CN114542269B - 中冷器、中冷器控制方法和相关设备 - Google Patents

中冷器、中冷器控制方法和相关设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及中冷器加热的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种中冷器、中冷器控制方法和相关设备。其中，上述中冷器控制方法包括：获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为所述车辆的第一工况信息；根据所述第一工况信息，确定节气门的工作情况；在所述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器中的冷却液。从而通过冷却液加热经过中冷器的空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，提高车辆的可靠性。

Description

中冷器、中冷器控制方法和相关设备
技术领域
本发明涉及中冷器加热的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种中冷器、中冷器控制方法和相关设备。
背景技术
发动机的节气门位于进气歧管和空滤之间，它的前面的气体来源于空滤，节气门后面的气体进入发动机进气歧管，与发动机进气歧管的气流混合。在冬季极寒条件下，例如中国的漠河，冬季气温常常达到零下30℃左右，导致经过中冷器进入节气门的空气温度会低于0℃，低温空气与进气歧管内的气体在节气门后面相遇会产生水汽附着在节气门后表面，在低温空气的持续作用下，水蒸气会凝结成为冰块，冰块体积逐渐增大到使节气门卡滞，从而导致发动机进气不足功率下降或者完全失去动力，车辆熄火，车辆无法启动的情况发生。
因此，有必要提出一种中冷器、中冷器的控制方法和相关设备，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提供了一种中冷器控制方法。
本发明第二方面提供了一种计算机可读存储介质。
本发明第三方面提供了一种控制装置。
本发明第四方面提供了一种中冷器。
本发明第五方面提供了一种车辆。
有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出一种中冷器控制方法，上述方法包括：
获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为所述车辆的第一工况信息；
根据所述第一工况信息，确定节气门的工作情况；
在所述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器中的冷却液。
在一种可行的实施方式中，所述根据所述第一工况信息确定节气门的工作情况的步骤包括：
在所述车辆处于冻结情况下，获取所述车辆外的温度信息、所述发动机的转速信息和所述节气门的开度信息作为所述车辆的第二工况信息；
根据所述第二工况信息建立所述节气门的结冰模型；
当所述第一工况信息中的至少一项符合所述结冰模型的情况下，确定所述节气门处于有结冰风险的情况。
在一种可行的实施方式中，所述在所述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器中的冷却液的步骤包括：
在所述节气门处于有结冰风险的情况下，控制废气再循环系统中的高温尾气输送至所述中冷器中对所述冷却液进行加热。
在一种可行的实施方式中，所述中冷器控制方法还包括：
在持续加热所述冷却液至预设时长的情况下，检测所述冷却液的温度；
在所述冷却液温度超过预设温度的情况下，将所述冷却液输送至发动机水循环系统。
根据本申请实施例的第二方面提出的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，实现上述任一技术方案所述的一种中冷器控制方法。
根据本申请实施例的第三方面提出的一种控制装置，包括：
存储器，存储有计算机程序；
处理器，执行所述计算机程序；
其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现上述任一技术方案所述的中冷器控制方法。
根据本申请实施例的第四方面提出了一种中冷器，包括：
壳体，用于容纳冷却液，所述壳体设置有冷却液入口和冷却液出口，其中，所述冷却液出口用于连接于所述发动机；
废气再循环通道，部分所述废气再循环通道设置在所述壳体内；
增压气体通道，穿设于所述壳体；
温度检测模块，设置在所述壳体内，用于检测所述冷却液温度信息；
上述技术方案所述的控制装置，所述控制装置基于所述温度检测模块获取所述冷却液温度信息。
在一种可行的实施方式中，所述废气再循环通道包括：
进气通道，部分所述进气通道设置在所述壳体内；
出气通道，连接于所述进气通道，部分所述出气通道设置在所述壳体内；
两个阀体，其中一个所述阀体设置在所述进气通道中，另一个所述阀体设置在所述出气通道中。
在一种可行的实施方式中，所述温度检测模块为节温器，设置在所述冷却液出口处。
根据本申请实施例的第五方面提出了一种车辆，包括上述任一技术方案所述的中冷器。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本申请实施例提供的中冷器控制方法通过获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为车辆的第一工况信息，根据车辆的第一工况信息来确定节气门当前的工作情况，当节气门处于有结冰风险的工作情况时，通过加热中冷器的冷却液，使得冷却液温度升高，从而通过冷却液加热经过中冷器的空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，提高车辆的可靠性。
