清扫EGR阀的发动机系统及减少EGR阀结冰的方法

摘要

本发明属于车辆系统技术领域，具体涉及一种清扫EGR阀的发动机系统及减少EGR阀结冰的方法。本发明中的清扫EGR阀的发动机系统包括气体循环系统、再循环系统和除冰系统，气体循环系统包括依次设置的进气节流阀、气缸体、排气管、排气蝶阀和后处理装置，再循环系统包括EGR阀，EGR阀的一端与气缸体的进气端相连通，EGR阀的另一端与排气管的出气端相连通，除冰系统包括控制阀，控制阀的一端与后处理装置的进气端相连通，控制阀的另一端与EGR阀的出气端相连通，所述控制阀用于控制所述除冰系统的通断状态。通过使用本技术方案中的清扫EGR阀的发动机系统，熄火停车后开启控制阀能够将EGR阀内部的冷凝水通过惯性气路的流动进行清扫，减少EGR阀结冰的情况。

说明书

技术领域

本发明属于车辆系统技术领域，具体涉及一种清扫EGR阀的发动机系统及减少EGR阀结冰的方法。

背景技术

在局部寒冷地区，使用废气再循环系统的发动机，在熄火停车后，由于环境温度低且缸内燃烧产生的废气存在大量水分子，EGR阀及连接管路会在发动机熄火后的冷却过程中生成冷凝水，受低温环境的影响进一步结冰，EGR阀的运动副结冰后无法正常工作。在寒冷地区，EGR阀结冰后废气无法循环，仅能靠发动机自身产生的热辐射将冰融化，这一过程需要的时间相对较长，发动机原排超限的风险很大。

发明内容

本发明的目的是至少解决低温环境下车辆熄火后EGR阀结冰的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种清扫EGR阀的发动机系统，包括：

气体循环系统，所述气体循环系统包括依次设置的进气节流阀、气缸体、排气管、排气蝶阀和后处理装置；

再循环系统，所述再循环系统包括EGR阀，所述EGR阀的一端与所述气缸体的进气端相连通，所述EGR阀的另一端与所述排气管的出气端相连通；

还包括除冰系统，所述除冰系统包括控制阀，所述控制阀的一端与所述后处理装置的进气端相连通，所述控制阀的另一端与所述EGR阀的出气端相连通，所述控制阀用于控制所述除冰系统的通断状态。

通过使用本技术方案中的清扫EGR阀的发动机系统，熄火停车后发动机停机工作，但是由于惯性作用依然会存在吸气和排气过程，此时开启除冰系统中的控制阀能够改变原有发动机系统的气体流向，将EGR阀内部的冷凝水通过惯性气路的流动进行清扫，减少EGR阀结冰的情况，提高了发动机的可靠性。

另外，根据本发明的清扫EGR阀的发动机系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方式中，所述控制阀为电磁阀，所述电磁阀与发动机ECU相连接。

在本发明的一些实施方式中，所述清扫EGR阀的发动机系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于监测外界环境的温度。

在本发明的一些实施方式中，所述清扫EGR阀的发动机系统还包括转速传感器，所述转速传感器用于监测发动机的转速。

在本发明的一些实施方式中，所述废气再循环系统还包括文丘里管，所述文丘里管的一端与所述EGR阀的出气端相连通，所述文丘里管的另一端与所述气缸体的进气端相连通。

在本发明的一些实施方式中，所述气体循环系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器的一端与所述进气节流阀的进气端相连通，所示空气滤清器的另一端与外界相连通。

在本发明的一些实施方式中，所述气体循环系统还包括喷油器，所述喷油器位于所述气缸体上。

在本发明还提出了一种减少EGR阀结冰的方法，所述减少EGR阀结冰的方法根据以上所述的清扫EGR阀的发动机系统进行实施，包括：

获取外界环境温度；

根据所述外界环境温度低于预设值时，发动机ECU控制所述清扫EGR阀的发动机系统的进气节流阀、电磁阀和EGR阀开启，控制排气蝶阀和喷油器关闭；

获取发动机的转速；

根据所述转速等于0，控制所述电磁阀关闭，所述发动机执行常规的熄火程序。

在本发明的一些实施方式中，所述获取外界环境温度后还包括：

根据所述外界温度高于等于所述预设值，所述发动机执行常规的熄火程序。

在本发明的一些实施方式中，所述获取发动机的转速后还包括：

根据所述发动机的转速大于0，保持所述进气节流阀、所述电磁阀和所述EGR阀开启，保持所述排气蝶阀和所述喷油器关闭。

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，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的清扫EGR阀的发动机系统的整体系统示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的减少EGR阀结冰的方法的控制逻辑示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的清扫EGR阀的发动机系统的整体系统示意图。如图1所示，本发明提出了一种清扫EGR阀的发动机系统及减少EGR阀结冰的方法。本发明中的清扫EGR阀的发动机系统包括气体循环系统、再循环系统和除冰系统，气体循环系统包括依次设置的进气节流阀、气缸体、排气管、排气蝶阀和后处理装置，再循环系统包括EGR阀，EGR阀的一端与气缸体的进气端相连通，EGR阀的另一端与排气管的出气端相连通，除冰系统包括控制阀，控制阀的一端与后处理装置的进气端相连通，控制阀的另一端与EGR阀的出气端相连通，控制阀用于控制除冰系统的通断状态。

