CN115059562B - 一种egr混合器、egr***及其控制方法 - Google Patents

一种egr混合器、egr***及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种EGR混合器、EGR***及其控制方法，其中所述EGR混合器，其包括壳体，在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，在所述废气进气口处设置进口导叶，所述进口导叶通过连杆与电机连接，在所述壳体中设置内腔，在所述内腔中设置孔型矩阵结构，空气和废气在所述内腔中形成混合气。本发明通过在发动机进气管中设置EGR混合器，提高了EGR的均匀性和响应速度，灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。

Description

一种EGR混合器、EGR***及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆的EGR控制技术领域，具体而言，涉及一种EGR混合器、EGR***及其控制方法。
背景技术
随着内燃机技术的发展，在碳中和的大背景下，发动机向高热效率，低排放方向发展。废气再循环(EGR，Exhaust Gas Recirculation)是减少发动机缸内的NOx气体产生的有效措施。其工作原理是：将发动机的一部分排气经冷却后再送回发动机气缸，参与燃烧过程。燃烧室中气体组成来自两部分，一部分是经过中冷器冷却的新鲜空气，另一部分是从排气歧管取气经过EGR冷却器冷却后的排放废气。
现有技术在进气管中引入EGR的主要方式是采用三通式，即采用EGR管与文丘里混合器喉口段直接连接。然而，三通式混合器将EGR管与喉口段直接连通，只是在进气管路的一侧导入EGR气体，因此，会造成整个进气管截面内局部EGR气体浓度过高，无法实现废气与新鲜空气或新鲜混合气的均匀混合，导致各缸EGR分布不均匀。EGR在各缸分配不均匀，会使NOx和微粒(PM)的折衷关系恶化，即，降低同样多的NOx会导致烟度增加更多，减少了EGR在降低排放方面的效果，同时还会导致燃油消耗增加。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：促使EGR气体与新鲜空气混合均匀，保证EGR在各缸分配均匀，使燃油发动机在高负荷时也能达到合格的EGR率。
发明内容
本公开提供了一种EGR混合器、EGR***及其控制方法，以至少解决现有的EGR***无法实现EGR气体与新鲜空气均匀混合的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种EGR混合器，其包括壳体，在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，在所述废气进气口处设置进口导叶，所述进口导叶通过连杆与电机连接，在所述壳体中设置内腔，在所述内腔中设置孔型矩阵结构，空气和废气在所述内腔中形成混合气。
在一个示例性实施例中，在所述壳体的内壁上设置调温通道，所述调温通道与位于所述壳体外部的调温保温腔连接，在所述调温保温腔中设置加热装置。
在一个示例性实施例中，所述调温通道具有进水端和出水端，所述进水端位于所述出水端的上方，所述调温保温腔通过出水管路与所述调温通道的进水端连接并通过进水管路与所述调温通道的出水端连接。
在一个示例性实施例中，在所述出水管路上设置出水控制阀和/或在所述进水管路上设置进水控制阀。
在一个示例性实施例中，所述调温通道在所述内壁上呈蛇形布置。
在一个示例性实施例中，所述壳体具有上宽下窄的形状。
第二方面，本公开提供一种EGR***，其包括发动机以及上述任一项技术方案中所述的EGR混合器，所述EGR混合器设置在所述发动机的进气管路上，所述EGR混合器通过废气管路与所述发动机的排气管路连接。
在一个示例性实施例中，在所述废气管路上设置EGR阀和EGR冷却器。
第三方面，本公开还提供一种EGR混合器的控制方法，所述EGR混合器设置在所述发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，空气和废气在所述EGR混合器中形成混合气，所述控制方法包括：获取所述发动机的运行温度；当所述运行温度高于第一阈值的情况下，冷却所述混合气和/或当所述运行温度低于第二阈值的情况下，加热所述混合气。