本发明的中冷器、中冷器控制方法及相关设备，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施提供的一种中冷器控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施提供的一种计算机可读存储介质的结构框图；
图3为本申请实施提供的一种控制装置的结构框图；
图4为本申请实施例提供的一种中冷器的结构示意图。
其中，图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
200中冷器，210壳体，220废气再循环通道，221进气通道，222出气通道，230增压气体通道，240温度传感器。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
如图1所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种中冷器控制方法，包括：
S101：获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为上述车辆的第一工况信息。可以理解的是，通过在车辆的车体外设置温度传感器240，检测车辆当前所处环境的温度，并获取车辆发动机的当前转速信息和节气门当前的开度信息，以得知车辆的第一工况信息，通过第一工况信息可知道车辆当前的状态，以便于判断节气门是否存在结冰的风险。
S102：根据上述第一工况信息，确定节气门的工作情况。可以理解的是，可通过采集节气门结冰时的工况信息和采集的第一工况信息对比，从而得知节气门当前的工作情况，以此来判断节气门是否有结冰的风险。在车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息中的至少有一项信息符合节气门结冰时的信息的情况下，可确定节气门处于极易结冰的工作情况下。
S103：在上述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器200中的冷却液。可以理解的是，在判断出节气门处于极易结冰或已处于有结冰风险的情况下，通过加热中冷器200中的冷却液，使得冷却液温度升高，从而通过冷却液加热经过中冷器200的空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，发动机进气正常，能够正常提供动力，提高了车辆的可靠性。
可以理解的是，当加热中冷器200中的冷却液一段时间后，再次采集车辆当前的第一工况信息，根据第一工况信息再次确定节气门是否存在结冰的风险，当节气门没有结冰风险时，停止加热中冷器200中的冷却液，整车按正常工作的模式运行；当节气门仍存在结冰的风险时，继续加热中冷器200中的冷却液，直至节气门没有结冰风险为止。
可以理解的是，当车辆启动运行后，处于临时停车的情况下，当车辆的停车时间超过了第一预设停车时长时，节气门仍会有结冰的风险，此时采集车辆当前的第一工况信息，根据第一工况信息再次确定节气门是否存在结冰的风险，当节气门存在结冰的风险时，加热中冷器200中的冷却液，当节气门不存在结冰风险时，重新开始计时，当车辆的停车时间再次超过了第一预设停车时长时，重复上述步骤，以保证节气门不会结冰。当车辆的停车总时长超过第二预设停车时长时，说明用户当前不处于用车的情况，停止加热中冷器200中的冷却液。
在一些示例中，上述根据上述第一工况信息确定节气门的工作情况的步骤包括：在上述车辆处于冻结情况下，获取上述车辆外的温度信息、上述发动机的转速信息和上述节气门的开度信息作为上述车辆的第二工况信息；根据上述第二工况信息建立上述节气门的结冰模型；当上述第一工况信息中的至少一项符合上述结冰模型的情况下，确定上述节气门处于有结冰风险的情况。
可以理解的是，为了能够准确地得知车辆的节气门当前是否存在结冰的风险，需要做出车辆冻结试验，采集车辆处于结冰情况下的车辆外温度信息，发动机的转速信息和节气门的开度信息，以此作为车辆的第二工况信息。通过第二工况信息建立节气门的结冰模型，通过将第一工况信息和结冰模型对比，当第一工况信息中的车辆外的温度信息、上述发动机的转速信息和上述节气门的开度信息中至少有一项符合结冰模型的情况下，可确定节气门正处于有结冰风险的情况。
可以理解的是，为了保证结冰模型的准确性，需要进行大量的车辆结冰试验，根据大量车辆结冰时的车辆外的温度信息、上述发动机的转速信息和上述节气门的开度信息建立BP神经网络模型作为结冰模型。
在一些示例中，上述在上述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器200中的冷却液的步骤包括：在上述节气门处于有结冰风险的情况下，控制废气再循环系统中的高温尾气输送至上述中冷器200中对上述冷却液进行加热。
可以理解的是，当根据车辆的第一工况和结冰模型对比后，确定节气门处于有结冰风险的情况下，通过将废气再循环系统中的高温尾气输送至中冷器200中，通过高温尾气加热中冷器200中的冷却液，通过加热后的冷却液和经过中冷器200的冷空气热交换，加热冷空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，发动机进气正常，能够正常提供动力，提高了车辆的可靠性。
