CN114658574A - 发动机进气***及其控制方法和车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种发动机进气***及其控制方法和车辆，发动机进气***包括第一进气管路，用于接收环境空气；第二进气管路，用于接收环境空气，且设置在发动机的排气流路处；第一三通电控阀，连接在第一进气管路、第二进气管路、以及空气滤清器之间；曲轴箱通风管，连接在发动机的曲轴箱与空滤出气管之间；增压器，空滤出气管连接至增压器的一端；以及控制器，与第一三通电控阀连接。发动机排气流路周围存在热辐射，可以对废热进行再利用从而加热第二进气管路内的空气，提高第二进气管路的进气温度，通过控制器控制第一三通电控阀开启力度，调整分别从第二进气管路和第一进气管路的进气量，增压器进气温度的提升，从而解决曲轴箱通风管结冰的问题。

Description

发动机进气***及其控制方法和车辆
技术领域
本公开涉及汽车领域，具体地，涉及一种发动机进气***及其控制方法和车辆。
背景技术
随着经济的发展，人民生活水平不断提高，汽车已走进千家万户。我国地域辽阔，南北温差极大，极低温度的进气，需要的能量增多，从而导致燃料消耗增加。燃料消耗的加大，也就意味着环保、节能、效率的综合性能减弱。例如，在高寒环境下行车曲轴箱通风管内出来的曲轴箱气体，在与发动机进气管交汇口处，因为冷热空气积聚，容易导致结冰至堵死，此过程中会导致油封脱落漏油、机油乳化等发动机失去动力等问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种发动机进气***和车辆，以至少部分地解决现有技术中所存在的问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种发动机进气***，包括：第一进气管路，用于接收环境空气；第二进气管路，用于接收环境空气，且设置在发动机的排气流路处；第一三通电控阀，连接在所述第一进气管路、所述第二进气管路、以及空气滤清器之间；曲轴箱通风管，连接在所述发动机的曲轴箱与空滤出气管之间；增压器，所述空滤出气管连接至所述增压器的一端；以及控制器，与所述第一三通电控阀连接。
可选地，所述发动机进气***还包括：中冷器，连接在所述增压器的下游，所述中冷器的另一端连接于所述发动机；与所述中冷器并联的进气旁路；以及第二三通电控阀，连接在所述增压器、所述中冷器、所述进气旁路之间，所述控制器与所述第二三通电控阀连接。
可选地，所述发动机进气***还包括第一检测元件，所述第一检测元件设置在所述曲轴箱通风管与所述空滤出气管的交汇处的下游、所述增压器的上游，所述控制器与所述第一检测元件连接。
可选地，所述发动机进气***还包括第二检测元件，设置在所述中冷器与所述发动机之间，所述控制器与所述第二检测元件连接。
可选地，所述中冷器连接所述发动机的位置处设置有节气门，所述第二检测元件设置在所述节气门的上游。
可选地，所述第一检测元件和所述第二检测元件分别为温湿度传感器。
根据本公开的再一个方面，还提供一种发动机进气***的控制方法，所述控制方法包括：响应于所述第一检测元件获取到的所述增压器的进气温度控制所述第一三通电控阀，以提高所述增压器的进气温度；以及
响应于所述第二检测元件获取到的所述中冷器的出气温度控制所述第二三通电控阀，以提高所述中冷器的出气温度。
可选地，在所述提高所述增压器的进气温度的步骤中，
当所述第一检测元件获取的所述增压器的进气温度低于第一预设值T1时，所述控制器控制所述第一三通电控阀，增大所述第二进气管路的进气量，减小所述第一进气管路的进气量；
当所述第一检测元件获取的所述增压器的进气温度低于第二预设值T2时，所述控制器控制所述第一三通电控阀，接通所述第二进气管路，截止所述第一进气管路，其中，所述第一预设值T1＞所述第二预设值T2；
可选地，在所述提高所述中冷器的出气温度的步骤中，
当所述第二检测元件获取的所述中冷器的出气温度低于第三预设值T3时，所述控制器控制所述第二三通电控阀，增大所述进气旁路的进气量，减小与所述中冷器相连接的管路的进气量；
当所述第二检测元件获取的所述中冷器的出气温度低于第四预设值T4时，所述控制器控制所述第二三通电控阀，接通所述进气旁路，截止与所述中冷器相连接的管路，其中，所述第三预设值T3＞所述第四预设值T4。
根据本公开的再一个方面，还提供一种车辆，该车辆包括根据以上所述的发动机进气***。
