CN113187582A - 一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防止高原工况下呼吸器窜油的方法，基于发动机呼吸系统，呼吸系统包括呼吸器、与呼吸器的出气口连通的出气管路、第一进气管路、大气管路及用于使出气管路与第一进气管路或与大气管路连通的控制阀，控制阀和大气压力传感器均与控制单元电连接；方法：预先根据排放检测海拔限值标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；根据大气压力实际值及修正系数计算出大气压力调整值；大气压力调整值＞限值Ⅰ时，控制阀使出气管路与第一进气管路连通；＜限值Ⅱ时，控制阀使出气管路与大气管路连通；除此之外，维持当前的管路连通状态。本发明可在不影响整车排放法规的前提下，有效防止高压工况下呼吸器窜油，避免了对增压器和发动机的损坏。

Description

一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法
技术领域
本发明属于发动机领域，尤其涉及一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法。
背景技术
根据国六法规要求，国六整车在排放检测海拔范围内进行排放认证时，呼吸器(即油气分离器)呼出的机油气体也要接入排放设备进行排放污染物测试；目前发动机基本都采用闭式呼吸器，将呼吸器出气口气体直接接入进气管路，燃烧后由尾管排出。
采用此种闭式呼吸器的发动机呼吸系统，当发动机在高原工况下运行时，由于环境压力的降低，进气管路压力降低较大，同时漏气量增加，造成呼吸器出气量增加，进而使曲轴箱和进气管路之间的压差进一步增大，致使呼吸器内过多的含机油气体进入发动机进气管路中，极易对下游增压器造成损坏；同时过多含机油气体进入到气缸参与燃烧，极易产生飞车熔顶的风险。
发明内容
旨在克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，可在不影响整车排放法规的前提下，有效防止高压工况下呼吸器中机油进入进气管路中，避免过多机油对增压器和发动机造成损坏。
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，所述方法基于发动机呼吸系统和大气压力传感器，所述发动机呼吸系统包括呼吸器、与所述呼吸器的出气口连通的出气管路、第一进气管路、大气管路及用于控制所述出气管路与所述第一进气管路或与所述大气管路连通的控制阀，所述控制阀和所述大气压力传感器均与控制单元电连接；所述方法包括：
预先根据排放检测海拔限值标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；所述限值Ⅰ大于所述限值Ⅱ；
根据所述大气压力传感器监测的大气压力实际值及修正系数计算出大气压力调整值；当所述大气压力调整值大于所述限值Ⅰ时，所述控制阀控制所述出气管路与所述第一进气管路连通；当所述大气压力调整值小于所述限值Ⅱ时，所述控制阀控制所述出气管路与所述大气管路连通；当所述大气压力调整值大于等于所述限值Ⅱ且小于等于所述限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
优选地，所述修正系数为零；所述大气压力调整值等于所述大气压力实际值。
优选地，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；所述大气压力实际值乘以所述修正系数α等于第一修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第一修正量。
优选地，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；所述大气压力实际值乘以所述修正系数β等于第二修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第二修正量。
优选地，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；所述大气压力实际值乘以所述修正系数α等于第一修正量；
根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；所述大气压力实际值乘以所述修正系数β等于第二修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第一修正量+所述第二修正量。
优选地，所述出气管路包括第一出气管路和第二出气管路；所述第一出气管路一端与所述呼吸器的出气口连通，所述第二出气管路与所述第一进气管路连通；
所述控制阀为三通控制阀，所述三通控制阀的一端口与所述第一出气管路的另一端连通，剩余端口分别与所述第二出气管路和所述大气管路连通。
优选地，所述出气管路与所述大气管路和所述第一进气管路均交汇连通；
所述控制阀包括第一控制阀和第二控制阀；所述大气管路与所述出气管路交互处下游的所述出气管路上设有所述第一控制阀，所述大气管路上设有所述第二控制阀。
优选地，所述第一进气管路的一端与空气滤清器连通，另一端与增压器连通。
优选地，所述增压器的出气口与中冷器连通，所述中冷器连接第二进气管路，所述第二进气管路上设有进气压力传感器。
优选地，所述控制单元为发动机ECU；或者，所述控制单元为与发动机ECU通讯连接的控制器。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果如下：
本发明防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，基于发动机呼吸系统和大气压力传感器，其中，发动机呼吸系统包括呼吸器、与呼吸器的出气口连通的出气管路、第一进气管路、大气管路及用于控制出气管路与第一进气管路或与大气管路连通的控制阀，控制阀和大气压力传感器均与控制单元电连接；该方法包括：预先根据排放检测海拔限值标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；限值Ⅰ＞限值Ⅱ；根据大气压力传感器监测的大气压力实际值和修正系数获得大气压力调整值；当大气压力调整值＞限值Ⅰ(实际海拔高于排放检测海拔范围内)时，控制阀控制出气管路与第一进气管路连通；当大气压力调整值＜限值Ⅱ(实际海拔高于排放检测海拔)时，控制阀控制出气管路与大气管路连通；当限值Ⅰ≥大气压力调整值≥限值Ⅱ时，维持当前工况下的管路连通状态。