可以理解的是，高温尾气经过和冷却液热交换后温度降低，将温度降低后的尾气排出车辆外，提高了热量的回收利用率，改善了燃油的经济性，节约石油资源，减少温室气体的排放。
在一些示例中，上述中冷器控制方法还包括：在持续加热上述冷却液至预设时长的情况下，检测上述冷却液的温度；在上述冷却液温度超过预设温度的情况下，将上述冷却液输送至发动机水循环系统。
可以理解的是，高温尾气持续加热冷却液，为了避免冷却液过热导致发动机工作异常甚至引发爆震的情况发生，需要监测冷却液的温度。当持续加热冷却液至预设时长的情况下，通过温度传感器240监测冷却液当前的温度，在冷却液的当前温度超过预设温度的情况下，说明此时的冷却液温度过高，停止对冷却液的加热，并将过热的冷却液输送至发动机的水循环系统中，对过热的冷却液进行降温，保证发动机能够处于正常的工作状态。
当持续加热冷却液至预设时长的情况下，通过温度传感器240监测冷却液当前的温度，在冷却液的当前温度不超过预设温度的情况下，获取车辆当前的第一工况信息，根据当前的第一工况信息和结冰模型对比，判断节气门当前是否存在结冰的风险，在确定节气门存在结冰的风险的情况下，继续加热冷却液，在确定节气门不存在结冰的风险的情况下，停止加热冷却液，保证整车处于正常的工作环境。
如图2所示，根据本申请实施例的第二方面提出了一种计算机可读存储介质401，计算机可读存储介质401存储有计算机程序402，实现上述任一技术方案的中冷器控制方法。
本申请实施例提供的计算机可读存储介质401，通过获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为车辆的第一工况信息，根据车辆的第一工况信息来确定节气门当前的工作情况，当节气门处于有结冰风险的工作情况时，通过加热中冷器200的冷却液，使得冷却液温度升高，从而通过冷却液加热经过中冷器200的空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，提高车辆的可靠性。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
如图3所示，根据本申请实施例的第三方面提出了一种控制装置500，包括：存储器501，存储有计算机程序；处理器502，执行计算机程序；其中，处理器502在执行计算机程序时，实现上述任一技术方案的中冷器控制方法。
本申请实施例提供的控制装置500，通过获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为车辆的第一工况信息，根据车辆的第一工况信息来确定节气门当前的工作情况，当节气门处于有结冰风险的工作情况时，通过加热中冷器200的冷却液，使得冷却液温度升高，从而通过冷却液加热经过中冷器200的空气，使得进入节气门的空气和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，提高车辆的可靠性。
在一些示例中，该控制装置500还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(Radio Frequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)等。
在示例性实施例中，控制装置500还可以包括、输入输出接口和显示设备，其中，各个功能单元之间可以通过总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序，处理器，用于执行存储器上所存放的程序，执行上述实施例中的方法。
上述存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述方法的实体设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。
如图4所示，根据本申请实施例的第四方面提出了一种中冷器200，包括：壳体210，用于容纳冷却液，上述壳体210设置有冷却液入口和冷却液出口，其中，上述冷却液出口用于连接于上述发动机；废气再循环通道220，部分上述废气再循环通道220设置在上述壳体210内；增压气体通道230，穿设于上述壳体210；温度检测模块，设置在上述壳体210内，用于检测上述冷却液温度信息；上述技术方案所述的控制装置，上述控制装置基于上述温度检测模块获取上述冷却液温度信息。
本申请实施例提供的中冷器200包括了上述技术方案控制装置500，因此该中冷器200具备上述控制装置500的全部有益效果，在此不做赘述。
本申请实施例提供的中冷器200的壳体210设置有冷却液进口和冷却液出口，用于冷却液的输入和输出。其中，冷却液出口用于连接于发动机，具体地连接于发动机的水循环系统，废气再循环系统部分设置在壳体210内，通过废气再循环系统的高温废气和中冷器200内的冷却液进行热交换，以加热冷却液，增压气体通道230穿设于中冷器200，增压气体通道230用于向发动机输送高压气体，通过中冷器200中加热后的冷却液对高压气体进行加热，使得通过加热后的高压气体进入节气门和进气歧管内的气体在相遇后产生的水蒸气不会处于结冰的环境中，避免水蒸气结冰，使得节气门能够正常工作，提高车辆的可靠性。并且利用高温尾气进行加热，提高了热量的回收利用率，改善了燃油的经济性，节约石油资源，减少温室气体的排放。
