CN112682225B - 一种egr系统的控制方法及控制装置 - Google Patents
一种egr系统的控制方法及控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开一种EGR系统的控制方法及控制装置。该方法包括:确定低压冷却器后的第一温度限值,其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象;确定压气机前的第二温度限值,其中,当压气机前的温度低于第二温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象;根据压气机前的第二温度限值、低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定低压冷却器后的第三温度限值;根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度;基于目标温度控制水泵的运行,以使得低压冷却器后的温度处于目标温度。基于本申请公开的技术方案,能够降低发动机系统出现冷凝水的可能性,同时降低对压气机效率的不利影响。
Description
技术领域
本申请属于发动机技术领域,尤其涉及一种EGR系统的控制方法及控制装置。
背景技术
EGR(Exhaust Gas Recirculation,废气再循环)系统被广泛应用于车辆中,其作用是:将发动机排出的废气的一部分导入进气管,在和新鲜空气混合后进入发动机的燃烧室,以减少最终排气中的氮氧化合物。
现有的EGR系统主要包括高压EGR系统和低压EGR系统。高压EGR系统是从发动机的涡轮增压器的涡轮机前引出废气,废气经过高压冷却器进入发动机的进气管。低压EGR系统是从发动机的后处理系统引出废气,废气经过低压冷却器进入涡轮增压器的涡轮机的进气端,在与新鲜进气混合后进入压气机。其中,发动机的后处理系统通常包括DOC、DPF和SCR,通常是从DPF的后侧引出废气。
压气机的进气温度过高会导致压气机的效率降低,为了保证压气机的效率,需要降低进入压气机的气体的温度。实施中,通过低压冷却器降低废气的温度,从而降低进入压气机的气体的温度。
但是,发动机的废气的含水量较高,在温度降低后容易产生冷凝水。冷凝水会对发动机系统造成不利影响,例如:压气机中高速旋转的叶轮与冷凝水发生碰撞,会损坏叶轮,影响压气机的使用寿命;如果在高寒地带,冷凝水变为冰颗粒,这会导致压气机的叶轮与外壳粘连,再次启动时,会因为粘连以及与冰颗粒的碰撞损坏叶轮,影响压气机的使用寿命。另外,废气中含有氮氧化合物和硫化物,这些物质溶于水后形成酸性溶液,会腐蚀管路和发动机。
因此,如何降低发动机系统出现冷凝水的可能性,同时降低对压气机效率的不利影响,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种EGR系统的控制方法及控制装置,能够降低发动机系统出现冷凝水的可能性,同时降低对压气机效率的不利影响。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
本申请提供一种EGR系统的控制方法,所述EGR系统包括低压冷却器、低压EGR阀和水泵,所述低压冷却器的进气端通过管路与后处理系统连通,所述低压冷却器的出气端通过管路与涡轮增压器的压气机的进气端连通,所述低压EGR阀位于所述低压冷却器的出气端的管路,所述水泵用于调整流经所述低压冷却器的水流量,所述控制方法包括:
确定所述低压冷却器后的第一温度限值,其中,当所述低压冷却器后的温度低于所述第一温度限值时,所述低压冷却器后的气体出现冷凝现象;
确定所述压气机前的第二温度限值,其中,当所述压气机前的温度低于所述第二温度限值时,所述压气机前的气体出现冷凝现象;
根据所述压气机前的第二温度限值、所述低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定所述低压冷却器后的第三温度限值;
根据所述第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,所述目标温度大于或等于所述第一温度限值和所述第三温度限值中的最大值;
基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度。
可选的,在上述控制方法中,所述确定所述低压冷却器后的第一温度限值,包括:
确定所述低压冷却器后的绝对湿度限值;
根据所述低压冷却器后的绝对湿度限值和所述低压冷却器后的气体压力确定所述低压冷却器后的饱和蒸气压力限值;
确定与所述低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的所述低压冷却器后的第一温度限值。
可选的,在上述控制方法中,所述确定所述压气机前的第二温度限值,包括:
确定所述压气机前的绝对湿度限值;
根据所述压气机前的绝对湿度限值和所述压气机前的气体压力确定所述压气机前的饱和蒸气压力限值;