简言之，发动机在平原地区运行时，在控制单元的控制下控制阀动作，使出气管路与第一进气管路连通，呼吸器的气体只进入第一进气管路，时刻满足整车排放法规要求；当运行到高原地区不进行排放检测时，在控制单元的控制下控制阀动作，使出气管路与大气管路连通，将呼吸器中含有机油的气体排到空气中，防止过多机油进入第一进气管路，有效避免了过多机油对增压器及发动机造成损坏。
附图说明
图1是本发明发动机呼吸系统第一种实施例的原理框图；
图2是图1中三通控制阀的结构示意图；
图3是本发明发动机呼吸系统第二种实施例的原理框图；
图4是本发明方法的第一种实施例的流程图；
图5是本发明方法的第二种实施例的流程图；
图6是本发明方法的第三种实施例的流程图；
图7是本发明方法的第四种实施例的流程图。
图中：1-呼吸器，2-出气管路，21-第一出气管路，22-第二出气管路，3-第一进气管路，4-大气管路，5-三通控制阀，51-管体，52-碟片，6-大气压力传感器，7-控制单元，8-进气压力传感器，9-空气滤清器，10-增压器，11-中冷器，12-第二进气管路，13-第一控制阀，14-第二控制阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
由图1至图3共同所示，本实施例公开了一种发动机呼吸系统，该发动机呼吸系统包括呼吸器1、与呼吸器1的出气口连通的出气管路2、第一进气管路3、与外界连通的大气管路4及用于控制出气管路2与第一进气管路3或与大气管路4连通的控制阀；控制阀和大气压力传感器6均与控制单元7电连接。呼吸器1的进气口与发动机机体上窜气出口(设置在缸盖罩上或曲轴箱上)连通，呼吸器1的机油出口与油底壳连通。
其中，第一进气管路3的一端与空气滤清器9连通，另一端与增压器10连通；增压器10的出气口与中冷器11连通，中冷器11连接第二进气管路12，第二进气管路12上设有进气压力传感器8。简言之，第一进气管路3为发动机进气管位于空气滤清器9和增压器10之间的那部分管路；第二进气管路12为发动机进气管位于中冷器11下游的那部分管路。
本实施例中，控制单元7为发动机ECU；另一些实施例中，控制单元7为与发动机ECU通讯连接的控制器。
其中，图1示出的控制阀为三通控制阀5，出气管路2包括第一出气管路21和第二出气管路22；第一出气管路21一端与呼吸器1的出气口连通，第二出气管路22的下游端与第一进气管路3连通；三通控制阀5的一端口与第一出气管路21的另一端连通，剩余端口分别与第二出气管路22的上游端和大气管路4连通。本实施例中的三通控制阀5包括呈T型结构的管体51，管体51内设有碟片52，管体51外设有用于驱动碟片52在A位置和B位置之间切换的执行机构(图中未示出)。当碟片52处于A位置时，出气管路2与第一进气管路3连通；当碟片52处于B位置时，出气管路2(第一出气管路21)与大气管路4连通。
其中，出气管路2与大气管路4和第一进气管路3均交汇连通；图3示出的控制阀包括第一控制阀13和第二控制阀14；大气管路4与出气管路2交互处下游的出气管路2上设有第一控制阀13，大气管路4上设有第二控制阀14。当第一控制阀13导通、第二控制阀14截止时，出气管路2与第一进气管路3连通；当第一控制阀13截止、第二控制阀14导通时，出气管路2与大气管路4连通。
由图4所示，本实施例还公开了一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法；基于上述发动机呼吸系统及大气压力传感器6；该方法包括：
S11、预先根据排放检测海拔限值(2400m左右)标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；限值Ⅰ大于限值Ⅱ。
S12、根据大气压力传感器6监测的大气压力实际值及修正系数计算出大气压力调整值(本实施例中修正系数为零；大气压力调整值等于大气压力实际值)；当大气压力实际值大于限值Ⅰ时(默认处于平原地区)，控制阀(发动机ECU向三通控制阀5发送碟片52向A位置动作的指令，或者向第一控制阀13发送导通指令)控制出气管路2与第一进气管路3连通；当大气压力实际值值小于限值Ⅱ时，控制阀控制出气管路2与大气管路4连通；当大气压力实际值大于等于限值Ⅱ且小于等于限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
实施例二：
考虑到“当发动机负荷比较大时，会产生较高的漏气量，进而使曲轴箱压力较高，造成呼吸器1前后压力差过大，有窜机油风险；因此需要在发动机负荷比较大，对大气压力进行修正”。基于实施例一公开的方法，本实施例作了进一步优化。
由图5所示，本实施例的方法包括：
S21、预先根据排放检测海拔限值(2400m左右)标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；限值Ⅰ大于限值Ⅱ。
S22、根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；大气压力实际值乘以修正系数α等于第一修正量；大气压力调整值＝大气压力实际值+第一修正量。
S23、当大气压力调整值大于限值Ⅰ时，控制阀控制出气管路2与第一进气管路3连通；当大气压力调整值小于限值Ⅱ时，控制阀控制出气管路2与大气管路4连通；当大气压力调整值大于等于限值Ⅱ且小于等于限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
实施例三：
考虑到“增压器10工作负荷对呼吸器1出口压力的影响，当增压器10的压气机后压力较高时，相应作用下，压气机前压力会较低，即呼吸器1出口压力会较低，造成呼吸器1前后压力差过大，有窜机油风险；所以需要当进气压力较高时，对大气压力进行修正”。基于实施例一公开的方法，本实施例作了进一步优化。
由图6所示，本实施例的方法包括：
S31、预先根据排放检测海拔限值(2400m左右)标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；限值Ⅰ大于限值Ⅱ。
