CN114562369A - 预防节气门冻结的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预防节气门冻结的方法及系统,本发明所提供的预防节气门冻结的方法包括判断是否到达所述节气门的破冰时机,并在到达所述节气门的破冰时机时,控制所述节气门进行预设次数的破冰动作,以预防所述节气门冻结。本发明的预防节气门冻结的方法,在节气门处的凝水刚刚开始结冰时,就驱使节气门动作,将刚刚成型的凝冰破坏,则在后续的结冰过程中,节气门将难以被冻结卡死,从而可以减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。
Description
技术领域
本发明涉及节气门控制技术领域,特别涉及一种预防节气门冻结的方法。本发明还涉及一种预防节气门冻结的系统。
背景技术
北方的冬季气温经常会达到-20℃以下,在这种环境温度下,如果车辆的用户在小负荷运转车辆后,将熄火的车辆停放在室外环境中,很容易造成节气门结冰,而冻结在进气歧管内,导致发动机再启动时节气门无法打开至目标位置,使车辆无法启动驾驶。例如,使用汽油发动机的车辆,其节气门结冰问题经常多发生在冬季的寒冷地区。
为解决此节气门冻结的问题,在现有技术中,有的对节气门增加保温方案,如在节气门门体内增加热水道设计,或者在节气门门体上增加加热丝,利用热能融化节气门处的结冰,但此类方案成本较高,不适合在量产的车辆上实施。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种预防节气门冻结的方法,以减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种预防节气门冻结的方法,用于预防车辆的节气门在发动机熄火后被冻结,该方法包括判断是否到达所述节气门的破冰时机,并在到达所述节气门的破冰时机时,控制所述节气门进行预设次数的破冰动作,以预防所述节气门冻结。
进一步的,所述破冰时机的判断包括:
获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
当环境温度低于预设阈值,且所述发动机的运行状态为熄火时,获取所述发动机的进气歧管内的温度;
当所述进气歧管内的温度低于预设温度阈值时,则所述破冰时机到达。
进一步的,所述预设温度阈值在-3℃~0℃之间。
进一步的,所述破冰时机的判断包括:
获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
当环境温度低于预设阈值,且所述发动机的运行状态为熄火时,开始计时,当计时至预设时间阈值时,则所述破冰时机到达。
进一步的,所述预设时间阈值为对应不同的所述环境温度设置的多个。
进一步的,于所述破冰时机到达时,检测为所述破冰动作供电的蓄电池是否处于欠压状态,若是,则启动所述发动机后再进行所述破冰动作。
进一步的,所述破冰动作的预设次数为两次,且两次所述破冰动作间隔预设时间。
进一步的,所述破冰动作为所述节气门在外力驱动下进行预设幅度的启闭动作。
相对于现有技术,本发明具有以下优势:
本发明所述的预防节气门冻结的方法,通过确定合理的破冰时机,可以在进气歧管中节气门处的凝水尚未冻死时,就驱使节气门动作,将刚刚成型的凝冰破坏,则在后续的结冰过程中,节气门将难以被冻结卡死,从而可以减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。
此外,以设定环境温度和发动机的熄火状态作为前提,在进气歧管降至预设的温度时进行破冰动作,为破冰确定了合理的时机,利于降低节气门破冰动作的阻力和取得良好的破冰效果;而通过设置预设时间阈值,可预估进气歧管中凝水开始结冰的时间,以确定破冰时机,从而能减少对进气歧管内温度检测的设置。
本发明的另一个目的在于提出一种预防节气门冻结的系统,该系统包括:
采集单元,用以至少获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
控制单元,接收所述采集单元获取的信号,基于权利要求1-8中任一所述的预防节气门冻结的方法以判断是否到达所述破冰时机,并发出控制信号;
执行单元,接收所述控制单元的控制信号,并驱动所述节气门完成所述破冰动作。
进一步的,所述采集单元包括用以检测所述环境温度的环境温度传感器,以及用以检测所述发动机的运行状态的轮速传感器。
相对于现有技术,本发明提出的预防节气门冻结的系统具有以下优势:
本发明所述的预防节气门冻结的系统,将本发明的方法以控制程序的形式设置在车辆的控制单元中,通过控制单元接收采集单元采集的环境温度、发动机运行状态等信息,可准确地判定破冰时机,并及时控制执行单元驱动节气门完成破冰。
同时,通过环境温度传感器、歧管温度传感器、轮速传感器等的配置,可方便准确地实时获取判断破冰时机到达所需要的相关信号参数。
附图说明
构成本发明的一部分的附图,是用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明,其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系,均不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例一所述的预防节气门冻结的方法的步骤流程示意图;
