CN112879121A - 一种曲轴箱通风系统的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曲轴箱通风系统的控制方法、控制系统及车辆，涉及车辆技术领域。本发明提供一种曲轴箱通风系统的控制方法。述曲轴箱通风系统包括曲轴箱通风管路以及用于控制所述曲轴箱通风管路通断的电磁阀。所述控制方法包括：在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制，否则控制所述电磁阀的开度为默认开度。本发明控制方法中通过对使能条件的判断，在判断车辆满足使能条件时，对曲轴箱通风系统的电磁阀的开度进行控制进而保证车辆的曲轴箱内的蒸汽以一定流量进入进气系统中从而降低对环境的污染。

Description

一种曲轴箱通风系统的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种曲轴箱通风系统的控制方法及控制系统。

背景技术

甲醇和甲醛是甲醇燃料汽车排放污染物的重要组成部分，而污染物主要产生于甲醇发动机冷起动阶段。甲醇燃料汽车在使用甲醇时会有部分未完全燃烧的燃料进入到机油中，当车辆静置时，机油中的甲醇甲醛气体挥发进入曲轴箱内，在下一次起动时这部分污染物会通过曲轴箱通风系统排出。

在车辆冷机阶段，机油里残留的液态燃料会随着机油温度的升高而挥发形成气态，并存留在曲轴箱中。当曲轴箱内的压力达到一定值时，该气态燃料会由曲轴箱通风系统进入进气管路中。由于发动机尚处于冷机阶段，由曲轴箱通风系统过来的蒸汽并不能充分地燃烧，导致有很大一部分的燃料以气态的形式排出。同时，由于在发动机处于冷机阶段时，三元催化器未达到起燃温度，此时三元催化器的催化转化效率极低，不能处理冷机阶段的甲醇和甲醛等污染物，从而导致污染物排放大幅度增加。

发明内容

本申请的发明人发现目前现有技术中在曲轴箱通风系统中虽然也有在通风管路处设置了电磁阀的技术，但是这些技术中，电磁阀的开度并不能得到精确的控制，且在对电磁阀开度的控制中，未能够考虑曲轴箱的工况以及发动机工况对曲轴箱内部气体汽化及发动机尾气排放的影响，使得现有技术中对于电磁阀开度的控制不能达减少环境污染的要求。

本发明的第一方面的一个目的是要提供一种曲轴箱通风系统的控制方法解决现有技术中无法控制曲轴箱通风系统的气流而导致发动机冷启动时污染物直接被排放至空气中而导致环境污染的问题。