可以理解的是，高温尾气和冷却液进行热交换，通过温度检测模块对冷却液温度进行检测，当检测到冷却液温度超过预设温度后，高温冷却液可通过冷却液出口输送至发动机的水循环系统中，以此来中和冷却液的温度，达到降温效果，保证发动机处于正常工作状态，避免发生爆震。
在一些示例中，上述废气再循环通道220包括：进气通道221，部分上述进气通道221设置在上述壳体210内；出气通道222，连接于上述进气通道221，部分上述出气通道222设置在上述壳体210内；两个阀体，其中一个上述阀体设置在上述进气通道221中，另一个上述阀体设置在上述出气通道222中。
可以理解的是，废气再循环通道220设置有进气通道221和出气通道222，进气通道221连接于出气通道222，高温尾气通过进气通道221输送至中冷器200中，以此和中冷器200中的冷却液进行热交换，从而加热冷却液，通过出气通道222将热交换后的低温尾气排出中冷器200，进入车辆的尾气排放系统中。如此设置能够始终保持加热状态。
可以理解的是，中冷器200中可设置有温度传感器240，用于检测中冷器200中的冷却液温度，并且在进气通道221和出气通道222分别设置阀门，且可分别控制两个阀门的开度，根据温度传感器240检测的水温数据，调节进入中冷器200的高温尾气的流量以及调节排出中冷器200的低温尾气的流量，以此来调节对冷却液的加热效率。保证加热可靠性。
在一些示例中，上述温度检测模块为节温器，设置在上述冷却液出口处。
可以理解的是，在冷却液出口处设置有节温器，通过节温器对冷却液温度进行检测，在冷却液温度不超过预设温度的情况下，节温器处于关闭状态，以对冷却液持续加热；在冷却液温度超过预设温度的情况下，节温器处于开启状态，将高温冷却液通过冷却液出口输送至发动机的水循环系统中，以此来中和冷却液的温度，达到降温效果，保证发动机处于正常工作状态，避免发生爆震。以保证发动机能够正常工作，提高稳定性。
根据本申请实施例的第四方面提出了一种车辆，包括上述任一技术方案的中冷器200。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中冷器控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆外当前的温度信息、发动机当前的转速信息和节气门当前的开度信息作为所述车辆的第一工况信息；
根据所述第一工况信息，确定节气门的工作情况；
在所述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器中的冷却液；
在所述车辆停车时间超过了第一预设停车时长的情况下，采集所述车辆的第一工况信息；
在所述车辆停车时间超过了第二预设停车时长的情况下，停止加热所述中冷器中的冷却液；
其中，所述第二预设停车时长大于所述第一预设停车时长。
2.根据权利要求1所述的中冷器控制方法，其特征在于，所述根据所述第一工况信息确定节气门的工作情况的步骤包括：
在所述车辆处于冻结情况下，获取所述车辆外的温度信息、所述发动机的转速信息和所述节气门的开度信息作为所述车辆的第二工况信息；
根据所述第二工况信息建立所述节气门的结冰模型；
当所述第一工况信息中的至少一项符合所述结冰模型的情况下，确定所述节气门处于有结冰风险的情况。
3.根据权利要求1所述的中冷器控制方法，其特征在于，所述在所述节气门处于有结冰风险的情况下，加热中冷器中的冷却液的步骤包括：
在所述节气门处于有结冰风险的情况下，控制废气再循环系统中的高温尾气输送至所述中冷器中对所述冷却液进行加热。
4.根据权利要求1所述的中冷器控制方法，其特征在于，还包括：
在持续加热所述冷却液至预设时长的情况下，检测所述冷却液的温度；
在所述冷却液温度超过预设温度的情况下，将所述冷却液输送至发动机水循环系统。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，
所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，实现如权利要求1至4中任一项所述的中冷器控制方法。
6.一种控制装置，其特征在于，包括：
存储器，存储有计算机程序；
处理器，执行所述计算机程序；
其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至4中任一项所述的中冷器控制方法。
7.一种中冷器，其特征在于，包括：
壳体，用于容纳冷却液，所述壳体设置有冷却液入口和冷却液出口，其中，所述冷却液出口用于连接于所述发动机；
废气再循环通道，部分所述废气再循环通道设置在所述壳体内；
增压气体通道，穿设于所述壳体；
温度检测模块，设置在所述壳体内，用于检测所述冷却液温度信息；
如权利要求6所述的控制装置，所述控制装置基于所述温度检测模块获取所述冷却液温度信息。
8.根据权利要求7所述的中冷器，其特征在于，所述废气再循环通道包括：
进气通道，部分所述进气通道设置在所述壳体内；
出气通道，连接于所述进气通道，部分所述出气通道设置在所述壳体内；
两个阀体，其中一个所述阀体设置在所述进气通道中，另一个所述阀体设置在所述出气通道中。
9.根据权利要求7所述的中冷器，其特征在于，
所述温度检测模块为节温器，设置在所述冷却液出口处。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求7至9中任一项所述的中冷器。
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