CN115217681A - Egr系统的控制方法、egr系统、车辆和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种EGR系统的控制方法、EGR系统、车辆和存储介质，属于汽车技术领域，控制方法包括：获取所述EGR冷却器的进气口和出气口之间的废气温度差值；基于所述废气温度差值确定所述EGR冷却器的需求冷却液流量；基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数。本申请通过获取EGR冷却器的进出气口温度值之间的温度差值，并通过温度差值确定基于当前废气温度所需通过EGR冷却器的冷却液流量，保证冷却液对废气降温的同时将废气温度控制在碳氢化合物的露点温度之上，防止碳氢化合物冷凝沉积产生积碳的问题，保证EGR冷却器的换热性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种EGR系统的控制方法、EGR系统、车辆和存储介质。
背景技术
我国是汽车大国，随着汽车行业快速进步发展，导致环境的污染也逐渐严重，因此废气再循环系统的相关技术也越来越受到重视。
当冷却器出气温度中碳氢化合物低于其露点温度(130℃～150℃)时，碳氢化合物则会发生相变，转换为液体粘在冷却器的内壁，高浓度的碳氢化合物不断向低浓度处扩散，同时颗粒状的油烟会受到热泳力的作用则会不断附着在碳氢化合物表面，导致EGR冷却器的换热效率不断下降和背压上升，降低EGR冷却器使用寿命与可靠性。
因此，如何提高EGR冷却器使用寿命，保证EGR冷却器的可靠性的技术问题，亟待解决。
发明内容
为解决上述背景技术中阐述的如何提高EGR冷却器使用寿命，保证EGR冷却器的可靠性的技术问题。本发明提出一种EGR系统的控制方法、EGR系统、车辆和存储介质。
本发明的一个目的在于提出一种EGR系统的控制方法。该控制方法可以通过传感器获取EGR冷却器的输入和输出口的参数，基于输入和输出口的参数确定当前EGR冷却器的为避免积碳产生时需要的冷却液的工作参数，基于需要的冷却液工作参数对当前的冷却液工作参数进行调整，避免废气温度低于碳氢化合物的露点温度，防止碳氢化合物的冷凝沉积，提高EGR冷却器使用寿命，保证EGR冷却器的可靠性。
本发明的另一个目的在于提出一种EGR系统。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆。
本发明的再一个目的在于提出一种存储介质。
根据第一方面，本申请实施例提供了一种EGR系统的控制方法，所述EGR系统包括EGR冷却器，所述控制方法包括：获取所述EGR冷却器的进气口和出气口之间的废气温度差值；基于所述废气温度差值确定所述EGR冷却器的需求冷却液流量；基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数。
根据本发明实施例的EGR系统的控制方法，该控制方法可以通过传感器获取EGR冷却器的输入和输出口的参数，基于输入和输出口的参数确定当前EGR冷却器的为避免积碳产生时需要的冷却液的工作参数，基于需要的冷却液工作参数对当前的冷却液工作参数进行调整，避免废气温度低于碳氢化合物的露点温度，防止碳氢化合物的冷凝沉积，提高EGR冷却器使用寿命，保证EGR冷却器的可靠性。
可选地，获取所述EGR冷却器的换热功率、冷却液的液体比热容和所述EGR冷却器进水口与出水口之间的冷却液温度差值；基于所述换热功率、所述液体比热容和所述冷却液温度差值确定所述需求冷却液流量。
可选地，所述获取所述EGR冷却器的换热功率包括：获取废气流量和废气的气体比热容；基于所述废气流量、所述气体比热容和所述废气温度差值确定所述换热功率。
可选地，所述EGR系统还包括比例阀和冷却液降温风扇，所述基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数包括：控制所述比例阀将当前冷却液流量调整至所述需求冷却液流量和/或控制所述冷却液降温风扇的工况。
可选地，获取所述EGR冷却器的进水口温度值和进气口温度值；基于所述进水口温度值和所述进气口温度值之间的温度差值控制所述冷却液降温风扇的工况。
可选地，所述基于所述进水口温度值和所述进气口温度值之间的温度差值控制所述冷却液降温风扇的工况包括：判断所述温度差值是否大于预设温度差值△T；当所述温度差值小于所述预设温度差值△T时，控制所述冷却液降温风扇由关闭状态切换为工作状态。