本发明的另一个目的是解决现有技术中在对电磁阀的控制过程中未考虑曲轴箱的工况以及发动机工况对曲轴箱内部气体汽化及发动机尾气排放的影响的问题。

本发明的第二方面的目的是提供一种曲轴箱通风系统的控制系统。

本发明的第二方面的目的是提供一种包含上述曲轴箱通风系统的控制系统的车辆。

特别地，本发明提供一种曲轴箱通风系统的控制方法，所述曲轴箱通风系统包括曲轴箱通风管路以及用于控制所述曲轴箱通风管路通断的电磁阀，所述控制方法包括：

在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制，否则控制所述电磁阀的开度为默认开度。

可选地，在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制，包括如下步骤：

获取曲轴箱通风系统的工况以及所述车辆的发动机的工况；

根据所述曲轴箱通风系统的工况计算获得所述电磁阀的基础开度，并根据所述发动机的工况计算获得修正值；

将所述基础开度与所述修正值相乘得到所述电磁阀的最终开度；

控制所述电磁阀打开至所述最终开度的位置处。

可选地，所述曲轴箱通风系统的工况包括曲轴箱内部压力和曲轴箱通风管路的压力；

根据所述曲轴箱通风系统的工况计算获得所述电磁阀的基础开度的步骤包括：

根据所述曲轴箱内部压力得到曲轴箱负荷；

根据所述曲轴箱负荷得到曲轴箱的冲洗量；

根据所述冲洗量和所述曲轴箱通风管路的压力得到所述基础开度。

可选地，所述车辆的发动机的工况包括机油温度、发动机转速和发动机负荷；

根据所述发动机的工况计算获得修正值的步骤包括：

根据所述机油温度得到第一修正系数；

根据所述发动机转速和所述发动机负荷得到第二修正系数；

将所述第一修正系数与所述第二修正系数相乘得到所述修正值。

可选地，所述使能条件包括：

前氧传感器未工作，其中，所述前氧传感器为设置于车辆发动机内的催化器前的氧传感器；

所述发动机转速大于预设转速；

所述发动机负荷大于预设负荷；

所述车辆所处外界环境压力在预设压力范围内；和

所述车辆所处外界环境温度在预设温度范围内；

在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制前还包括：

获取所述车辆的前氧传感器的开闭信息及车辆所处的环境信息；其中，车辆所处的环境信息包括所述车辆所处环境的温度信息以及所述车辆所处环境的压力传感器的信息；

将所述开闭信息、所述车辆所处的环境信息及所述发动机的工况与所述使能条件进行比较判断所述车辆是否满足所述使能条件。

可选地，所述预设转速在450～600rpm范围内；

所述预设负荷在15～25％范围内；

所述预设压力在0.8～1.1bar范围内；

所述预设温度在-25℃～45℃范围内。

可选地，所述控制方法还包括：

判断所述车辆的发动机是否正常运转；

若是，则判断所述车辆是否满足所述使能条件。

可选地，所述默认开度包括完全关闭或完全开启。

特别地，本发明还提供一种曲轴箱通风系统的控制系统，该控制系包括：

控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上面所述的曲轴箱通风系统的控制方法。

特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述曲轴箱通风系统的控制系统。

本发明控制方法中通过对使能条件的判断，在判断出车辆满足使能条件时对曲轴箱通风系统的电磁阀开度进行控制，进而保证车辆的曲轴箱内的蒸汽以一定的流量进入进气系统从而降低车辆在冷启动时发动机尾气对环境的污染。

进一步地，因蒸汽排放的量和污染物被催化器催化的程度会受到发动机的工况及曲轴箱通风系统的工况的影响，本发明还需要根据发动机的工况及曲轴箱通风系统的工况来控制电磁阀的开度。因此，本发明的控制方法可以在车辆满足使能条件时，通过控制电磁阀的开度来控制曲轴箱通风系统的冲洗量(即从曲轴箱到曲轴箱通风管路的气体流量)，可以实现在冷机阶段降低曲轴箱通风系统的冲洗量，从而降低冷机阶段通过曲轴箱通风系统进入发动机的蒸汽，进一步降低甲醇发动机的甲醇甲醛排放，实现降低排放污染物的目的。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风系统的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风系统的控制方法的示意性流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的曲轴箱通风系统的控制方法的示意性流程图；

图4是根据本发明一个实施例的对电磁阀的开度进行控制的示意性框图；

图5是根据本发明一个实施例的根据曲轴箱通风系统的工况计算获得电磁阀的基础开度的示意性框图；

图6是根据本发明一个实施例的根据发动机的工况计算获得修正值的示意性框图；

图7是根据本发明一个实施例曲轴箱通风系统的控制系统的示意性框图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风系统的示意性结构图；本实施例的曲轴箱通风系统100可以包括曲轴箱通风管路10以及用于控制曲轴箱通风管路10通断的电磁阀20。电磁阀20受到电子控制单元30的控制。当曲轴箱通风系统100不包含该电磁阀20时，发动机冷启动时由于发动机催化器还没有开始工作导致曲轴箱内的蒸汽直接进入进气系统，在经过未达到起燃温度的催化器后会直接被排放到空气中污染环境。而本实施例则在曲轴箱通风管路10处设置电磁阀20，通过对电磁阀20的控制来尽可能减小曲轴箱内的蒸汽最终被排放到空气中，减小对环境的污染。

图2是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风系统的控制方法的示意性流程图。具体地，本实施例公开了一种曲轴箱通风系统的控制方法。

其中，该曲轴箱通风系统的控制方法可以包括：

步骤S001，判断车辆是否满足预设的使能条件；若是，则执行步骤002，若否，则执行步骤S003。

步骤S002，对电磁阀的开度进行控制。

步骤S003，控制电磁阀的开度为默认开度。

本实施例中，当车辆满足使能条件时，说明此时发动机处于冷启动状态，当此时将曲轴箱通风管路处的电磁阀直接开启时，曲轴箱内的蒸汽会直接进入到进气系统内，由于催化器未达到起燃温度使得催化器的催化效果差，导致曲轴箱内的蒸汽直接排放到控制中而污染空气。