第四方面，本公开还提供一种EGR混合器的控制方法，所述EGR混合器为上述任一项技术方案中所述的EGR混合器，其设置在所述发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，所述控制方法包括：确定所述发动机的EGR工况；当所述EGR工况为EGR增工况的情况下，增加所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR减工况的情况下，减小所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR停工况的情况下，控制所述叶片关闭。
由上述内容可知，在本公开中，通过在发动机进气管中设置EGR混合器，提高了EGR的均匀性和响应速度，灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本公开所提供的发动机EGR***的EGR混合器的结构示意图；
图2A是本公开所提供的进口导叶全开工况示意图；
图2B是本公开所提供的进口导叶全闭工况示意图；
图3是本公开所提供的用于发动机中的EGR***的结构示意图；
图4是本公开所提供的一种EGR混合器的控制方法的控制流程图；
图5是本公开所提供的另一实施例的EGR混合器的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对本公开的具体实施例进行详细的描述，但不作为本公开的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面结合附图和具体的实施例对本公开作进一步的说明。
实施例1
本公开的第一方面提供一种EGR混合器，用于带有EGR的发动机进气***中。这里的EGR是指将发动机的一部分排气经冷却后再通过发动机进气***送回发动机气缸，参与燃烧过程，从而通过降低燃烧温度，抑制NOx的生成的过程。
在经过燃烧的排气与新鲜空气混合过程中，如果混合地不均匀将会导致各缸的EGR分布不均匀，进而将减少EGR在降低排放方面的效果，同时还会导致燃油消耗增加。本公开实施例的目的在于促使经过燃烧的排气与新鲜空气混合均匀，保证EGR在各缸分配均匀。
为了促进经过燃烧的排气与新鲜空气混合的均匀性，本公开实施例提供了一种EGR混合器。如图1所示，图1是本公开实施例中发动机EGR***的EGR混合器的结构示意图，所述EGR混合器包括壳体1，所述壳体1用于提供经过燃烧的排气与新鲜空气混合的空间，在所述壳体1的上方设置空气进气口2和废气进气口3，所述新鲜空气经过所述空气进气口2进入所述壳体，燃烧后从气缸中排出的排气经过所述废气进气口3进入所述壳体，在所述壳体1的底部设置废气出气口4，用于将充分混合的混合器从所述壳体1中排出，在所述废气进气口3处设置有进口导叶5，所述进口导叶5通过连杆6与电机7连接，所述电机能够通过连杆调整所述进口导叶的开度，在所述壳体1中设置内腔8，在所述内腔8上设置孔型矩阵结构9，空气和废气在所述内腔8中形成混合气。
一般的，所述混合器的壳体1用于容纳所述混合器的内部构件，并为进入混合器的新鲜空气和经过燃烧的排气提供充分混合的空间，所述壳体1可以设置成上宽下窄的形状，所述空气进气口2和所述废气进气口3分别位于所述壳体1的上部宽口侧，例如可以采用Y形结构设置在所述壳体1的上部，也可以呈90度夹角设置在所述壳体1的上部。所述废气出气口4设置于所述壳体1的下部窄口侧。所述壳体1的内部设置有内腔8，在所述内腔8上设置孔型矩阵结构9，从所述空气进气口2和所述废气进气口3进入所述壳体1中的新鲜空气和排气在所述内腔8中混合后，经过所述孔型结构9进入由所述壳体1与所述内腔组成的通道内，再经由所述废气出气口4排出所述混合器。通过所述孔型结构9，能够使混合气混合的更加均匀，进一步保障EGR在各缸均匀分配。
为了提高混合器的均匀程度，这里的孔阵结构9可以设置成由若干个孔均匀排列构成的矩形，也可以设置成间隔排列的对称结构或不对称结构，所述孔的大小可以相同，也可以不同。在一些实施例中，还可以采用长槽形结构取代所述孔阵结构。
进一步地，所述废气进气口3内安装有开度可调的进口导叶5，所述进口导叶5的开度不同，进入所述EGR混合器壳体的气体量和气流方向也不同。进口导叶5可以包括多个叶片，每个叶片的开度均可调。参考图2A，导叶全关，参考图2B，导叶全开，即开度为0度。所述进口导叶5通过连杆连接至电机，所述电机和连杆构成导叶调节机构，来控制导叶开度。电机控制连杆转动角度，带动带动进口导叶5的开度变化，调节实际通流面积，进而调整进入所述EGR混合器的废气的量，从而实现EGR率的调节。例如，当发动机需要降低EGR率时，可以通过减小导叶开度来降低所述废气进气口的流通面积，从而减少了进入所述EGR混合器的废气量，最终降低了发动机的EGR率。
当然，所述进口导叶5的调整方式还可以采用现有技术中的其它方式，只要能够调整进口导叶5的开度即可。例如，CN201475041U中所提供的导叶及其调整方式。