根据第二方面，本申请实施例提供了一种EGR系统，包括：EGR冷却器；比例阀，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于调节冷却液流量；冷却液降温风扇，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于调节所述EGR冷却器的进水温度值；控制器，分别与所述EGR冷却器、比例阀和冷却液降温风扇连接，用于执行上述任意一项实施例所述的EGR系统的控制方法。
根据本发明实施例的EGR系统，可以通过传感器获取EGR冷却器的输入和输出口的参数，基于输入和输出口的参数确定当前EGR冷却器的为避免积碳产生时需要的冷却液的工作参数，基于需要的冷却液工作参数对当前的冷却液工作参数进行调整，避免废气温度低于碳氢化合物的露点温度，防止碳氢化合物的冷凝沉积，提高EGR冷却器使用寿命，保证EGR冷却器的可靠性。
可选地，EGR系统还包括：进水温度传感器，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于检测所述EGR冷却器的进水口温度值；出水温度传感器，与所述EGR冷却器的出水口连接，用于检测所述EGR冷却器的出水口温度值；进气温度传感器，与所述EGR冷却器的进气口连接，用于检测所述EGR冷却器的进气口温度值；出气温度传感器，与所述EGR冷却器的出气口连接，用于检测所述EGR冷却器的出气口温度值。
根据第三方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括根据本申请第二方面的实施例所述的EGR系统。
根据第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项实施例所述的EGR系统的控制方法步骤。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例的EGR系统的示意图；
图2为本发明一个实施例的EGR系统的控制方法的流程示意图；
图3为本发明一个实施例的EGR系统的控制方法的控制策略示意图。
附图说明：10-EGR冷却器；20-比例阀；30-冷却液降温风扇；40-控制器；50-进水温度传感器；60-出水温度传感器；70-进气温度传感器；80-出气温度传感器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
基于EGR冷却器10积碳研究现状，积碳产生主要原因为碳氢化合物冷凝扩散和油烟颗粒沉积，当冷却器出气温度中碳氢化合物低于其露点温度T(130℃～150℃)时，碳氢化合物则会发生相变，转换为液体粘在冷却器的内壁，高浓度的碳氢化合物不断向低浓度处扩散，同时颗粒状的油烟会受到热泳力的作用则会不断附着在碳氢化合物表面，导致EGR冷却器10的换热效率不断下降和背压上升，降低EGR冷却器10的使用寿命。
为本申请提供一种EGR系统的控制方法，参见图1所示，所述EGR系统包括：EGR冷却器10、比例阀20、冷却液降温风扇30、控制器40、进水温度传感器50、出水温度传感器60、进气温度传感器70、出气温度传感器80，其中，比例阀20与EGR冷却器10的进水口连接，参见图2所示，所述控制方法包括：
S10.获取所述EGR冷却器10的进气口和出气口之间的废气温度差值。
为了防止碳氢化合物沉积，可以基于碳氢化合物的露点温度T对废气温度进行调节，保证降温后的废气温度温度值不小于碳氢化合物的露点温度T，通过进气温度传感器70获取EGR冷却器10的进气口温度值T2，通过出气温度传感器80获取EGR冷却器10的出气口温度值T1，控制器40接收到进气口温度值T2和出气口温度值T1并计算废气温度差值。
S20.基于所述废气温度差值确定所述EGR冷却器10的需求冷却液流量。
对于EGR冷却器10，换热功率可以通过废气通过EGR冷却器10后的温度差值计算，当得出EGR冷却器10的换热功率后，在利用通过进水温度传感器50和出水温度传感器60检测到的冷却液的温度差值计算同等换热功率下需求的冷却液流量，之后基于求得的需求冷却液流浪对冷却液的工作参数进行控制，冷却液的工作参数可以是冷却液的流量、温度等。
S30.基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数。
对冷却的工作参数进行调控可以是控制比例阀20改变开度和/或控制冷却液降温风扇30降低冷却液的温度。
作为示例性的实施例，所述获取所述EGR冷却器10的换热功率包括：获取废气流量和废气的气体比热容；基于所述废气流量、所述气体比热容和所述废气温度差值确定所述换热功率。在本实施例中，计算EGR冷却器10的换热功率参见下式(1)所示：