通过上述技术方案，由于发动机排气流路周围存在热辐射，发动机进气***可以通过第二进气管路对废热进行再利用从而加热周边的空气，第二进气管路内进气的温度大于第一进气管路内的进气，第二进气管路在与第一进气管路汇合后能够提高增压器进气端的气体温度。通过控制器控制第一三通电控阀开启力度调整第二进气管路和第一进气管路的进气量，通过进气温度的提升，可以解决曲轴箱通风管结冰的问题。具体来说，通过调节第一三通电控阀的阀门开度，第二进气管路的进气量越大，第一进气管路的进气量就越小，使得增压器进气端的气温越高；而当不需要提供高温气体时，可以调小第二进气管路的进气量，同时增大第一进气管路的进气量。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开一种实施方式的发动机进气***的示意图。
图2是在图1基础上，发动机与中冷器循环部分的示意图。
图3是根据本公开一种实施方式的发动机进气***控制方法的流程图。
图4是根据本公开另一种实施方式的发动机进气***控制方法的流程图。
附图标记说明
10-控制器；11-第一检测元件；12-第二检测元件；21-第一进气管路；22-第二进气管路；3-第一三通电控阀；4-第二三通电控阀；5-进气旁路；6-中冷器；7-空气滤清器；71-空滤出气管；8-发动机；81-增压器；82-排气流路；83-曲轴箱；831-曲轴箱通风管；84-节气门；9-交汇处。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上游”、“下游”是根据发动机进气***实际进气流向的顺序进行定义的，发动机进气***中气体的流动方向具体地可以参照图1和图2中箭头所指的方向，使用的术语“第一”、“第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。
根据本公开的一种实施方式，提供一种发动机进气***，如图1和图2所示，该进气***包括第一进气管路21、第二进气管路22、第一三通电控阀3、曲轴箱通风管831、空气滤清器7、增压器81以及控制器10。其中，第一进气管路21用于接收环境空气，第二进气管路22用于接收环境空气，且设置在发动机8的排气流路82处，第一三通电控阀3连接在第一进气管路21、第二进气管路22以及空气滤清器7之间，其中通过调整第一三通电控阀3的阀门开度，可以选择性地调节第一进气管路21和第二进气管路22的进气量，并将从第一进气管路21和第二进气管路22中的进气输送到空气滤清器7中，进而可以调节空滤出气管71内气体的温度。曲轴箱通风管831可以连接在发动机8的曲轴箱83与空气滤清器7输出端的空滤出气管71之间，用于使曲轴箱83窜气通向空滤出气管71。同时，空滤出气管71的另一端连接至增压器81。控制器10与第一三通电控阀3连接，用以控制第一进气管路21和第二进气管路22的进气量，以调节增压器81的进气温度。
由于行车过程中，发动机的曲轴箱通风管831内出来的曲轴箱气体，与空滤出气管71所吸入的气体在交汇处9交汇，若是曲轴箱通风管831与空滤出气管71的交汇处9的气体温度小于曲轴箱通风管831内部的气体温度，曲轴箱气体会液化成水滴积聚在交汇处9，而在环境温度较低时，交汇处9的温度可能小于或等于0℃，此时积聚在交汇处9的水滴会凝固，使得曲轴箱通风管831发生结冰现象，此现象易导致该交汇处9结冰至堵死。
通过本公开上述的技术方案，由于发动机排气流路82周围存在热辐射，发动机进气***可以通过第二进气管路22对废热进行再利用从而加热周边的空气，第二进气管路22内进气的温度大于第一进气管路21内的进气，第二进气管路22在与第一进气管路21汇合后能够提高空滤出气管71的气体温度。通过控制器10控制第一三通电控阀3开启力度调整第二进气管路22和第一进气管路21的进气量，通过进气温度的提升，可以解决曲轴箱通风管831结冰的问题。具体来说，通过调节第一三通电控阀3的阀门开度，第二进气管路22的进气量越大，第一进气管路21的进气量就越小，使得空滤出气管71的气温越高；而当不需要提供高温气体时，可以调小第二进气管路22的进气量，同时增大第一进气管路21的进气量。
进一步地，如图1和图2所示，发动机进气***还可以包括依次设置在增压器81的下游的第二三通电控阀4以及中冷器6，第二三通电控阀4连接有与中冷器6并联的进气旁路5，控制器10与第二三通电控阀4连接，以控制流经中冷器6的气体流量。
这样，通过控制器10，可以控制第二三通电控阀4控制中冷器6的参与程度，中冷器6并联有进气旁路5，当空气温度低时，通过控制器10，第二三通电控阀4可以加大进气旁路5的进气量，减少中冷器6的进气参与度；当空气温度低于极限值时，第二三通电控阀4可以关闭中冷器6的进气，让空气直接从进气旁路5进入发动机8。反之，当空气温度高时，中冷器6的进气量增加，进气旁路5的进气参与度减小，从而保证发动机8在不同大气温度条件下都能高效、节能、环保的进行工作，解决发动机8吸入温度过低导致燃料消耗增加及车辆的环保、节能、效率降低的问题。