为了避免EGR混合器内部结冰，同时，提高发动机的冷启动性能，在所述壳体1的内壁上设置调温通道10，所述调温通道10与位于所述壳体1外部的调温保温腔11连接，在所述调温保温腔11底部设置加热装置12，所述加热装置由电池***19为其供电，实现对保温腔内部的水进行加热。所述调温通道10具有进水端13和出水端14，所述进水端13位于所述出水端14的上方，所述调温保温腔11通过出水管路15与所述调温通道10的进水端13连接并通过进水管路16与所述调温通道10的所述出水端14连接，通过所述出水管路15和所述进水管路16，所述调温通道10与所述调温保温箱构成循环水路。通过所述出水管路15，位于所述调温保温腔内的水能够进入所述调温通道10，与所述壳体1内的混合气实现热交换，经过热交换后的水从所述出水端14进入所述进水管路16，最终回到所述调温保温腔中，所述出水管路15上还设置有水泵。
在一些实施例中，在所述出水管路15上还设置有出水控制阀17，在所述进水管路16上还设置有进水控制阀18，通过所述出水控制阀17和进水控制阀18能够控制所述出水管路15和所述进水管路的流量。
为了控制所述调温保温腔11内的水的温度，所述调温保温腔11内还可以设置温度传感器，通过所述温度传感器获得调温保温腔内的水的温度，并基于所述水的温度控制所述加热装置12对所述调温保温腔11内的水进行加热。
为了进一步提高调温通道内的水与混合气的热交换效果，所述调温通道在所述内壁上呈蛇形布置或螺旋形布置或迷宫式布置。
下面结合图3对所述EGR混合器的工作原理及过程进行说明。图3为用于发动机中的EGR***的结构示意图，如图所示，所述发动机包括气缸21，与所述气缸21连接的进气歧管22和排气歧管23，所述进气歧管22和所述排气歧管23分别连接发动机的进气管和排气管，所述进气管上依次连接有空气过滤器25、EGR混合器20和节气门32，所述排气管上安装有三元催化器24，所述EGR混合器20通过废气管路26与所述排气管旁路连接。所述发动机还具有进气温度传感器29、转速传感器30和负荷传感器31，所述进气温度传感器29、转速传感器30、负荷传感器31与信号处理器27线束连接，所述信号处理器27将信号传输给控制器28，所述控制器28基于上述信号控制所述EGR混合器20工作。
所述EGR混合器20的所述空气进气口2与所述空气过滤器25的空气出口连接，所述废气进气口3与所述废气管路连接，所述混合气出口4与发动机的进气管连接，经过燃烧的排气从所述废气管路进入所述EGR混合器，与从所述空气进气口2进入的新鲜空气混合，混合气在所述EGR混合器的内腔8中混合后，经过所述孔型结构9进入由所述壳体1与所述内腔组成的通道内，经过与所述调温通道10内的水进行热交换后，经由所述废气出气口4进入所述发动机的进气管中，最终进入所述气缸21内进行燃烧。
本公开实施例提供的EGR混合器通过在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，并在所述废气进气口处设置叶片，在所述壳体中设置具有孔型矩阵结构的内腔，使得空气和废气在所述内腔中充分混合形成均匀混合气，提高了EGR的均匀性和响应速度，通过调节叶片的开度能够灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。
实施例2
本公开的第二方面还提供一种EGR***，所述EGR***应用于发动机的进气***中，其包括发动机以及上述任一实施例中所述的EGR混合器。
具体地，所述EGR混合器20设置在所述发动机的进气管路上，所述EGR混合器20的空气进气口2与所述发动机的空气过滤器25的空气出口连接，所述EGR混合器的废气进气口3与所述发动机的废气管路连接，所述EGR混合器的混合气出口4与所述发动机的进气管连接。经过燃烧的排气从所述废气管路26进入所述EGR混合器20，与从所述空气进气口2进入的新鲜空气混合，混合气在所述EGR混合器20的内腔8中混合后，经过所述孔型结构9进入由所述壳体1与所述内腔8组成的通道内，经过与所述调温通道10内的水进行热交换后，经由所述废气出气口4进入所述发动机的进气管中，最终进入所述气缸21内进行燃烧。
在一个示例性实施例中，在所述废气管路上设置EGR阀，在所述导叶失效时，可以通过所述EGR阀调节进入所述EGR混合器的废气流量。
可选地，所述EGR***还包括设置在废气管路上的EGR冷却器。