通过使用本技术方案中的清扫EGR阀的发动机系统，熄火停车后发动机停机工作，但是由于惯性作用依然会存在吸气和排气过程，此时开启除冰系统中的控制阀能够改变原有发动机系统的气体流向，将EGR阀内部的冷凝水通过惯性气路的流动进行清扫，减少EGR阀结冰的情况，提高了发动机的可靠性。

进一步地，在本实施方式中，控制阀为电磁阀，电磁阀与发动机ECU相连接，这样可以迅速的根据发动机的控制指令进行对除冰系统的通断进行操作，提升了智能性和可靠性。在其他实施方式中，控制阀也可以为任何可以控制通断状态的阀体，包括机械阀和电控阀。

进一步地，在本实施方式中，清扫EGR阀的发动机系统还包括温度传感器，温度传感器用于监测外界环境的温度，在发动机停机初期能够使得发动机ECU得到外界环境温度，从而进行下一步骤的操控。

进一步地，在本实施方式中，清扫EGR阀的发动机系统还包括转速传感器，转速传感器用于监测发动机的转速，转速传感器用于监测发动机的转速，在控制各个部件进行动作后，采用发动机的转速作为控制阀关闭的判断标椎，可以准确的进行对EGR阀体的清扫和对除冰系统的关闭操作。

进一步地，在本实施方式中，废气再循环系统还包括文丘里管，文丘里管的一端与EGR阀的出气端相连通，文丘里管的另一端与气缸体的进气端相连通。停止喷射柴油后，发动机会进行停机作业，由于发动机的惯性作用会使缸内依然存在吸气和排气过程，文丘里管的缩口结构会使得文丘里管处的压阻极大，使得气体沿图1中的虚线进行流动，进而清扫EGR阀内部的水汽，减少了EGR阀结冰的情况。

具体地，在本实施方式中，气体循环系统还包括空气滤清器，空气滤清器的一端与进气节流阀的进气端相连通，所示空气滤清器的另一端与外界相连通。空气滤清器能够将空气中的灰尘和砂粒进行滤除，保证气缸体中进入足量且清洁的空气。

具体地，在本实施方式中，气体循环系统还包括喷油器，喷油器位于气缸体上，用于调节发动机的转速和功率。

具体地，在本实施方式中，气体循环系统还包括增压器，增压器的压端位于空气滤清器和进气节流阀之间，增压器的涡端位于排气管和排气蝶阀之间。增压器有助于发动机进气量的提升，从而增加发动机的功率和燃烧效率。

进一步地，本实施方式的作业流程为：如图2所示，发动机ECU接收熄火指令后，通过温度传感器判断外界环境温度，若外界环境温度低于预设值，将进气节流阀开度调为全开，同时打开EGR阀和电磁阀，关闭喷油器和排气蝶阀。停止喷射柴油后，发动机停机作业，在停止运转后的惯性会使缸内依然存在吸气和排气过程。由于没有燃烧物，并且文丘里管的缩口结构会使得文丘里管处的压阻极大，进入发动机内部的气体大部分是通过空气滤清器吸入的新鲜空气，沿图2中的虚线箭头流通。缸内的新鲜空气经过EGR阀和电磁阀时，由于气体流速较大，会将存在于EGR阀和EGR管路的废气冲进排气尾管和后处理装置，完成对水气的吹扫。当检测到发动机转速为0后，各电控阀复位，发动机执行常规的熄火程序。

具体地，在本实施方式中，熄火后EGR阀及管路内的气体是新鲜空气，寒冷地区空气温度较低，相对湿度也较低，由于未参与燃烧，水分含量极低，在环境温度下无法使EGR阀冻结。

本发明还提出了一种减少EGR阀结冰的方法，减少EGR阀结冰的方法根据以上的清扫EGR阀的发动机系统进行实施，包括：

获取外界环境温度；

根据外界环境温度低于预设值时，发动机ECU控制清扫EGR阀的发动机系统的进气节流阀、电磁阀和EGR阀开启，控制排气蝶阀和喷油器关闭，此时发动机系统的气体流向如图1中虚线所示；

获取发动机的转速；

根据转速等于0，控制电磁阀关闭，发动机执行常规的熄火程序。

在本发明的一些实施方式中，获取外界环境温度后还包括：

根据外界温度高于等于预设值，发动机执行常规的熄火程序。

在本发明的一些实施方式中，获取发动机的转速后还包括：

根据发动机的转速大于0，保持进气节流阀、电磁阀和EGR阀开启，保持排气蝶阀和喷油器关闭。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。