进一步地，如图1和图2所示，发动机进气***还可以包括第一检测元件11，第一检测元件11设置在曲轴箱通风管831与空滤出气管71的交汇处9的下游、增压器81的上游，控制器10可以与第一检测元件11连接，以通过第一检测元件11检测到的数据来控制第一三通电控阀3。第一检测元件11可以用来实时监控交汇处9附近空气的各项数值，当数值达到第一检测元件11的设定值时，第一检测元件11将电信号传递给控制器10，通过控制器10来控制发动机进气***的增压之前进气情况，从而实现进气调节的自动化。
进一步地，如图1所示，中冷器6与发动机8之间可以设置有第二检测元件12，控制器10与第二检测元件12连接，以通过第二检测元件12检测到的数据来控制第二三通电控阀4。第二检测元件12可以用来实时监控附近空气的各项数值，当数值达到第二检测元件12的设定值时，第二检测元件12将电信号传递给控制器10，通过控制器10来控制发动机进气***增压后的进气情况。
进一步地，如图1和图2所示，中冷器6连接发动机8的位置处设置有节气门84，第二检测元件12设置在节气门84的上游。该设置方式可以使第二检测元件12更准确的监控节气门84附近的空气温度和空气湿度，从而通过控制器10控制第二三通电控阀4更精准的控制中冷器6和进气旁路5的进气参与度，控制发动机8的进气温度解决了因低温导致节气门84结冰卡滞的问题。
进一步地，第一检测元件11和第二检测元件12分别为温湿度传感器，温湿度传感器可以更好的监测空气中的温度与湿度的数值。在其他实施方式中，还可以为热电偶、温度计等，均属于本公开的保护范围。
在上述方案的基础上，本公开还提供一种发动机进气***的控制方法，该发动机进气***可以为上文介绍的发动机进气***，如图3所示，在该控制方法中，包括步骤301，响应于第一检测元件11获取到的增压器81的进气温度控制第一三通电控阀3，以提高增压器81的进气温度，具体地，在该步骤中，通过第一检测元件11所检测的数值，将信号传递给控制器10来对实际操作进行控制，根据获取到增压器81的进气温度，控制器10可以控制第一三通电控阀3，对应控制第一进气管路21和第二进气管路22的进气量，用以提高增压器81的进气温度，解决因外部低温导致的曲轴箱通风管831结冰的问题。该控制方法还包括步骤302，响应于第二检测元件12获取到的中冷器6的出气温度控制第二三通电控阀4，以提高中冷器6的出气温度，具体地，在该步骤中，通过第二检测元件12所检测的数值，将信号传递给控制器10来对实际操作进行控制，根据获取到中冷器6的出气温度，控制器10可以控制第二三通电控阀4，对应控制进气旁路5和中冷器6的进气量，从而控制发动机8的进气温度解决了因低温导致节气门84结冰卡滞的问题，综合考虑增压前的进气温度和经过中冷器的出气温度，通过同时提升两者，以达到提高发动机进气温度的效果。
具体地，如图4所示，在提高增压器81的进气温度的步骤中，包括步骤4011，获取增压器81的进气端的温度，步骤4012，判断增压器81的进气温度是否低于第一预设值T1，当低于第一预设值T1时，执行步骤4013，控制器10控制第一三通电控阀3，增大第二进气管路22的进气量，减小第一进气管路21的进气量，用以提高增压器81的进气温度，解决因外部低温导致的曲轴箱通风管831结冰的问题。
在提高增压器81的进气温度的步骤中，在步骤4013之后，还包括步骤4014，接着判断增压器81的进气温度是否低于第二预设值T2，在第一预设值T1大于第二预设值T2的情况下，当增压器81的进气温度降低至第二预设值T2时，执行步骤4015，控制器10可以控制第一三通电控阀3，接通第二进气管路22，截止第一进气管路21，解决雪天或尘雪天气引起的空气滤清器7被雪堵塞问题，进一步提升增压器81的进气温度。当增压器81的进气温度高于第一预设值T1或位于第一预设值T1和第二预设值T2之间时，则说明增压前气体的温度没有很低，可直接执行步骤4021，判断中冷器6的出气温度是否需要提升。