Q＝c1*q1*△T1 (1)
其中，Q代表EGR冷却器10的换热功率，c1代表废气的气体比热容，q1代表废气流量，△T1代表EGR冷却器10的进气口和出气口之间的废气温度差值，气体比热容可以通过查表获得，废气流量可以通过控制器40获得。
对于EGR冷却器10，对废气的换热功率可以反推冷却液的工作参数，作为示例性的实施例，获取所述EGR冷却器10的换热功率、冷却液的液体比热容和所述EGR冷却器10进水口与出水口之间的冷却液温度差值；基于所述换热功率、所述液体比热容和所述冷却液温度差值确定所述需求冷却液流量。在本实施例中，EGR冷却器10的换热功率计算公式如下式(2)：
Q＝c2*q2*△T2 (2)
其中，Q代表EGR冷却器10的换热功率，c2代表冷却液的液体比热容，q2代表需求冷却液流量，△T2代表EGR冷却器10的进水口和出水口之间的温度差值，液体比热容可以通过查表获得，EGR冷却器10的进水口和出水口之间的温度差值可以基于控制器40获得。
示例性的，所述EGR系统还包括比例阀20和冷却液降温风扇30，所述基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数包括：控制所述比例阀20将当前冷却液流量调整至所述需求冷却液流量和/或控制所述冷却液降温风扇30的工况。对于冷却液的工作参数的调整，可以是调整比例阀20的开度，通过控制比例阀20的开度控制冷却液流量的大小，将冷却液的当前流量调整至根据换热功率计算的得出需求冷却液流量，也可以是控制冷却液降温风扇30，当需求的冷却液流量大时，代表需要加强对废气的降温，此时可以控制冷却液降温风扇30开始工作，降低冷却液温度，还可以是比例阀20与冷却液降温风扇30同时工作。
对于油烟颗粒，为了防止其因气液温差过大导致受热泳力附着在EGR冷却器10内壁上，需要控制冷却液降温风扇30对冷却液进行作用，保证气液温差△T3的不小于预设温度差值△T，具体地，获取所述EGR冷却器10的进水口温度值和进气口温度值T2；基于所述进水口温度值和所述进气口温度值T2之间的气液温差△T3控制所述冷却液降温风扇30的工况。先通过进水温度传感器50获取进水口温度值，以及通过进气口温度传感器获取进气口温度值T2，控制器40接收到进水口温度值和进气口温度值T2后，计算气液温差△T3，并基于气液温差△T3对电控风扇进行控制。
下面以气液温差△T3为进水口温度值减去进气口温度值T2为例进行解释说明，当气液温差△T3小于预设温度差值△T时，在EGR系统的水路控制侧，可以降低进水口的冷却液温度值，控制冷却液降温风扇30对冷却液进行降温；在EGR系统的气路控制侧，可以在EGR冷却器10允许工作的最高气温范围内提高废气温度。
在本申请中，参见图3所示，对控制方法进行完整阐述：在发动机工作产生废气后，一部分废气通过EGR冷却器10进行冷却，出气温度传感器80检测EGR冷却器10的出气口温度值T1，并将出气口温度值T1传输至控制器40，控制器40判断出气口温度值T1是否小于碳氢化合物的露点温度T，当小于时，控制器40根据实时获取的废气流量、废气比热容和废气在EGR冷却器10进出气口的温度差值计算EGR冷却器10的换热功率，并利用计算出的换热功率反推出将EGR冷却器10出气口的废气温度保持在碳氢化合物的露点温度T之上所需的需求冷却液流量，控制器40根据需求冷却液流量调整比例阀20开度，将当前冷却液流量调整至需求冷却液流量。
同时，控制器40基于进水温度传感器50和进气温度传感器70检测到的温度，实时计算EGR冷却器10的进水口温度值与进气口温度值T2之间的气液温差△T3，为了避免颗粒状的油烟会受到热泳力的作用沉积，需要控制气液温差△T3不小于预设温度差值△T，当控制器40判断出气液温差△T3小于预设温度差值△T时，控制冷却液降温风扇30对冷却液进行降温，保持气液温差△T3不小于预设温度差值△T。
本申请还提供一种EGR系统，参见图1所示，包括：EGR冷却器10；比例阀20，与所述EGR冷却器10的进水口连接，用于调节冷却液流量；冷却液降温风扇30，与所述EGR冷却器10的进水口连接，用于调节所述EGR冷却器10的进水温度值；控制器40，分别与所述EGR冷却器10、比例阀20和冷却液降温风扇30连接，用于执行上述任意一项实施例所述的EGR系统的控制方法。
在本实施例中，通过传感器获取EGR冷却器10的输入和输出口的参数，基于输入和输出口的参数确定当前EGR冷却器10的为避免积碳产生时需要的冷却液的工作参数，基于需要的冷却液工作参数对当前的冷却液工作参数进行调整，避免废气温度低于碳氢化合物的露点温度T，防止碳氢化合物的冷凝沉积，提高EGR冷却器10使用寿命，保证EGR冷却器10的可靠性。