本公开实施例提供的EGR混合器通过在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，并在所述废气进气口处设置叶片，在所述壳体中设置具有孔型矩阵结构的内腔，使得空气和废气在所述内腔中充分混合形成均匀混合气，提高了EGR的均匀性和响应速度，通过调节叶片的开度能够灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。
实施例3
为了保障所述EGR混合器中废气和排气的混合效果，本公开的第三方面还提供一种EGR混合器的控制方法，所述EGR混合器设置在所述发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，空气和废气在所述EGR混合器中形成混合气，如图所示，所述控制方法包括：
S101，获取所述发动机的运行温度。
本步骤中，获取所述发动机的运行温度。这里的发动机温度指发动机进气***的温度，通过设置在发动机进气管内的进气温度传感器29采集所述发动机的进气温度。
S102，当所述运行温度高于第一阈值的情况下，冷却所述混合气和/或当所述运行温度低于第二阈值的情况下，加热所述混合气。
在完成上述步骤S101后，基于所获得发动机的运行温度控制所述EGR混合器工作。具体地，当所述运行温度高于第一阈值的情况下，冷却所述混合气和/或当所述运行温度低于第二阈值的情况下，加热所述混合气。
当所述运行温度高于第一阈值的情况下，所述发动机在高温工况或正常工况下工作，此时，为了降低进入发动机气缸的废气温度，对通过所述EGR混合器进入发动机进气管中的混合气进行冷却。
此时，所述EGR混合器的调温保温腔中的常温水在水泵的作用下，通过进水管路16从所述调温通道10的进水端14进入所述调温通道10，在所述调温通道10内吸收所述EGR混合器内的混合气的热量后，从所述调温通道10的所述出水端14流出，经过所述进水管路16回到所述调温保温腔中。此时，所述加热装置不工作，在所述发动机停机后调温保温腔也不启用保温功能。
可选地，还可以通过设置在所述废气管路上的EGR冷却器加强对所述废气的冷区效果。
当所述运行温度低于第二阈值的情况下，所述发动机在冷启动阶段或在低温工况下工作。为了避免EGR混合气内部结冰，辅助发动机的启动，此时，对进入所述EGR混合器内的混合气进行加热。
具体地，所述EGR混合器的调温保温腔中的水在水泵的作用下，通过进水管路16从所述调温通道10的进水端14进入所述调温通道10，在所述调温通道10内对所述EGR混合器内的混合气进行加热后，从所述调温通道10的所述出水端14流出，经过所述进水管路16回到所述调温保温腔中。此时，加热装置对调温保温腔内的水进行加热，发动机停机后调温保温腔启用保温功能，使得调温保温腔内的水处于固定温度，例如50度。
本公开实施例提供的EGR混合器通过在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，并在所述废气进气口处设置叶片，在所述壳体中设置具有孔型矩阵结构的内腔，使得空气和废气在所述内腔中充分混合形成均匀混合气，提高了EGR的均匀性和响应速度，通过调节叶片的开度能够灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。
实施例4
第四方面，本公开还提供一种EGR混合器的控制方法，所述EGR混合器为上述任一实施例中所述的EGR混合器，所述混合器设置在发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，如图所示，所述控制方法包括：
S201，确定所述发动机的EGR工况。
本步骤中，确定所述发动机的EGR工况。这里的EGR工况指所述发动机对EGR的需求量，即需要增加EGR率或减少EGR率，所述确定所述发动机的EGR工况的步骤包括：
获取所述发动机的转速和负荷，在本公开中，通过转速传感器和负荷传感器获得发动机的转速值和负荷值。
在获得所述发动机的转速值和负荷值后，通过查询EGR策略表，获得所述发动机的EGR工况。
S202，当所述EGR工况为EGR增工况的情况下，当所述EGR工况为EGR增工况的情况下，增加所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR减工况的情况下，减小所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR停工况的情况下，控制所述叶片关闭。
在确定所述EGR工况后，在本步骤中，根据EGR工况控制所述叶片的开度从而获得所需要的EGR率。
具体地当所述EGR工况为EGR增工况的情况下，增加所述叶片的开度，扩大所述废气进气口的有效截面积，从而增加了进入所述EGR混合器的废气量，增加了所述发动机的EGR率。
