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CN111425310A - 一种防止egr系统结冰的控制方法 - Google Patents

一种防止egr系统结冰的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止EGR系统结冰的控制方法，涉及EGR系统，解决现有EGR系统结冰的技术问题，该方法包括：S1.获取整车怠速时间、进气总管内混合气温度和环境温度；S2.若进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值，则跳转到步骤S3；否则返回步骤S1；S3.获取整车的操作状态，若整车无相应的操作，则跳转到步骤S4；否则返回步骤S1；S4.提高发动机转速和负荷，使EGR阀开启，发动机废气通过混合器与冷空气混合，直到进气总管内混合气温度高于第三标定温度值；S5.延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，并返回步骤S1。本发明可以有效降低EGR系统结冰导致的无法启动或者熄火的安全隐患。

Description

一种防止EGR系统结冰的控制方法
技术领域
本发明涉及EGR系统，更具体地说，它涉及一种防止EGR系统结冰的控制方法。
背景技术
为满足国六排放法规，内燃机采用当量燃烧的技术路线，但是由于该技术路线缸内燃烧温度较高，必须引入EGR(废气再循环)气体降低缸内燃烧温度，提升发动机的可靠性能。EGR气体成分主要由CO2和H2O组成，其中H2O主要以气态的方式存在。因EGR阀的物理构造为提升阀，阀片和阀座之间不能完全密封，在关闭状态下存在轻微的泄露。在寒冷地区，当EGR阀存在轻微泄露时，气体进入到EGR混合器与新鲜空气混合，因为空气的温度低，EGR中的水气遇冷凝结成水。在小负荷工况，尤其是长时间怠速工况，因EGR内空气流量小，无法将冷凝的水带入缸内，导致冷凝水附着在EGR混合器上结成冰。随着结冰量的累积，EGR混合器会被堵塞造成空气无法通过混合器进入缸内燃烧，造成发动机动力不足或者熄火故障，影响驾驶安全。
当前国六燃气发动机采用EGR技术的主流内燃机控制系统如图1所示。从发动机缸内A燃烧的一部分废气，经过EGR冷却器B和EGR阀C，进入到混合器D中。当前主流EGR(废气再循环)控制系统主要存在问题：
ECU会根据不同工况下的EGR率目标计算EGR阀的开度，当发动机处于小负荷或者怠速工况时，因为小负荷及怠速工况的燃烧稳定性差，如果引入EGR会造成燃烧不稳定，转速波动等问题。一般情况下小负荷或怠速工况的EGR率目标设置为0，因此EGR阀开度为0。在寒冷气候条件下，驾驶员在等待装卸货的过程中，通常会使用原地怠速工况开暖风来取暖，如果EGR阀存在轻微的泄露，长时间情况下，更容易使EGR冷却器B后废气管路、EGR阀C以及混合器D连接管路中热的燃烧废气遇冷结冰，造成发动机运行过程中熄火或无法启动等一系列故障情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种可以有效防止EGR系统结冰的控制方法。
本发明的技术方案是：一种防止EGR系统结冰的控制方法，所述方法包括以下步骤：
S1.获取整车怠速时间、进气总管内混合气温度和环境温度；
S2.若所述进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值，则跳转到步骤S3；否则返回步骤S1；
S3.获取整车的操作状态，若所述整车无相应的操作，则跳转到步骤S4；否则返回步骤S1；
S4.提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启，并使发动机废气通过混合器与冷空气混合，直到所述进气总管内混合气温度高于第三标定温度值；
S5.延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，并返回步骤S1。
作为进一步地改进，所述相应的操作包括油门信号、刹车信号、离合器信号、PTO信号中的至少一种。
进一步地，当跳转到所述步骤S4时，提醒用户EGR系统正在运行防结冰功能。
进一步地，所述第一标定温度值为0～5℃。
进一步地，所述第二标定温度值为0～5℃。
进一步地，所述第三标定温度值为20～25℃。
进一步地，所述第一标定时间值为10～15min。
进一步地，所述第二标定时间值为3～5min。
进一步地，分别通过发动机进气管上自带的温度压力传感器和发动机环境温度传感器获取所述进气总管内混合气温度和环境温度，通过发动机ECU提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：本发明通过获取整车怠速时间、进气总管内混合气温度和环境温度，当进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值时，提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启，并使发动机废气通过混合器与冷空气混合，直到进气总管内混合气温度高于第三标定温度值，延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，重复上述动作即可有效降低EGR系统结冰导致的无法启动或者熄火的安全隐患，提高EGR系统运行可靠性。本发明只需对应用程序进行优化，不需要增加零部件成本即可达到EGR系统防结冰的作用，节省成本，易于推广。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的控制结构示意图。
