定当前第一气体管路的开度。

基于上述实施例，本申请另一实施例还提供了一种发动机，该发动机包括上述实施例所提供的EGR系统，能够基于发动机所处工况的不同，选择EGR系统处于不同的工作模式，提高发动机的工作性能。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，附图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的附图标记标识同样的结构。另外，处于理解和易于描述，附图可能夸大了一些层、膜、面板、区域等厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其他元件上或者可以存在中间元件。另外，“在…上”是指将元件定位在另一元件上或者另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。

术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。

Claims (6)

1.一种发动机的EGR系统，其特征在于，所述发动机包括：机体，具有排气口和进气口；与所述排气口连接的排气管路；与所述进气口连接的进气管路；所述进气管路包括中冷器；所述排气管路包括在废气排出路径上依次设置的涡轮机和后处理装置；

所述EGR系统包括：

三通阀，所述三通阀具有第一接口、第二接口和第三接口；所述第一接口与所述中冷器和所述进气口之间的进气管路连通；

第一气体管路，所述第一气体管路的一端与所述第二接口连通，另一端与所述涡轮机和所述排气口之间的排气管路连通；

第二气体管路，所述第二气体管路的一端与所述第三接口连通，另一端与所述涡轮机和所述后处理装置之间的排气管路连通；

控制器，所述控制器用于至少基于驱动压差控制所述三通阀，以控制所述第一气体管路和所述第二气体管路的开度，使得所述EGR系统处于和所述发动机当前工况适配的工作模式；

其中，所述驱动压差为所述第二接口所连通排气管路中的气压与所述第一接口所连通进气管路中的气压的差；

所述控制器用于在所述驱动压差大于0时，关闭所述第二气体管路，开启所述第一气体管路，使得所述EGR系统处于第一工作模式，其中，在所述第一工作模式，所述第一气体管路的开度与所述发动机的扭矩和转速相关；

所述控制器用于在所述驱动压差小于0时，基于所述后处理装置的工作状态，控制所述第一气体管路和所述第二气体管路的开度，使得所述EGR系统处于和所述发动机当前工况适配的工作模式；

在所述驱动压差小于0时，所述控制器用于在所述后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭所述第一气体管路，开启所述第二气体管路，使得所述EGR系统处于第二工作模式；

在所述驱动压差小于0时，所述控制器用于在所述后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭所述第二气体管路，开启所述第一气体管路，使得所述EGR系统处于第三工作模式；其中，在所述第三工作模式，所述第一气体管路的开度与所述发动机的扭矩和转速相关；

其中，在所述第一工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第一关系；在所述第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第二关系；第一关系和第二关系基于数据表格确定；

所述数据表格包括多个第一标定数据组和多个第二标定数据组；

所述第一标定数据组包括：一组第一标定转速与第一标定扭矩及其在第一工作模式下对应的第一气体管路开度；在所述第一工作模式，如果具有与当前扭矩和转速相同的第一标定数据组，则以该第一标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；在所述第一工作模式，如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第一标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第一标定转速，基于数据表格中多个第一标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度；

所述第二标定数据组包括：一组第二标定转速与第二标定扭矩及其在第三工作模式下对应的第一气体管路开度；在所述第三工作模式，如果具有与当前扭矩和转速相同的第二标定数据组，则以该第二标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；在所述第三工作模式，如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第二标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第二标定转速，基于数据表格中多个第二标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度。

2.根据权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，还包括：

第一传感器，所述第一传感器用于检测所述第二接口所连通排气管路中的气压；

第二传感器，所述第二传感器用于检测所述第一接口所连通进气管路中的气压；

其中，所述控制器能够基于所述第一传感器与所述第二传感器的检测结果，确定所述驱动压差。

3.根据权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，在所述驱动压差小于0时，所述控制器用于在所述后处理装置的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭所述第一气体管路和所述第二气体管路，使得所述EGR系统处于第四工作模式。

4.一种如权利要求1-3任一项所述EGR系统的控制方法，其特征在于，包括：

确定驱动压差；所述驱动压差为所述第二接口所连通排气管路中的气压与所述第一接口所连通进气管路中的气压的差；

至少基于所述驱动压差控制所述三通阀，以控制所述第一气体管路和所述第二气体管路的开度，使得所述EGR系统处于和所述发动机当前工况适配的工作模式；

其中，控制所述EGR系统工作模式的方法包括：

如果所述驱动压差大于0，关闭所述第二气体管路，开启所述第一气体管路，使得所述EGR系统处于第一工作模式；其中，在所述第一工作模式，所述第一气体管路的开度与所述发动机的扭矩和转速相关；

控制所述EGR系统工作模式的方法包括：

如果所述驱动压差小于0，基于后处理装置的工作状态，控制所述第一气体管路和所述第二气体管路的开度，使得所述EGR系统处于和所述发动机当前工况适配的工作模式；

在所述驱动压差小于0时，控制所述EGR系统工作模式的方法包括：

在所述后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且处于再生消碳的冷却阶段时，关闭所述第一气体管路，开启所述第二气体管路，使得所述EGR系统处于第二工作模式；

在所述后处理装置的温度参数大于设定温度阈值，且未处于再生消碳的冷却阶段时，关闭所述第二气体管路，开启所述第一气体管路，使得所述EGR系统处于第三工作模式；其中，在所述第三工作模式，所述第一气体管路的开度与所述发动机的扭矩和转速相关；

其中，在所述第一工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第一关系；在所述第三工作模式，第一气体管路的开度与发动机的扭矩和转速满足第二关系；第一关系和第二关系基于数据表格确定；

所述数据表格包括多个第一标定数据组和多个第二标定数据组；

所述第一标定数据组包括：一组第一标定转速与第一标定扭矩及其在第一工作模式下对应的第一气体管路开度；在所述第一工作模式，如果具有与当前扭矩和转速相同的第一标定数据组，则以该第一标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第一标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第一标定转速，基于数据表格中多个第一标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度；

所述第二标定数据组包括：一组第二标定转速与第二标定扭矩及其在第三工作模式下对应的第一气体管路开度；在所述第三工作模式，如果具有与当前扭矩和转速相同的第二标定数据组，则以该第二标定数据组对应的开度作为当前第一气体管路的开度；如果当前扭矩在数据表格中没有相同的第二标定扭矩，和/或，当前转速在数据表格中没有相同的第二标定转速，基于数据表格中多个第二标定数据组的插分运算，确定当前第一气体管路的开度。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述驱动压差小于0时，控制所述EGR系统工作模式的方法包括：

在所述后处理装置的温度参数不大于设定温度阈值时，关闭所述第一气体管路和所述第二气体管路，使得所述EGR系统处于第四工作模式。

6.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述EGR系统。