当所述EGR工况为EGR减工况的情况下，减小所述叶片的开度，缩小了所述废气进气口的有效截面积，从而降低了进入所述EGR混合器的废气量，减小了所述发动机的EGR率。
当所述EGR工况为EGR停工况的情况下，控制所述叶片关闭，不再向所述发动机的进气***提供废气。
本公开实施例提供的EGR混合器通过在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，并在所述废气进气口处设置叶片，在所述壳体中设置具有孔型矩阵结构的内腔，使得空气和废气在所述内腔中充分混合形成均匀混合气，提高了EGR的均匀性和响应速度，通过调节叶片的开度能够灵活控制EGR率，同时通过温度调节装置能够调节混合气温度，达到降低油耗和改善排放的目的。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种EGR混合器，其包括壳体，在所述壳体的上方设置空气进气口和废气进气口，在所述壳体的底部设置废气出气口，其特征在于，在所述废气进气口处设置开度可调的进口导叶，所述进口导叶通过连杆与电机连接，在所述壳体中设置内腔，在所述内腔中设置孔型矩阵结构，空气和废气在所述内腔中形成混合气，所述壳体具有上宽下窄的形状，所述空气进气口和所述废气进气口分别位于所述壳体的上部宽口侧；
从所述空气进气口和所述废气进气口进入所述壳体中的新鲜空气和排气在所述内腔中混合后，经过所述孔型矩阵结构进入由所述壳体与所述内腔组成的通道内，再经由所述废气出气口排出所述混合器；
所述内腔为由所述壳体上部伸向所述壳体下部的直筒型腔体结构，所述孔型矩阵结构设置在所述内腔下部的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的EGR混合器，其特征在于，在所述壳体的内壁上设置调温通道，所述调温通道与位于所述壳体外部的调温保温腔连接，在所述调温保温腔中设置加热装置。
3.根据权利要求2所述的EGR混合器，其特征在于，所述调温通道具有进水端和出水端，所述进水端位于所述出水端的上方，所述调温保温腔通过出水管路与所述调温通道的进水端连接并通过进水管路与所述调温通道的出水端连接。
4.根据权利要求3所述的EGR混合器，其特征在于，在所述出水管路上设置出水控制阀和/或在所述进水管路上设置进水控制阀。
5.根据权利要求2所述的EGR混合器，其特征在于，所述调温通道在所述内壁上呈蛇形布置。
6.一种EGR***，其特征在于，其包括发动机以及权利要求1-5中任一项所述的EGR混合器，所述EGR混合器设置在所述发动机的进气管路上，所述EGR混合器通过废气管路与所述发动机的排气管路连接。
7.根据权利要求6所述的EGR***，其特征在于，在所述废气管路上设置EGR阀和EGR冷却器。
8.一种EGR混合器的控制方法，其特征在于，所述EGR混合器为权利要求1-7中任一项所述的EGR混合器，所述EGR混合器设置在所述发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，空气和废气在所述EGR混合器的内腔中形成混合气，所述控制方法包括：
获取所述发动机的运行温度；
当所述运行温度高于第一阈值的情况下，冷却所述混合气和/或当所述运行温度低于第二阈值的情况下，加热所述混合气。
9.一种EGR混合器的控制方法，其特征在于，所述EGR混合器为权利要求1-7中任一项所述的EGR混合器，其设置在所述发动机的进气管路上并通过管路与所述发动机的排气管路连接，所述控制方法包括：
确定所述发动机的EGR工况；
当所述EGR工况为EGR增工况的情况下，增加所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR减工况的情况下，减小所述进口导叶的开度和/或当所述EGR工况为EGR停工况的情况下，控制所述导叶关闭。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202574A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Ihi Corp 過給機付エンジンのｅｇｒ装置
JP2014224474A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 マツダ株式会社 エンジンの排気還流装置
CN204127330U (zh) * 2014-09-02 2015-01-28 Ihi寿力压缩技术（苏州）有限公司 进气导叶阀
KR20160066067A (ko) * 2014-11-27 2016-06-10 현대위아 주식회사 엔진의 이지알 믹서