确定与所述压气机前的饱和蒸气压力限值对应的所述压气机前的第二温度限值。
可选的,在上述控制方法中,所述根据所述第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,包括:
确定所述第一温度限值和所述第三温度限值的最大值;
确定所述最大值和预设的温度标定值的和值作为所述目标温度。
可选的,在上述控制方法中,所述基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度,包括:
如果所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则降低所述水泵的转速;
在将所述水泵的转速降至最小安全转速后,如果所述水泵在所述最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则减小所述水泵的开度;
在将所述水泵的开度降至最小开度值后,如果所述水泵在所述最小开度的运行时间达到第二时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则关闭所述低压EGR阀。
可选的,所述基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度,还包括:
如果所述低压冷却器后的温度高于所述目标温度,则提高所述水泵的转速,其中,所述水泵的转速需小于最大安全转速。
本申请还提供一种EGR系统的控制装置,所述EGR系统包括低压冷却器、低压EGR阀和水泵,所述低压冷却器的进气端通过管路与后处理系统连通,所述低压冷却器的出气端通过管路与涡轮增压器的压气机的进气端连通,所述低压EGR阀位于所述低压冷却器的出气端的管路,所述水泵用于调整流经所述低压冷却器的水流量,所述控制装置包括:
第一温度限值确定单元,用于确定所述低压冷却器后的第一温度限值,其中,当所述低压冷却器后的温度低于所述第一温度限值时,所述低压冷却器后的气体出现冷凝现象;
第二温度限值确定单元,用于确定所述压气机前的第二温度限值,其中,当所述压气机前的温度低于所述第二温度限值时,所述压气机前的气体出现冷凝现象;
第三温度限值确定单元,用于根据所述压气机前的第二温度限值、所述低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定所述低压冷却器后的第三温度限值;
目标温度确定单元,用于根据所述第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,所述目标温度大于或等于所述第一温度限值和所述第三温度限值中的最大值;
控制单元,用于基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度。
可选的,在上述控制装置中,所述第一温度限值确定单元确定所述低压冷却器后的第一温度限值,具体为:
确定所述低压冷却器后的绝对湿度限值;根据所述低压冷却器后的绝对湿度限值和所述低压冷却器后的气体压力确定所述低压冷却器后的饱和蒸气压力限值;确定与所述低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的所述低压冷却器后的第一温度限值。
可选的,在上述控制装置中,所述第二温度限值确定单元确定所述压气机前的第二温度限值,具体为:
确定所述压气机前的绝对湿度限值;根据所述压气机前的绝对湿度限值和所述压气机前的气体压力确定所述压气机前的饱和蒸气压力限值;确定与所述压气机前的饱和蒸气压力限值对应的所述压气机前的第二温度限值。
可选的,在上述控制装置中,所述控制单元基于所述目标温度控制所述水泵的运行,具体为:
如果所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则降低所述水泵的转速;在将所述水泵的转速降至最小安全转速后,如果所述水泵在所述最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则减小所述水泵的开度;在将所述水泵的开度降至最小开度值后,如果所述水泵在所述最小开度的运行时间达到第二时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则关闭所述低压EGR阀。
由此可见,本申请的有益效果为:
本申请公开的EGR系统的控制方法及控制装置,确定低压冷却器后的第一温度限值,确定压气机前的第二温度限值,并根据压气机前的第二温度限值确定低压冷却器后的第三温度限值,其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象,当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象;之后,确定目标温度,该目标温度大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值,基于目标温度控制水泵的运行,使得低压冷却器后的温度处于目标温度,能够避免在低压冷却器后和压气机前的气体出现冷凝现象,同时最大程度地降低对压气机效率的不利影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种发动机系统的结构示意图;