其中：1-发动机、2-排气总管、3-EGR气管、4-EGR冷却器、5-EGR阀、6-混合器、7-温度压力传感器、8-进气管、9-环境温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图2，发动机1排放到排气总管2中的废气的一部分通过EGR气管3依次流经EGR冷却器4、EGR阀5到达混合器6，废气在混合器6中与冷空气混合后通过进气管8进入发动机1。
一种防止EGR系统结冰的控制方法，方法包括以下步骤：
S1.发动机ECU获取整车怠速时间，发动机ECU通过发动机进气管8上自带的温度压力传感器7获取进气总管内混合气温度，发动机ECU通过发动机环境温度传感器9获取环境温度；
S2.若进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值，则跳转到步骤S3；否则返回步骤S1；
S3.获取整车的操作状态，若整车无相应的操作，则跳转到步骤S4；否则返回步骤S1；
S4.发动机ECU提高发动机转速和负荷，使EGR阀5根据EGR率目标开启，并使发动机废气通过混合器6与冷空气混合，直到进气总管内混合气温度高于第三标定温度值，可以有效防止结冰或除冰；
S5.延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，并返回步骤S1。
相应的操作包括油门信号、刹车信号、离合器信号、PTO信号中的至少一种，只有整车都没有进行上述的操作时，才能执行上述步骤S4、S5进行防止结冰。
当跳转到步骤S4时，发动机ECU发出提醒信息提醒用户EGR系统正在运行防结冰功能，用于告知用户该功能启用时属正常现象，不必恐慌，也无需进行任何操作。
第一标定温度值、第二标定温度值、第三标定温度值、第一标定时间值、第二标定时间值的具体值可以根据具体车型或具体工作环境进行设定。在本实施例中，第一标定温度值为0～5℃，第二标定温度值为0～5℃，第三标定温度值为20～25℃，第一标定时间值为10～15min，第二标定时间值为3～5min。
本发明通过获取整车怠速时间、进气总管内混合气温度和环境温度，当进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值时，提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启，并使发动机废气通过混合器与冷空气混合，直到进气总管内混合气温度高于第三标定温度值，延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，重复上述动作即可有效降低EGR系统结冰导致的无法启动或者熄火的安全隐患，提高EGR系统运行可靠性。本发明只需对应用程序进行优化，不需要增加零部件成本即可达到EGR系统防结冰的作用，节省成本，易于推广。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1.获取整车怠速时间、进气总管内混合气温度和环境温度；
S2.若所述进气总管内混合气温度低于第一标定温度值且环境温度低于第二标定温度值且整车怠速时间超过第一标定时间值，则跳转到步骤S3；否则返回步骤S1；
S3.获取整车的操作状态，若所述整车无相应的操作，则跳转到步骤S4；否则返回步骤S1；
S4.提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启，并使发动机废气通过混合器与冷空气混合，直到所述进气总管内混合气温度高于第三标定温度值；
S5.延时第二标定时间值后恢复整车正常的怠速工况，并返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述相应的操作包括油门信号、刹车信号、离合器信号、PTO信号中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，当跳转到所述步骤S4时，提醒用户EGR系统正在运行防结冰功能。
4.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述第一标定温度值为0～5℃。
5.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述第二标定温度值为0～5℃。
6.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述第三标定温度值为20～25℃。
7.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述第一标定时间值为10～15min。
8.根据权利要求1所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，所述第二标定时间值为3～5min。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种防止EGR系统结冰的控制方法，其特征在于，分别通过发动机进气管上自带的温度压力传感器和发动机环境温度传感器获取所述进气总管内混合气温度和环境温度，通过发动机ECU提高发动机转速和负荷，使EGR阀根据EGR率目标开启。
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