CN106884745A (zh) * 2016-12-12 2017-06-23 中国第汽车股份有限公司 一种集泵、阀、混合器为一体的大egr率引入装置
CN107795412A (zh) * 2017-11-02 2018-03-13 广西玉柴机器股份有限公司 发动机的低压冷端egr***
CN108104986A (zh) * 2017-12-27 2018-06-01 潍柴动力股份有限公司 发动机及其混合进气装置
CN109083771A (zh) * 2018-10-09 2018-12-25 广西玉柴机器股份有限公司 Egr混合器***
CN208347957U (zh) * 2018-06-20 2019-01-08 浙江吉利控股集团有限公司 Egr混合器及egr***
CN111219272A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 广西玉柴机器股份有限公司 一种带加热水腔的废气再循环混合器
CN211819732U (zh) * 2019-12-31 2020-10-30 潍柴动力股份有限公司 一种egr混合器和一种汽车
CN211975214U (zh) * 2019-12-30 2020-11-20 潍柴动力股份有限公司 Egr混合器、egr***及发动机
CN112065613A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 潍柴动力股份有限公司 浴热混合器及其加热方法
CN214366441U (zh) * 2020-11-27 2021-10-08 潍柴动力股份有限公司 一种egr混合器
CN216342491U (zh) * 2021-12-24 2022-04-19 浙江吉利控股集团有限公司 主动式egr混合器、发动机废气循环***和车辆

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202574A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Ihi Corp 過給機付エンジンのｅｇｒ装置
JP2014224474A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 マツダ株式会社 エンジンの排気還流装置
CN204127330U (zh) * 2014-09-02 2015-01-28 Ihi寿力压缩技术（苏州）有限公司 进气导叶阀
KR20160066067A (ko) * 2014-11-27 2016-06-10 현대위아 주식회사 엔진의 이지알 믹서
CN106884745A (zh) * 2016-12-12 2017-06-23 中国第汽车股份有限公司 一种集泵、阀、混合器为一体的大egr率引入装置
CN107795412A (zh) * 2017-11-02 2018-03-13 广西玉柴机器股份有限公司 发动机的低压冷端egr***
CN108104986A (zh) * 2017-12-27 2018-06-01 潍柴动力股份有限公司 发动机及其混合进气装置
CN208347957U (zh) * 2018-06-20 2019-01-08 浙江吉利控股集团有限公司 Egr混合器及egr***
CN109083771A (zh) * 2018-10-09 2018-12-25 广西玉柴机器股份有限公司 Egr混合器***
CN211975214U (zh) * 2019-12-30 2020-11-20 潍柴动力股份有限公司 Egr混合器、egr***及发动机
CN211819732U (zh) * 2019-12-31 2020-10-30 潍柴动力股份有限公司 一种egr混合器和一种汽车
CN111219272A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 广西玉柴机器股份有限公司 一种带加热水腔的废气再循环混合器
CN112065613A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 潍柴动力股份有限公司 浴热混合器及其加热方法
CN214366441U (zh) * 2020-11-27 2021-10-08 潍柴动力股份有限公司 一种egr混合器
CN216342491U (zh) * 2021-12-24 2022-04-19 浙江吉利控股集团有限公司 主动式egr混合器、发动机废气循环***和车辆

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