本实施例的控制方法通过对使能条件的判断，在判断车辆满足使能条件时，对曲轴箱通风系统的电磁阀的开度进行控制，进而保证车辆的曲轴箱内的蒸汽以一定流量进入进气系统内，从而降低车辆在冷启动时发动机尾气对环境的污染。

此外，因蒸汽排放的量和污染物被催化器催化的程度会受到发动机的工况及曲轴箱通风系统的工况的影响，本实施例还需要根据发动机的工况及曲轴箱通风系统的工况来控制电磁阀的开度。因此，本实施例中的控制方法可以在车辆满足使能条件时，通过控制电磁阀的开度来控制曲轴箱通风系统的冲洗量(即从曲轴箱到曲轴箱通风管路的气体流量)，可以实现在冷机阶段降低曲轴箱通风系统的冲洗量，从而降低冷机阶段通过曲轴箱通风系统进入发动机的蒸汽，进一步降低甲醇发动机的甲醇和甲醛等污染物的排放，实现降低排放污染物的目的。

图3是根据本发明另一个实施例的曲轴箱通风系统的控制方法的示意性流程图；作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，在步骤S001之前还可以包括：

步骤S004，获取车辆的前氧传感器的开闭信息及车辆所处的环境信息；其中，车辆所处的环境信息包括车辆所处环境的温度信息以及车辆所处环境的压力传感器的信息。

步骤S001判断车辆是否满足预设的使能条件具体过程可以是：将开闭信息、车辆所处的环境信息及发动机的工况与使能条件进行比较判断车辆是否满足使能条件。

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，控制方法还可以包括：

步骤S005，判断车辆的发动机是否正常运转；若是，则执行步骤S001。若否则执行步骤S003。

具体地，步骤S005可以在步骤S004前或者步骤S004后。下面以步骤S005在步骤S004后为例进行具体地说明。

本实施例中整体的步骤如下：

首先执行步骤S004，再执行步骤S005判断车辆的发动机是否正常运转。若是，则执行步骤S001。若否，则执行步骤S003。

步骤S001，将开闭信息、车辆所处的环境信息及发动机的工况与使能条件进行比较判断车辆是否满足使能条件。若是，则执行步骤S002，若否则执行步骤S003。

其中，在步骤S005后执行步骤S003中的控制电磁阀的默认开度是完全关闭。而在步骤S001后执行步骤S003中的控制电磁阀的默认开度是完全开启。

也就是，当发动机关闭时，则控制电磁阀完全关闭，而当发动机启动且车辆满足使能条件时，则控制电磁阀完全开启。

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，使能条件可以包括：

前氧传感器未工作，其中，前氧传感器为设置于车辆发动机内的催化器前的氧传感器；

发动机转速大于预设转速；

发动机负荷大于预设负荷；

车辆所处外界环境压力在预设压力范围内；和

车辆所处外界环境温度在预设温度范围内。

当然，这些使能条件中，需要整个发动机的各部件均是正常工作无故障的状态。例如，电磁阀、温度传感器、氧传感器等，均应该处于正常工作状态。

具体地，由于氧传感器里面有加热单元，该加热单元是为了让氧传感器能更快的工作。但是由于发动机排气系统里面有水，在发动机冷启动的时候，如果氧传感器全负荷的加热，会损坏氧传感器里面的陶瓷体，因此需要等到排气系统里的液态水变成水蒸汽后，氧传感器里面的加热单元才能加热。因此，需要等到催化器前的氧传感器的温度达到水蒸汽的露点(100度左右)时，氧传感器内的加热单元才开始加热，当加热单元加热到氧传感器内的工作温度(一般是300℃)时氧传感器才正常工作。因此，本实施例中的使能条件包括前氧传感器未工作代表发动机处于冷启动状态。