进一步地，如图4所示，在提升中冷器6的出气温度的步骤中，包括步骤4021，获取中冷器6的出气温度，步骤4022，判断中冷器6的出气温度是否低于第三预设值T3，当中冷器6的出气温度低于第三预设值T3时，执行步骤4023，控制器10可以控制第二三通电控阀4，增大进气旁路5的进气量，同时减小与中冷器6相连接的管路的进气量，从而提高中冷器6的出气温度，减小中冷器6进气管结冰的可能性。在提升中冷器6的出气温度的步骤中，还包括步骤4024，判断中冷器6的出气温度是否低于第四预设值T4，在第三预设值T3大于第四预设值T4的情况下，当中冷器6的出气温度低于第四预设值T4时，执行步骤4025，控制器10可以控制第二三通电控阀4，接通进气旁路5，截止与中冷器6相连接的管路。当中冷器6的出气温度高于第三预设值T3或位于第三预设值T3和第四预设值T4之间时，则说明增压后的气体在流经中冷器6后的气体温度也没有特别低，此时，可执行步骤4026，节气门84打开，发动机通过节气门84进气，从而通过控制发动机8的进气温度解决了因低温导致节气门84结冰卡滞的问题。
在上述方案的基础上，本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述发动机进气***，且该车辆具有上述发动机进气***所有有益效果，这里不再赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种发动机进气***，其特征在于，包括：
第一进气管路(21)，用于接收环境空气；
第二进气管路(22)，用于接收环境空气，且设置在发动机(8)的排气流路(82)处；
第一三通电控阀(3)，连接在所述第一进气管路(21)、所述第二进气管路(22)、以及空气滤清器(7)之间；
曲轴箱通风管(831)，连接在所述发动机(8)的曲轴箱(83)与空滤出气管(71)之间；
增压器(81)，所述空滤出气管(71)连接至所述增压器(81)的一端；以及
控制器(10)，与所述第一三通电控阀(3)连接。
2.根据权利要求1所述的发动机进气***，其特征在于，还包括：
中冷器(6)，连接在所述增压器(81)的下游，所述中冷器(6)的另一端连接于所述发动机(8)；
与所述中冷器(6)并联的进气旁路(5)；以及
第二三通电控阀(4)，连接在所述增压器(81)、所述中冷器(6)、所述进气旁路(5)之间，所述控制器(10)与所述第二三通电控阀(4)连接。
3.根据权利要求2所述的发动机进气***，其特征在于，还包括：
第一检测元件(11)，所述第一检测元件(11)设置在所述曲轴箱通风管(831)与所述空滤出气管(71)的交汇处(9)的下游、所述增压器(81)的上游，所述控制器(10)与所述第一检测元件(11)连接。
4.根据权利要求3所述的发动机进气***，其特征在于，还包括：
第二检测元件(12)，设置在所述中冷器(6)与所述发动机(8)之间，所述控制器(10)与所述第二检测元件(12)连接。
5.根据权利要求4所述的发动机进气***，其特征在于，所述中冷器(6)连接所述发动机(8)的位置处设置有节气门(84)，所述第二检测元件(12)设置在所述节气门(84)的上游。
6.根据权利要求4所述的发动机进气***，其特征在于，所述第一检测元件(11)和所述第二检测元件(12)分别为温湿度传感器。
7.一种发动机进气***的控制方法，其特征在于，所述发动机进气***为根据权利要求4所述的发动机进气***，所述控制方法包括：
响应于所述第一检测元件获取到的所述增压器的进气温度控制所述第一三通电控阀，以提高所述增压器的进气温度；以及
响应于所述第二检测元件获取到的所述中冷器的出气温度控制所述第二三通电控阀，以提高所述中冷器的出气温度。
8.根据权利要求7所述的发动机进气***的控制方法，其特征在于，在所述提高所述增压器的进气温度的步骤中，
当所述第一检测元件获取的所述增压器的进气温度低于第一预设值T1时，所述控制器控制所述第一三通电控阀，增大所述第二进气管路的进气量，减小所述第一进气管路的进气量；
当所述第一检测元件获取的所述增压器的进气温度低于第二预设值T2时，所述控制器控制所述第一三通电控阀，接通所述第二进气管路，截止所述第一进气管路，其中，所述第一预设值T1＞所述第二预设值T2。
9.根据权利要求7所述的发动机进气***的控制方法，其特征在于，在所述提高所述中冷器的出气温度的步骤中，
当所述第二检测元件获取的所述中冷器的出气温度低于第三预设值T3时，所述控制器控制所述第二三通电控阀，增大所述进气旁路的进气量，减小与所述中冷器相连接的管路的进气量；
当所述第二检测元件获取的所述中冷器的出气温度低于第四预设值T4时，所述控制器控制所述第二三通电控阀，接通所述进气旁路，截止与所述中冷器相连接的管路，其中，所述第三预设值T3＞所述第四预设值T4。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中所述任意一项所述的发动机进气***。
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