图2为本申请公开的一种EGR系统的控制方法的流程图;
图3为本申请公开的基于目标温度控制水泵的运行的方法的流程图;
图4为本申请公开的一种EGR系统的控制装置的结构示意图。
图中,10为发动机,20为涡轮增压器,30为后处理系统,301为DOC,302为DPF,303为SCR,401为低压冷却器,402为低压EGR阀,403为水泵,404为高压冷却器,405为高压EGR阀,50为中冷器,60为进气节流阀,70为排气节流阀,801为温湿压传感器,802为温度压力传感器,803为发动机信号采集模块。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
本申请公开一种EGR系统的控制方法及控制装置,能够降低发动机系统出现冷凝水的可能性,同时降低对压气机效率的不利影响。
首先结合图1对发动机系统的结构进行介绍。本申请公开的发动机系统包括发动机10、涡轮增压器20、后处理系统30、EGR系统、中冷器50、进气节流阀60和排气节流阀70。
其中:
涡轮增压器20包括涡轮机和压气机。
后处理系统30包括DOC301、DPF302和SCR303。DOC的中文名称为氧化型催化器,DPF的中文名称为颗粒捕集器,SCR的中文名称为选择性催化还原器。DOC301的作用是氧化排气中的HC(碳氢化合物)和CO(一氧化碳),DPF302的作用是捕集排气中的颗粒物,SCR303的作用是在催化剂的作用下,利用尿素水解产生的氨气与排气中的NOX(氮氧化合物)进行还原反应,生成无害的氮气和水。
EGR系统包括低压冷却器401、低压EGR阀402和水泵403。低压冷却器401的进气端通过管路与后处理系统30连通,图1中是与DPF302的后端连通,低压冷却器401的出气端通过管路与涡轮增压器20的压气机的进气端连通。低压EGR阀402位于低压冷却器401的出气端的管路上,通过调整低压EGR阀402的开度,能够控制再次进入压气机的废气量。水泵403用于调整流经低压冷却器401的水流量。
另外,EGR系统还可以包括高压冷却器404和高压EGR阀405。高压冷却器404的进气端通过管路与发动机20的排气侧连通,高压冷却器404的出气端通过管路与发动机20的进气侧连通。高压EGR阀405位于高压冷却器404的出气端的管路上,通过调整高压EGR阀405的开度,能够控制再次进入发动机的废气量。
可以理解的是,低压冷却器401、低压EGR阀402、水泵403和相应的管路构成低压EGR系统,高压冷却器404、高压EGR阀405和相应的管路构成高压EGR系统。
在发动机运行过程中,高压EGR系统从发动机20的排气侧引出部分废气,该部分废气经过高压冷却器404和高压EGR阀进入发动机20的进气侧。发动机20排出的其他废气经过涡轮增压器20的涡轮机进入后处理系统30。进入后处理系统30的废气依次经过DOC301和DPF302,之后部分废气经过SCR303处理,再经过排气节流阀70排至大气中,其他废气经过低压冷却器401和低压EGR阀402进入压气机的进气端,在与新鲜进气混合后进入压气机。混合气体经过压气机增压后进入中冷器50。混合气体经过中冷器50的冷却后,经过进气节流阀60,与高压废气进行混合后进入发动机20。
参见图2,图2为本申请公开的EGR系统的控制方法的流程图。该控制方法包括:
S1:确定低压冷却器后的第一温度限值。
其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象,即,气体中的水蒸气凝结为水滴。
S2:确定压气机前的第二温度限值。
其中,当压气机前的温度低于第二温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象,即,气体中的水蒸气凝结为水滴。
S3:根据压气机前的第二温度限值、低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定低压冷却器后的第三温度限值。
废气经过低压冷却器进行冷却,在压气机前与新鲜进气混合后进入压气机。压气机前的混合气体的温度由低压EGR阀的气体流量(即由低压EGR系统流出的废气的流量)、低压冷却器后的气体温度(即由低压EGR系统流出的废气的温度)、新鲜进气量和新鲜进气温度决定。因此,在确定压气机前的第二温度限值后,就可以确定低压冷却器后的第三温度限值。当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象。
实施中,按照公式(1)确定低压冷却器后的第三温度限值。
其中,TLPERGmin2为低压冷却器后的第三温度限值,Ttcmin为压气机前的第二温度限值,mLPEGR为低压EGR阀的气体流量,Tair为新鲜进气温度,mair为新鲜进气量。