S32、根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；大气压力实际值乘以修正系数β等于第二修正量；大气压力调整值＝大气压力实际值+第二修正量。
S33、当大气压力调整值大于限值Ⅰ时，控制阀控制出气管路2与第一进气管路3连通；当大气压力调整值小于限值Ⅱ时，控制阀控制出气管路2与大气管路4连通；当大气压力调整值大于等于限值Ⅱ且小于等于限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
实施例四：
基于实施例二和实施例三公开的内容，本实施例对方法作了更进一步优化。
由图7所示，本实施例的方法包括：
S41、预先根据排放检测海拔限值(2400m左右)标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；限值Ⅰ大于限值Ⅱ。
S42、根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；大气压力实际值乘以修正系数α等于第一修正量；
根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；大气压力实际值乘以修正系数β等于第二修正量；
大气压力调整值＝大气压力实际值+第一修正量+第二修正量。
S43、当大气压力调整值大于限值Ⅰ时，控制阀控制出气管路2与第一进气管路3连通；当大气压力调整值小于限值Ⅱ时，控制阀控制出气管路2与大气管路4连通；当大气压力调整值大于等于限值Ⅱ且小于等于限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
本说明书中，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
总之，发动机在平原地区运行时，出气管路与第一进气管路连通，呼吸器的气体只进入第一进气管路，时刻满足整车排放法规要求；当运行到高原地区不进行排放检测时，出气管路与大气管路连通，呼吸器中含有机油的气体排到空气中，有效防止过多机油进入第一进气管路，有效避免了过多机油对增压器及发动机造成损坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限值本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述方法基于发动机呼吸系统和大气压力传感器，所述发动机呼吸系统包括呼吸器、与所述呼吸器的出气口连通的出气管路、第一进气管路、大气管路及用于控制所述出气管路与所述第一进气管路或与所述大气管路连通的控制阀，所述控制阀和所述大气压力传感器均与控制单元电连接；所述方法包括：
预先根据排放检测海拔限值标定出对应大气压力的限值Ⅰ和限值Ⅱ；所述限值Ⅰ大于所述限值Ⅱ；
根据所述大气压力传感器监测的大气压力实际值及修正系数计算出大气压力调整值；当所述大气压力调整值大于所述限值Ⅰ时，所述控制阀控制所述出气管路与所述第一进气管路连通；当所述大气压力调整值小于所述限值Ⅱ时，所述控制阀控制所述出气管路与所述大气管路连通；当所述大气压力调整值大于等于所述限值Ⅱ且小于等于所述限值Ⅰ时，维持当前工况下的管路连通状态。
2.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述修正系数为零；所述大气压力调整值等于所述大气压力实际值。
3.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；所述大气压力实际值乘以所述修正系数α等于第一修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第一修正量。
4.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；所述大气压力实际值乘以所述修正系数β等于第二修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第二修正量。
5.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前工况下的发动机转速和喷油量查找预先标定的第一修正MAP，获得修正系数α；所述大气压力实际值乘以所述修正系数α等于第一修正量；
根据当前工况下的发动机进气压力值查找预先标定的第二修正MAP，获得修正系数β；所述大气压力实际值乘以所述修正系数β等于第二修正量；
所述大气压力调整值＝所述大气压力实际值+所述第一修正量+所述第二修正量。
6.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述出气管路包括第一出气管路和第二出气管路；所述第一出气管路一端与所述呼吸器的出气口连通，所述第二出气管路与所述第一进气管路连通；
所述控制阀为三通控制阀，所述三通控制阀的一端口与所述第一出气管路的另一端连通，剩余端口分别与所述第二出气管路和所述大气管路连通。
7.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述出气管路与所述大气管路和所述第一进气管路均交汇连通；
所述控制阀包括第一控制阀和第二控制阀；所述大气管路与所述出气管路交互处下游的所述出气管路上设有所述第一控制阀，所述大气管路上设有所述第二控制阀。
8.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述第一进气管路的一端与空气滤清器连通，另一端与增压器连通。
9.根据权利要求8所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述增压器的出气口与中冷器连通，所述中冷器连接第二进气管路，所述第二进气管路上设有进气压力传感器。
10.根据权利要求1所述的防止高原工况下发动机呼吸器窜油的方法，其特征在于，所述控制单元为发动机ECU；或者，所述控制单元为与发动机ECU通讯连接的控制器。
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