示例性的，EGR系统还包括：进水温度传感器50，与所述EGR冷却器10的进水口连接，用于检测所述EGR冷却器10的进水口温度值；出水温度传感器60，与所述EGR冷却器10的出水口连接，用于检测所述EGR冷却器10的出水口温度值；进气温度传感器70，与所述EGR冷却器10的进气口连接，用于检测所述EGR冷却器10的进气口温度值T2；出气温度传感器80，与所述EGR冷却器10的出气口连接，用于检测所述EGR冷却器10的出气口温度值T1。需要注意的是，上述传感器均与控制器40连接，用于将检测到的温度信息传输至控制器40。
本申请还提供一种车辆，包括上述任意实施例所述的EGR系统。
本申请还提供一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项实施例所述的EGR系统的控制方法步骤。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种EGR系统的控制方法，其特征在于，所述EGR系统包括EGR冷却器，所述控制方法包括：
获取所述EGR冷却器的进气口和出气口之间的废气温度差值；
基于所述废气温度差值确定所述EGR冷却器的需求冷却液流量；
基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数。
2.根据权利要求1所述的EGR系统的控制方法，其特征在于，
获取所述EGR冷却器的换热功率、冷却液的液体比热容和所述EGR冷却器进水口与出水口之间的冷却液温度差值；
基于所述换热功率、所述液体比热容和所述冷却液温度差值确定所述需求冷却液流量。
3.根据权利要求2所述的EGR系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述EGR冷却器的换热功率包括：
获取废气流量和废气的气体比热容；
基于所述废气流量、所述气体比热容和所述废气温度差值确定所述换热功率。
4.根据权利要求1所述的EGR系统的控制方法，其特征在于，所述EGR系统还包括比例阀和冷却液降温风扇，所述基于所述需求冷却液流量控制冷却液的工作参数包括：
控制所述比例阀将当前冷却液流量调整至所述需求冷却液流量和/或控制所述冷却液降温风扇的工况。
5.根据权利要求4所述的EGR系统的控制方法，其特征在于，获取所述EGR冷却器的进水口温度值和进气口温度值；
基于所述进水口温度值和所述进气口温度值之间的温度差值控制所述冷却液降温风扇的工况。
6.根据权利要求5所述的EGR系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述进水口温度值和所述进气口温度值之间的温度差值控制所述冷却液降温风扇的工况包括：
判断所述温度差值是否大于预设温度差值△T；
当所述温度差值小于所述预设温度差值△T时，控制所述冷却液降温风扇由关闭状态切换为工作状态。
7.一种EGR系统，其特征在于，包括：
EGR冷却器；
比例阀，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于调节冷却液流量；
冷却液降温风扇，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于调节所述EGR冷却器的进水温度值；
控制器，分别与所述EGR冷却器、比例阀和冷却液降温风扇连接，用于执行如权利要求1-6任意一项所述的EGR系统的控制方法。
8.根据权利要求7所述的EGR系统，其特征在于，还包括：
进水温度传感器，与所述EGR冷却器的进水口连接，用于检测所述EGR冷却器的进水口温度值；
出水温度传感器，与所述EGR冷却器的出水口连接，用于检测所述EGR冷却器的出水口温度值；
进气温度传感器，与所述EGR冷却器的进气口连接，用于检测所述EGR冷却器的进气口温度值；
出气温度传感器，与所述EGR冷却器的出气口连接，用于检测所述EGR冷却器的出气口温度值。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求7-8任意一项所述的EGR系统。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至6中任一项所述的EGR系统的控制方法步骤。
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