S4:根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度。其中,目标温度大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值。
S5:基于目标温度控制水泵的运行,以使得低压冷却器后的温度处于目标温度。
当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体(废气)会出现冷凝现象,当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体(混合气体)会出现冷凝现象。可以理解的是,当低压冷却器后的温度高于第一温度限值和第三温度限值的最大值时,理想状态下,低压冷却器后和压气机前不会出现冷凝现象。另外,降低压气机的进气温度能够降低对压气机效率的不利影响。
因此,综合这两方面的考虑,将目标温度设定为大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值,并且通过控制水泵的运行,使得低压冷却器后的温度处于目标温度,能够消除在低压冷却器后和压气机前出现冷凝水的可能性,同时最大程度地降低对压气机效率的不利影响。
本申请公开的EGR系统的控制方法,确定低压冷却器后的第一温度限值,确定压气机前的第二温度限值,并根据压气机前的第二温度限值确定低压冷却器后的第三温度限值,其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象,当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象;之后,确定目标温度,该目标温度大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值,基于目标温度控制水泵的运行,使得低压冷却器后的温度处于目标温度,能够避免在低压冷却器后和压气机前的气体出现冷凝现象,同时最大程度地降低对压气机效率的不利影响。
在一个实施例中,对确定低压冷却器后的第一温度限值,采用如下方案:
A1:确定低压冷却器后的绝对湿度限值。
实施中,按照公式(2)确定低压冷却器后的绝对湿度限值。
其中:HaLPEGRmax为低压冷却器后的绝对湿度限值;PB1为低压冷却器后的气体压力;Pa1为低压冷却器后的气体饱和蒸气压,与低压冷却器后的气体温度有关。实施中,预先构建低压冷却器后的多个气体温度与低压冷却器后的气体饱和蒸气压之间的映射关系,在获得低压冷却器后的气体温度后,根据低压冷却器后的气体温度以及该映射关系确定低压冷却器后的气体饱和蒸气压。
实施中,可以利用如图1中所示的温度压力传感器802获得低压冷却器后的气体压力和气体温度。
A2:根据低压冷却器后的绝对湿度限值和低压冷却器后的气体压力确定低压冷却器后的饱和蒸气压力限值。
实施中,按照公式(3)确定低压冷却器后的饱和蒸气压力限值。
其中:PaLPEGRmin为低压冷却器后的饱和蒸气压力限值;HaLPEGRmax为低压冷却器后的绝对湿度限值;PB1为低压冷却器后的气体压力。
A3:确定与低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的低压冷却器后的第一温度限值。
预先构建低压冷却器后的各个饱和蒸汽压力限值与低压冷却器后的第一温度限值之间的映射关系。在确定低压冷却器后的饱和蒸气压力限值后,即可根据预先构建的映射关系,确定与当前的饱和蒸气压力限值对应的第一温度限值TLPERGmin1。
在一个实施例中,确定压气机前的第二温度限值,采用如下方案:
B1:确定压气机前的绝对湿度限值。
实施中,按照公式(4)确定压气机前的绝对湿度限值。
其中:HaTCmax为压气机前的绝对湿度限值;PB2为压气机前的气体压力;Pa2为压气机前的气体饱和蒸气压,与压气机前的气体温度有关。实施中,预先构建压气机前的多个气体温度与压气机前的气体饱和蒸汽压之间的映射关系,在获得压气机前的气体温度后,根据压气机前的气体温度以及该映射关系确定压气机前的气体饱和蒸气压。
可选的,在压气机的进气端设置温度压力传感器,利用该温度压力传感器获得压气机前的气体压力和气体温度。
另外,压气机前的气体温度与新鲜进气的压力近似相等。可选的,利用压力传感器检测新鲜进气的压力,将该压力值作为压气机前的气体温度。
可选的,根据低压EGR阀的气体流量(即由低压EGR系统流出的废气的流量)、低压冷却器后的气体温度(即由低压EGR系统流出的废气的温度)、新鲜进气量和新鲜进气温度确定压气机前的气体温度。
具体的,按照公式(5)确定压气机前的气体温度。
其中:Ttc为压气机前的气体温度;mLPEGR为低压EGR阀的气体流量;TLPEGR为低压冷却器后的气体温度;mair为新鲜进气量;Tair为新鲜进气温度。
实施中,可以利用如图1中所示的温度压力传感器802获得低压冷却器后的气体温度,利用如图1中所示的温湿压传感器801获得新鲜进气温度和新鲜进气压力。
B2:根据压气机前的绝对湿度限值和压气机前的气体压力确定压气机前的饱和蒸气压力限值。