此外，本实施例中发动机转速和发动机负荷分别要大于其最小转速和最小负荷就是为了保证发动机不熄火。具体地，预设转速在450rpm～600rpm范围内。例如可以是450rpm、500rpm或600rpm。预设负荷在15％～25％范围内；例如可以是15％、20％或25％。

本实施例中，考虑车辆所处环境压力时为了除去高原环境，车辆在高原环境下不考虑排放问题，因此不在本实施例的考虑范围。本实施例的预设压力在0.8bar～1.1bar范围内；例如可以是0.8bar、1bar或1.1bar。本实施例中，车辆所处的环境温度一般是在预设温度范围内，该预设温度可以在在-25℃～45℃范围内。例如可以是-25℃、0℃、25℃或45℃。

本实施例中的使能条件为车辆发动机能够正常运行的自身条件和环境条件。

图4是根据本发明一个实施例的对电磁阀的开度进行控制的示意性框图；

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，在车辆满足一预设的使能条件时对电磁阀的开度进行控制包括如下步骤：

步骤S10，获取曲轴箱通风系统的工况以及车辆的发动机的工况。

步骤S20，根据曲轴箱通风系统的工况计算获得电磁阀的基础开度，并根据发动机的工况计算获得修正值。

步骤S30，将基础开度与修正值相乘得到电磁阀的最终开度。

步骤S40，控制电磁阀打开至最终开度的位置处。

具体地，根据曲轴箱通风系统可以得到电磁阀的基础开度，但是电磁阀的基础开度会受到曲轴箱通风系统和发动机的工况的影响，例如，温度(具体可以是机油温度)会影响到曲轴箱里面的气体浓度。发动机转动和发动机负荷也会影响到最终的尾气排放。因此，在基础开度的基础上还需要根据发动机的工况进行修正，因此本实施例中需要根据曲轴箱通风系统的工况和发动机的工况得到修正系数，根据修正系数来对基础开度进行修正得到最终开度，保证对电磁阀的开度的控制更加准确，在满足工况的条件下尽量减小环境污染。

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，曲轴箱通风系统的工况可以包括曲轴箱内部压力和曲轴箱通风管路的压力；该曲轴箱内部压力和曲轴箱通风管路的压力即为电磁阀前后的压力。在曲轴箱和曲轴箱通风管路处分别设置压力传感器来分别检测曲轴箱内部压力和曲轴箱通风管路内部压力。

图5是根据本发明一个实施例的根据曲轴箱通风系统的工况计算获得电磁阀的基础开度的示意性框图；根据曲轴箱通风系统的工况计算获得电磁阀的基础开度的步骤包括：

步骤S21，根据曲轴箱内部压力得到曲轴箱负荷。

步骤S22，根据曲轴箱负荷得到曲轴箱的冲洗量。

步骤S23，根据冲洗量和曲轴箱通风管路的压力得到基础开度。

本实施例中，步骤S21中，根据曲轴箱内部压力得到曲轴箱负荷是通过实车进行标定得到的。步骤S22中根据曲轴箱负荷得到冲洗量也是根据实车的排放结果标定得到的。步骤S23中根据冲洗量和曲轴箱通风管路的压力得到基础开度是查询map得到，该map横坐标为压力，纵坐标为冲洗量，该map来源于电磁阀的物理特性。而该map则是根据实车进行标定得到的。

本实施例中，电磁阀的基础开度主要跟曲轴箱通风系统自身有关。曲轴箱内部压力会影响到曲轴箱内蒸汽的蒸发，进而影响通风系统内气体流量。因此，可以根据曲轴箱通风系统的压力得到电磁阀的一个基础开度，从而保证气体流量。

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例中，车辆的发动机的工况可以包括机油温度、发动机转速和发动机负荷。该机油温度是由设置在盛放机油的油底壳位置处的温度传感器监测得到。而发动机转速则是由发动机转速检测传感器检测发动机的转速得到。发动机负荷则由发动机上的各传感器检测发动机的工况后经过计算得到的。

