在全球石油的总消耗量中,汽车行业占据了一大部分,同时汽车尾气的排放增加了全球温室气体上升的幅度。中国借鉴美国、欧洲及日本的法规,关于油耗方面,制定了第五阶段的燃油消耗量法规,限值为4L/100km,同时也制定了最严格的国六排放法规。以上法规的提出给汽车行业带来了巨大的挑战,汽车行业为了达到以上法规的标准,各大车企针对发动机提出了不同的机内和机外控制策略,以免被汽车行业淘汰,针对降低油耗的控制策略有:低压冷却废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation,EGR)技术、连续可变升成技术及涡轮增压小型化技术。针对降低排放的技术分为机内和机外的技术,有以下几种分别为低压冷却EGR技术、缸内直喷(Gasoline Direct Injection,GDI)、稀薄氮氧化物捕集技术及汽油颗粒捕集技术。考虑到每种技术的成本及技术在后期带来的效益,低压冷却EGR技术为降低油耗和排放的首选。低压冷却EGR系统是从催化器后边取气同时把EGR气体引入到压缩机的前端。要实现此技术达到降低油耗和排放的目的,不仅需要匹配好EGR阀、混合阀、冷却器等硬件之间的关系,还需要有精准的控制策略来控制EGR率的变化。低压EGR系统控制的难点是由于管路长,造成EGR气体的引入延迟,EGR阀两端的压差较低,不易引入大流量的EGR气体。为研究低压冷却EGR系统的控制策略,本文基于某研究院提供的2.0L增压缸内直喷汽油机,加装低压冷却EGR系统后对其进行研究。在稳态工况下,改变EGR率值的大小,研究发动机燃油经济性、动力性、排放性及燃烧性能的变化。对试验结果进行分析,进而总结出以下控制策略:(1)发动机的冷却液及进气温度过高或过低的工况、暖机加浓的工况、零部件保护的工况下,都要禁用EGR功能。(2)发动机在低转速中小负荷的工况下,随着EGR率的上升,比油耗得到改善,比油耗降低了5%,动力性变化不大,排放性得到良好的改善,在低转速大负荷的工况下,点火提前角更接近上提止点,燃烧相位得到改善。在部分负荷下,EGR阀两端的压差较小,因此需安装混合阀,以提高EGR气体的流通性。综合以上性能,在小负荷和大负荷的工况下,引入的EGR气体不超过14%,在中负荷的工况下,可以引入24%的EGR气体。在中小负荷的工况下,混合阀开度基本处于关闭的状态。(3)在高转速大负荷的工况下,随着EGR率的上升,发动机的动力性出现下降的情况,降低幅度为23%。在大负荷的工况下,为保持发动机的动力性,因此引入的EGR率应限制在15%以内。根据以上试验结果和控制策略,用Simulink软件建立低压冷却EGR系统的模型,并在台架上对模型的修正系数进行标定,对模型进行优化,最后把台架上的试验数据导入到模型中进行仿真,仿真结果与试验值误差在5%的范围内。