实施中,按照公式(6)确定压气机前的饱和蒸汽压力限值。
其中:PaTCmin为压气机前的饱和蒸汽压力限值;HaTCmax为压气机前的绝对湿度限值;PB2为压气机前的气体压力。
B3:确定与压气机前的饱和蒸气压力限值对应的压气机前的第二温度限值。
预先构建压气机前的各个饱和蒸汽压力限值与压气机前的第二温度限值之间的映射关系。在确定压气机前的饱和蒸气压力限值后,即可根据预先构建的映射关系,确定与当前的饱和蒸气压力限值对应的第二温度限值Ttcmin。
在一个实施例中,根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,采用如下方案:确定第一温度限值和第三温度限值的最大值,将该最大值作为目标温度。
在一个实施例中,根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,采用如下方案:确定第一温度限值和第三温度限值的最大值;确定最大值和预设的温度标定值的和值作为目标温度。
当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体(废气)会出现冷凝现象,当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体(混合气体)会出现冷凝现象。在理想状态下,当低压冷却器后的温度高于第一温度限值和第三温度限值的最大值时,低压冷却器后和压气机前不会出现冷凝现象。考虑到确定第一温度限值和第三温度限值过程中所使用的各参数可能存在一定的测量误差,因此,在上述实施例中,确定第一温度限值和第三温度限值的最大值后,在该最大值的基础上增加预设的温度标定值作为目标温度,基于该目标温度控制水泵的运行,能够避免在低压冷却器后和压气机前出现冷凝现象。
在一个实施例中,基于目标温度控制水泵的运行,采用如图3所示的方案,包括:
S501:比较低压冷却器后的温度与目标温度。根据比较结果执行后续的步骤S502或者步骤S505。
S502:如果低压冷却器后的温度低于目标温度,则降低水泵的转速。
S503:在将水泵的转速降至最小安全转速后,如果水泵在最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且低压冷却器后的温度低于目标温度,则减小水泵的开度。
S504:在将水泵的开度降至最小开度值后,如果水泵在最小开度值的运行时间达到第二时间阈值,且低压冷却器后的温度低于目标温度,则关闭低压EGR阀。
如果低压冷却器后的温度低于目标温度,则通过降低水泵的转速,减小流经低压冷却器的水流量,从而使得低压冷却器后的温度逐渐上升。需要说明的是,水泵的转速不能低于最小安全转速。如果将水泵的转速降至最小安全转速,且水泵在最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值后,低压冷却器后的温度仍然低于目标温度,那么可以减小水泵的开度。通过减小水泵的开度,能够减小流经低压冷却器的水流量,从而使得低压冷却器后的温度逐渐上升。如果将水泵的开度降至最小开度值,且水泵在最小开度值的运行时间达到第二时间阈值后,低压冷却器后的温度仍然低于目标温度,那么关闭低压EGR阀。
S505:如果低压冷却器后的温度高于目标温度,则提高水泵的转速。其中,水泵的转速需小于最大安全转速。
如果低压冷却器后的温度高于目标温度,则通过提高水泵的转速,增大流经低压冷却器的水流量,从而使得低压冷却器后的温度逐渐下降。需要说明的是,水泵的转速不能高于最大安全转速。
本申请上述公开的方案,比较低压冷却器后的温度与目标温度,如果低压冷却器后的温度低于目标温度,那么通过降低水泵的转速以提高低压冷却器后的温度,如果在将水泵的转速降至最小安全转速且持续第一时间阈值后,低压冷却器后的温度仍低于目标温度,那么减小水泵的开度以提高低压冷却器的温度,如果在将水泵的开度降至最小开度值且持续第二时间阈值后,第一冷却器后的温度仍低于目标温度,那么关闭EGR阀,以使得低压冷却器后的温度逐渐上升至目标温度;如果低压冷却器后的温度高于目标温度,为了降低对压气机效率的不利影响,通过提高水泵的转速以降低低压冷却器后的温度,使得低压冷却器后的温度逐渐下降至目标温度。
本申请上述公开了EGR系统的控制方法,相应的,本申请还公开EGR系统的控制装置,说明书中关于两者的描述可以相互参考。
参见图4,图4为本申请公开的一种EGR系统的控制装置的结构示意图。该控制装置包括第一温度限值确定单元100、第二温度限值确定单元200、第三温度限值确定单元300、目标温度确定单元400和控制单元500。
第一温度限值确定单元100用于确定低压冷却器后的第一温度限值。其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象。
第二温度限值确定单元200用于确定压气机前的第二温度限值。其中,当压气机前的温度低于第二温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象。