图6是根据本发明一个实施例的根据发动机的工况计算获得修正值的示意性框图。

具体地，根据发动机的工况计算获得修正值的步骤包括：

步骤S24，根据机油温度得到第一修正系数。

步骤S25，根据发动机转速和发动机负荷得到第二修正系数。

步骤S26，将第一修正系数与第二修正系数相乘得到修正值。

本实施例中，根据机油温度得到第一修正系数是根据实车进行标定得到。由于机油温度会影响曲轴箱里面的气体溶度，而气体溶度又会影响到曲轴箱内的压力，因此需要对电磁阀的开度进行修正，因此，本实施例中通过机油温度标定得到第一修正系数，再利用第一修正系数对基础开度进行修正。此外，发动机转速和发动机负荷会对发动机尾气排放有影响，因此为了保证发动机在冷启动时，尽量减小尾气对环境的污染，则需要针对发动机转速和发动机负荷对电磁阀开度的影响。本实施例就是根据发动机转速和发动机负荷得到第二修正系数，再利用第二修正系数对电磁阀的基础开度进行修正，尽量减小发动机尾气对空气的污染。

图7是根据本发明一个实施例曲轴箱通风系统的控制系统的示意性框图。作为本发明一个具体的实施例，在本实施例还提供一种曲轴箱通风系统的控制系统200，该曲轴箱通风系统的控制系统200可以包括控制装置201，控制装置201包括存储器203和处理器202，存储器203内存储有控制程序，控制程序被处理器202执行时用于实现上面的曲轴箱通风系统的控制方法。处理器可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器通过通信接口收发数据。存储器用于存储处理器执行的程序。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。

作为本发明一个具体的实施例，在本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上面的曲轴箱通风系统的控制系统。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种曲轴箱通风系统的控制方法，其特征在于，所述曲轴箱通风系统包括曲轴箱通风管路以及用于控制所述曲轴箱通风管路通断的电磁阀，所述控制方法包括：

在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制，否则控制所述电磁阀的开度为默认开度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制，包括如下步骤：

获取曲轴箱通风系统的工况以及所述车辆的发动机的工况；

根据所述曲轴箱通风系统的工况计算获得所述电磁阀的基础开度，并根据所述发动机的工况计算获得修正值；

将所述基础开度与所述修正值相乘得到所述电磁阀的最终开度；

控制所述电磁阀打开至所述最终开度的位置处。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述曲轴箱通风系统的工况包括曲轴箱内部压力和曲轴箱通风管路的压力；

根据所述曲轴箱通风系统的工况计算获得所述电磁阀的基础开度的步骤包括：

根据所述曲轴箱内部压力得到曲轴箱负荷；

根据所述曲轴箱负荷得到曲轴箱的冲洗量；

根据所述冲洗量和所述曲轴箱通风管路的压力得到所述基础开度。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述车辆的发动机的工况包括机油温度、发动机转速和发动机负荷；

根据所述发动机的工况计算获得修正值的步骤包括：

根据所述机油温度得到第一修正系数；

根据所述发动机转速和所述发动机负荷得到第二修正系数；

将所述第一修正系数与所述第二修正系数相乘得到所述修正值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述使能条件包括：

前氧传感器未工作，其中，所述前氧传感器为设置于车辆发动机内的催化器前的氧传感器；

所述发动机转速大于预设转速；

所述发动机负荷大于预设负荷；

所述车辆所处外界环境压力在预设压力范围内；和

所述车辆所处外界环境温度在预设温度范围内；

在车辆满足一预设的使能条件时对所述电磁阀的开度进行控制前还包括：

获取所述车辆的前氧传感器的开闭信息及车辆所处的环境信息；其中，车辆所处的环境信息包括所述车辆所处环境的温度信息以及所述车辆所处环境的压力传感器的信息；

将所述开闭信息、所述车辆所处的环境信息及所述发动机的工况与所述使能条件进行比较判断所述车辆是否满足所述使能条件。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，

所述预设转速在450～600rpm范围内；

所述预设负荷在15～25％范围内；

所述预设压力在0.8～1.1bar范围内；

所述预设温度在-25℃～45℃范围内。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述控制方法还包括：

判断所述车辆的发动机是否正常运转；

若是，则判断所述车辆是否满足所述使能条件。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述默认开度包括完全关闭或完全开启。

9.一种曲轴箱通风系统的控制系统，其特征在于，包括：

控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现权利要求1-8中任一项所述的曲轴箱通风系统的控制方法。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述曲轴箱通风系统的控制系统。

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