图2为本发明实施例二所述的预防节气门冻结的方法的步骤流程示意图;
图3为本发明实施例三所述的预防节气门冻结的系统的系统构成示意图;
附图标记说明:
4、执行器;5、控制单元;6、蓄电池;7、环境温度传感器;8、歧管温度传感器;9、轮速传感器。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语,其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元件必须具有特定的方位、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。
此外,在本发明的描述中,除非另有明确的限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明的实施例中,所提到的冻结,是指节气门和进气歧管之间被冷凝的冰连接而冻死,使节气门难以动作的情形;所提到的破冰和破冰动作,是指通过驱动节气门在一定幅度内启闭摆动,以将未完全冻结的凝冰破坏,防止节气门被彻底冻死的动作过程。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本实施例涉及一种预防节气门冻结的方法,用于预防车辆的节气门在发动机熄火后被冻结,该方法可以减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。而且整体设计上,该方法包括判断是否到达所述节气门的破冰时机,并在到达节气门的破冰时机时,控制节气门进行预设次数的破冰动作,以预防节气门冻结。
基于上述的基本策略,本实施例的预防节气门冻结的方法的一种示例性步骤流程如图1所示。
由于水凝结成冰有一个过程,当凝冰完全形成时,其会非常牢固,难以通过节气门的动作破坏凝冰的连接;而在凝冰刚刚开始的形成过程中,其连接牢固性较差,此时作为破冰时机,破冰动作进行的会更为容易。本发明的策略,正是基于这一点形成。
在该方法中,首先需要确定节气门的破冰时机,如图1所示,一种较优的破冰时机判断方式如下所述。
首先,获取车辆所处环境的环境温度、以及发动机的运行状态;当环境温度低于预设阈值,且发动机的运行状态为熄火时,开始计时。在本方法中,预先设置有预设时间阈值,当计时达到预设时间阈值时,则破冰时机到达。通过设置预设时间阈值,可预估进气歧管中凝水开始结冰的时间,以确定破冰时机,从而能减少对进气歧管内温度检测的设置。
例如,当环境温度为-20℃时,车辆在小负荷运行后(80km/h车速下),曲轴箱通风的水汽会在进气歧管内形成冰霜,当发动机熄火后,进气歧管内的温度由于发动机燃烧室的余温而迅速升温至0℃以上,并持续60分钟左右的时间(升温时间与环境温度和车辆保温情况有关,此为普通情况下的试验值)。进气歧管内的冰霜因高温融化成水,并流至节气门处,待进气歧管内温度冷却至0℃以下后,液体逐渐冷凝,开始结冰。上述的整个过程一般在90分钟左右,此刻,可将预设时间阈值设置为90分钟。
当然,优选地,应将预设时间阈值对应不同的环境温度设置多个,以契合环境温度、车辆保温等不同的情况,以使破冰的时机更为准确。通过设置不同的预设时间阈值,可使预估的进气歧管中凝水开始结冰的时间更为准确,利于破冰的顺利进行。
此外,为避免由于电力不足造成的破冰失败,在破冰时机到达时,可以首先检测为破冰动作供电的蓄电池是否处于欠压状态,若是,则启动发动机,改由车辆的发电机直接为节气门供电,再进行破冰动作。这样的步骤设置,可很好地规避由于蓄电池欠压而导致节气门无法动作所造成的破冰失败。
在破冰动作的过程中,为了保障破冰的效果,可将破冰动作的预设次数设置为两次,并且,两次破冰动作之间间隔一个预设时间。根据凝水结冰的过程耗时情况,该预设时间优选设置在5秒~5分钟之间。间隔一定的预设时间进行两次破冰动作,可大大提高该方法破冰的效果,并保障其有效性。
对于破冰动作的具体设置,优选设计为节气门在外力驱动下进行预设幅度的启闭动作;将节气门的破冰动作设置在一定的启闭摆动幅度范围内,可减少节气门不必要的大幅度启闭,并利于提升破冰的效率。
本实施例所述的预防节气门冻结的方法,通过确定合理的破冰时机,可以在进气歧管中节气门处的凝水尚未冻死时,就驱使节气门动作,将刚刚成型的凝冰破坏,则在后续的结冰过程中,节气门将难以被冻结卡死,从而可以减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。
实施例二
本实施例同样涉及一种预防节气门冻结的方法,该方法的一种示例性步骤流程如图2所示。
在本实施例中,采用与实施例一同样的基本策略,区别主要在于,破冰时机的判断步骤不同。
如图2所示,在本实施例中,首先,获取车辆所处环境的环境温度、以及发动机的运行状态;当环境温度低于预设阈值,且发动机的运行状态为熄火时,获取发动机的进气歧管内的温度。在本方法中预先设置预设温度阈值,在上述条件成立的情况下,比较进气歧管内的温度与预设温度阈值的大小,当进气歧管内的温度低于预设温度阈值时,则破冰时机到达。以设定环境温度和发动机的熄火状态作为前提,在进气歧管降至预设的温度时进行破冰动作,为破冰确定了合理的时机,利于降低节气门破冰动作的阻力和取得良好的破冰效果。