第三温度限值确定单元300用于根据压气机前的第二温度限值、低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定低压冷却器后的第三温度限值。
目标温度确定单元400,用于根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度。其中,目标温度大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值。
控制单元500用于基于目标温度控制水泵的运行,以使得低压冷却器后的温度处于目标温度。
本申请公开的本申请公开的EGR系统的控制装置,确定低压冷却器后的第一温度限值,确定压气机前的第二温度限值,并根据压气机前的第二温度限值确定低压冷却器后的第三温度限值,其中,当低压冷却器后的温度低于第一温度限值时,低压冷却器后的气体出现冷凝现象,当低压冷却器后的温度低于第三温度限值时,压气机前的气体出现冷凝现象;之后,确定目标温度,该目标温度大于或等于第一温度限值和第三温度限值中的最大值,基于目标温度控制水泵的运行,使得低压冷却器后的温度处于目标温度,能够避免在低压冷却器后和压气机前的气体出现冷凝现象,同时最大程度地降低对压气机效率的不利影响。
可选的,第一温度限值确定单元100确定低压冷却器后的第一温度限值,具体为:确定低压冷却器后的绝对湿度限值;根据低压冷却器后的绝对湿度限值和低压冷却器后的气体压力确定低压冷却器后的饱和蒸气压力限值;确定与低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的低压冷却器后的第一温度限值。
可选的,第二温度限值确定单元200确定压气机前的第二温度限值,具体为:确定压气机前的绝对湿度限值;根据压气机前的绝对湿度限值和压气机前的气体压力确定压气机前的饱和蒸气压力限值;确定与压气机前的饱和蒸气压力限值对应的压气机前的第二温度限值。
可选的,目标温度确定单元400根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,具体为:确定第一温度限值和第三温度限值的最大值,将该最大值作为目标温度。
可选的,目标温度确定单元400根据第一温度限值和第三温度限值确定目标温度,具体为:确定第一温度限值和第三温度限值的最大值;确定最大值和预设的温度标定值的和值作为目标温度。
可选的,控制单元500基于目标温度控制水泵的运行,具体为:如果低压冷却器后的温度低于目标温度,则降低水泵的转速;在将水泵的转速降至最小安全转速后,如果水泵在最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且低压冷却器后的温度低于目标温度,则减小水泵的开度;在将水泵的开度降至最小开度值后,如果水泵在最小开度的运行时间达到第二时间阈值,且低压冷却器后的温度低于目标温度,则关闭低压EGR阀。
可选的,控制单元500还用于:如果低压冷却器后的温度高于目标温度,则提高水泵的转速。其中,水泵的转速需小于最大安全转速。
最后,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过程、方法、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过程、方法、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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,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。对于实施例公开的控制装置而言,由于其与实施例公开的控制方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
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 (8)
1.一种EGR系统的控制方法,其特征在于,所述EGR系统包括低压冷却器、低压EGR阀和水泵,所述低压冷却器的进气端通过管路与后处理系统连通,所述低压冷却器的出气端通过管路与涡轮增压器的压气机的进气端连通,所述低压EGR阀位于所述低压冷却器的出气端的管路,所述水泵用于调整流经所述低压冷却器的水流量,所述控制方法包括:
确定所述低压冷却器后的第一温度限值,其中,当所述低压冷却器后的温度低于所述第一温度限值时,所述低压冷却器后的气体出现冷凝现象;
确定所述压气机前的第二温度限值,其中,当所述压气机前的温度低于所述第二温度限值时,所述压气机前的气体出现冷凝现象;
根据所述压气机前的第二温度限值、所述低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定所述低压冷却器后的第三温度限值;
根据所述第一温度限值和所述第三温度限值确定目标温度,所述目标温度大于或等于所述第一温度限值和所述第三温度限值中的最大值;
