李爱娟 李舜酩 郭新民 刘 刚 刘建娅

1.南京航空航天大学，南京，210016 2.山东农业大学，泰安，271018

3.中铁十局集团电务工程有限公司，济南，250000

4.北京汽车股份有限公司汽车工程研究院，北京，100021

0 引言

柴油机的主要排放物是 NOx和微粒［1］。NOx对人体的危害很大，因此柴油机必须大幅度地降低 NOx的排放量［2－3］。国际公认，废气再循环EGR（exhaust gas recirculation）是降低柴油机NOx排放量的有效手段之一［4－5］。为进一步降低NOx的排放量，通过对再循环的废气进行冷却来降低混合气燃烧的最高温度，可在更大程度上抑制 NOx的生成［6－7］。本文在文献［6］的基础上，对冷EGR温度控制器进行研究，设计了一种能够根据发动机的不同工况自动调节EGR冷却温度的冷EGR温度控制器。

1 冷EGR系统工作原理

冷EGR系统模型框图见图1。该系统从发动机排气管上获取再循环的废气，直流电动水泵从发动机散热器中引出冷EGR系统的冷却水并进行强制循环流动，冷却水流经EGR冷却器对再循环的废气进行冷却后流回散热器。冷EGR温度控制器对各种传感器送来的信号进行处理、运算和分析判断后，自动控制水泵转速，通过调整冷却水循环量来动态实时地控制再循环废气的冷却温度，以实现不同工况下EGR的冷却温度处在最佳冷却温度范围内的目的。

图1 冷EGR系统模型框图

采用开环控制的方法对EGR冷却温度进行控制，以试验得出的柴油机不同工况下EGR的最佳冷却温度范围为基础［6］，根据发动机转速和负荷的信号判断属于哪一种工况，然后根据该工况的实测参数输出控制信号，通过PID控制调节PWM信号的占空比来控制电动水泵电机两端的平均电压，从而控制直流电动水泵的转速。……