由于进气歧管内的凝水会在0℃时开始凝结,优选地,上述的预设温度阈值可设置在-3℃~0℃之间。在该温度范围内,一般凝冰刚刚开始形成,在此刻即进行破冰动作,可确保节气门破冰动作的顺利进行。
对于本方法中其它步骤的设置,可采用实施例一中的内容进行,在此不再赘述。
实施例三
本实施例涉及一种预防节气门冻结的系统,用于预防车辆的节气门在发动机熄火后被冻结,有利于减少低温环境下车辆的节气门在发动机熄火后被冻结的情况。该系统的一种示例性系统构成如图3所示。
在该系统中,主要设置有采集单元、控制单元5和执行单元三个单元。其中,采集单元用以获取车辆所处环境的环境温度、发动机的运行状态、进气歧管内的温度、以及蓄电池6的欠压情况等信息参数。控制单元5接收采集单元获取的信号,并基于实施例一或实施例二中的方法,以判断是否到达破冰时机,并发出控制信号。执行单元则接收控制单元5的控制信号,并驱动节气门完成破冰动作。
具体来说,采集单元可以包括环境温度传感器7、歧管温度传感器8和轮速传感器9,三者分别用于检测环境温度、检测进气歧管内的温度、以及判断发动机是否熄火。另外,蓄电池6的监控电路和控制单元5连接,控制单元5可获知蓄电池的电量情况。通过环境温度传感器7、歧管温度传感器8、轮速传感器9等的配置,可方便准确地实时获取判断破冰时机到达所需要的相关信号参数,从而为破冰时机的判定提供参考数据。
上述的检测部件连通至控制单元5,将检测的信号传输给控制单元5。控制单元5则基于实施例一或者实施例二的方法完成判定和控制步骤,在到达破冰时机时,将控制指令发送给节气门的执行器4,由执行器4驱动节气门完成破冰动作。控制单元5可以单独设置,也可以集成于车辆的ECU(电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”)中。
本实施例的预防节气门冻结的系统,将本发明的方法以控制程序的形式设置在车辆的控制单元5中,通过控制单元5接收采集单元采集的环境温度、发动机运行状态等信息,可准确地判定破冰时机,并及时控制执行单元驱动节气门完成破冰,从而达到良好的预防节气门在发动机熄火后被冻结的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预防节气门冻结的方法,用于预防车辆的节气门在发动机熄火后被冻结,其特征在于:该方法包括判断是否到达所述节气门的破冰时机,并在到达所述节气门的破冰时机时,控制所述节气门进行预设次数的破冰动作,以预防所述节气门冻结。
2.根据权利要求1所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于,所述破冰时机的判断包括:
获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
当环境温度低于预设阈值,且所述发动机的运行状态为熄火时,获取所述发动机的进气歧管内的温度;
当所述进气歧管内的温度低于预设温度阈值时,则所述破冰时机到达。
3.根据权利要求2所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:所述预设温度阈值在-3℃~0℃之间。
4.根据权利要求1所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:所述破冰时机的判断包括:
获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
当环境温度低于预设阈值,且所述发动机的运行状态为熄火时,开始计时,当计时至预设时间阈值时,则所述破冰时机到达。
5.根据权利要求4所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:所述预设时间阈值为对应不同的所述环境温度设置的多个。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:于所述破冰时机到达时,检测为所述破冰动作供电的蓄电池(6)是否处于欠压状态,若是,则启动所述发动机后再进行所述破冰动作。
7.根据权利要求6所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:所述破冰动作的预设次数为两次,且两次所述破冰动作间隔预设时间。
8.根据权利要求6所述的预防节气门冻结的方法,其特征在于:所述破冰动作为所述节气门在外力驱动下进行预设幅度的启闭动作。
9.一种预防节气门冻结的系统,其特征在于,该系统包括:
采集单元,用以至少获取所述车辆所处环境的环境温度、以及所述发动机的运行状态;
控制单元(5),接收所述采集单元获取的信号,基于权利要求1-8中任一所述的预防节气门冻结的方法以判断是否到达所述破冰时机,并发出控制信号;
执行单元,接收所述控制单元(5)的控制信号,并驱动所述节气门完成所述破冰动作。
10.根据权利要求9所述的预防节气门冻结的系统,其特征在于:所述采集单元包括用以检测所述环境温度的环境温度传感器(7),以及用以检测所述发动机的运行状态的轮速传感器(9)。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220531 |
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