基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度;
所述确定所述低压冷却器后的第一温度限值,包括:
根据所述低压冷却器后的绝对湿度限值和所述低压冷却器后的气体压力确定所述低压冷却器后的饱和蒸气压力限值,包括:
确定与所述低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的所述低压冷却器后的第一温度限值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述确定所述压气机前的第二温度限值,包括:
确定所述压气机前的绝对湿度限值;
根据所述压气机前的绝对湿度限值和所述压气机前的气体压力确定所述压气机前的饱和蒸气压力限值;
确定与所述压气机前的饱和蒸气压力限值对应的所述压气机前的第二温度限值。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一温度限值和所述第三温度限值确定目标温度,包括:
确定所述第一温度限值和所述第三温度限值的最大值;
确定所述最大值和预设的温度标定值的和值作为所述目标温度。
4.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度,包括:
如果所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则降低所述水泵的转速;
在将所述水泵的转速降至最小安全转速后,如果所述水泵在所述最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则减小所述水泵的开度;
在将所述水泵的开度降至最小开度值后,如果所述水泵在所述最小开度的运行时间达到第二时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则关闭所述低压EGR阀。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度,还包括:
如果所述低压冷却器后的温度高于所述目标温度,则提高所述水泵的转速,其中,所述水泵的转速需小于最大安全转速。
6.一种EGR系统的控制装置,其特征在于,所述EGR系统包括低压冷却器、低压EGR阀和水泵,所述低压冷却器的进气端通过管路与后处理系统连通,所述低压冷却器的出气端通过管路与涡轮增压器的压气机的进气端连通,所述低压EGR阀位于所述低压冷却器的出气端的管路,所述水泵用于调整流经所述低压冷却器的水流量,所述控制装置包括:
第一温度限值确定单元,用于确定所述低压冷却器后的第一温度限值,其中,当所述低压冷却器后的温度低于所述第一温度限值时,所述低压冷却器后的气体出现冷凝现象;
第二温度限值确定单元,用于确定所述压气机前的第二温度限值,其中,当所述压气机前的温度低于所述第二温度限值时,所述压气机前的气体出现冷凝现象;
第三温度限值确定单元,用于根据所述压气机前的第二温度限值、所述低压EGR阀的气体流量、新鲜进气量和新鲜进气温度,确定所述低压冷却器后的第三温度限值;
目标温度确定单元,用于根据所述第一温度限值和所述第三温度限值确定目标温度,所述目标温度大于或等于所述第一温度限值和所述第三温度限值中的最大值;
控制单元,用于基于所述目标温度控制所述水泵的运行,以使得所述低压冷却器后的温度处于所述目标温度;
所述第一温度限值确定单元确定所述低压冷却器后的第一温度限值,具体为:
根据所述低压冷却器后的绝对湿度限值和所述低压冷却器后的气体压力确定所述低压冷却器后的饱和蒸气压力限值,包括:
确定与所述低压冷却器后的饱和蒸汽压力限值对应的所述低压冷却器后的第一温度限值。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述第二温度限值确定单元确定所述压气机前的第二温度限值,具体为:
确定所述压气机前的绝对湿度限值;根据所述压气机前的绝对湿度限值和所述压气机前的气体压力确定所述压气机前的饱和蒸气压力限值;确定与所述压气机前的饱和蒸气压力限值对应的所述压气机前的第二温度限值。
8.根据权利要求6或7所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元基于所述目标温度控制所述水泵的运行,具体为:
如果所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则降低所述水泵的转速;在将所述水泵的转速降至最小安全转速后,如果所述水泵在所述最小安全转速的运行时间达到第一时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则减小所述水泵的开度;在将所述水泵的开度降至最小开度值后,如果所述水泵在所述最小开度的运行时间达到第二时间阈值,且所述低压冷却器后的温度低于所述目标温度,则关闭所述低压EGR阀。
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