一种发动机气体循环系统及其控制方法和车辆与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种发动机气体循环系统及其控制方法和车辆。


背景技术：

2.我国是汽车大国，随着汽车行业快速进步发展，国家对汽车的尾气排放标准也越来越严格。
3.为了降低碳排放，很多公司选择采用氢气发动机作为汽车动力系统，其成本相比燃料电池低且同样不会产生碳排放。但是，氢气燃烧会生成大量水蒸气，当环境温度较低时，发动机停机后，产生的水蒸气随废气排出管路及废气回收管路温度降低凝结并结冰，堵塞废气排出管路或废气回收管路，导致发动机无法正常起动。
4.因此，如何排出发动机管路中的水蒸气的技术问题，亟待解决。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中阐述的如何排出发动机管路中的水蒸气的技术问题。本发明提出一种发动机气体循环系统及其控制方法和车辆。
6.本发明的一个目的在于提出一种发动机气体循环系统。该发动机气体循环系统可以有效防止发动机熄火后管路内存留水蒸气导致发动机管路结冰的情况。
7.本发明的另一个目的在于提出一种发动机气体循环系统的控制方法。
8.本发明的再一个目的在于提出一种车辆。
9.根据第一方面，本技术实施例提供了一种发动机气体循环系统，包括：废气回收管路和废气排出管路，在所述废气回收管路上设置有第一阀门，用于控制废气回收管路和废气排出管路导通或者截止；所述系统还包括：气流发生装置，可连通于所述废气回收管路；控制器，分别与所述气流发生装置、所述第一阀门和发动机连接，所述控制器根据排水信号，控制所述第一阀门导通所述废气回收管路和废气排出管路，且控制所述气流发生装置工作，向所述废气回收管路通入气流并从所述废气排出管路的出口流出。
10.根据本发明实施例的发动机气体循环系统，当控制器接收到排水信号时，控制器能够控制相关阀门导通废气回收管路和废气排出管路，并且控制气流发生装置工作，向管路里通入空气，将水蒸气排出，并从废气排出管路的出口流出，避免了因水蒸气导致的管路结冰。
11.可选地，所述的发动机气体循环系统还包括：进气主路，通过混合器与所述废气回收管路的出气口导通，并连通于发动机进气口；进气主路上设有第二阀门，用于导通或截止所述进气主路；所述气流发生装置连通于进气主路。
12.可选地，所述气流发生装置包括：进气支路，所述进气支路的进气口与所述进气主路的进气口通过第三阀门连接，所述进气支路的出气口与所述进气主路连通；负压发生装置，连通于所述进气支路；控制器接收到所述排水信号后，控制第三阀门截止进气主路并导
通所述进气支路与所述进气主路的进气口，同时控制所述第二阀门和所述第一阀门导通，使所述进气主路、所述废气回收管路和所述废气排出管路连通，且控制所述负压发生装置工作，将空气自进气主路的进气口吸入经所述进气支路、废气回收管路流向所述废气排出管路的出口。
13.可选地，所述控制器在接收到环境温度小于预设温度和发动机的停止运行信号时，确认接收到所述排水信号。
14.可选地，所述气流发生装置连通于靠近混合器一侧的废气回收管路上，且所述气流发生装置的进气端与空气连通，所述气流发生装置的出气端与废气回收管路通过第四阀门连通。
15.可选地，所述的发动机气体循环系统还包括：干燥过滤装置，设置在气流发生装置进气端。
16.可选地，所述的发动机气体循环系统还包括：气体加热装置，设置在气流发生装置的进气端或气流发生装置的出气端。
17.可选地，所述控制器根据排水完成条件控制所述第一阀门截止所述废气回收管路和废气排出管路，并控制所述气流发生装置停止工作。
18.根据第二方面，本技术实施例提供了一种发动机气体循环系统的控制方法，所述发动机气体循环系统包括：废气回收管路和废气排出管路，在所述废气回收管路上设置有第一阀门，用于控制废气回收管路和废气排出管路导通或截止；气流发生装置，可连通于所述废气回收管路；所述控制包括：获取排水信号；基于所述排水信号控制所述第一阀门导通所述废气回收管路和废气排出管路；基于所述排水信号控制所述气流发生装置工作，向所述废气回收管路通入气流并从所述废气排出管路的出口流出。
19.根据本发明实施例的发动机气体循环系统的控制方法，当控制器接收到排水信号后，控制器能够控制相关阀门导通废气回收管路和废气排出管路，并且控制气流发生装置工作，向管路里通入空气，将水蒸气排出，并从废气排出管路的出口流出，并根据发动机系统的排水时间参数，确定排水工作的完成情况。有效地避免了因水蒸气导致的管路结冰的问题，而且还可以自行判断工作完成情况。
20.根据第三方面，本技术实施例提供了一种车辆，包括根据本技术第一方面的实施例所述的发动机气体循环系统。当控制器接收到排水信号时，控制器能够控制相关阀门导通废气回收管路和废气排出管路，并且控制气流发生装置工作，向管路里通入空气，将水蒸气排出，并从废气排出管路的出口流出，避免了因水蒸气导致的管路结冰。
附图说明
21.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：
22.图1为本发明一个实施例的发动机气体循环系统的示意图；
23.图2为本发明一个实施例的发动机气体循环系统另一示意图；
24.图3为本发明另一个实施例的发动机气体循环系统示意图；
25.图4为本发明发动机气体循环系统的控制方法的流程图。
26.附图标记：10-第一阀门；20-第二阀门；30-第三阀门；35-干燥过滤装置；40-进气
支路；45-气体加热装置；50-负压发生装置；60-进气主路；70-混合器；80-发动机；90-废气排出管路；100-废气回收管路；110-第四阀门；111-控制器；345-气流发生装置。
具体实施方式
27.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。
28.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。
29.为本技术提供一种发动机气体循环系统，包括：废气回收管路100和废气排出管路90，在所述废气回收管路100上设置有第一阀门10，用于控制废气回收管路100和废气排出管路90导通或者截止；所述系统还包括：气流发生装置345，可连通于所述废气回收管路100；控制器111，分别与所述气流发生装置345、所述第一阀门10和发动机80连接，所述控制器111根据排水信号，控制所述第一阀门10导通所述废气回收管路100和废气排出管路90，且控制所述气流发生装置345工作，向所述废气回收管路100通入气流并从所述废气排出管路90的出口流出。
30.在本实施例中，参见图1所示，发动机80的气体循环系统包括废气回收管路100和废气排出管路90，在废气回收管路100上设置有第一阀门10，该第一阀门10可以导通或者截止废气回收管路100和废气排出管路90，还包括气流发生装置345，该气流发生装置345的作用的为了给空气增加压力，并将大气中的空气吹入废气回收管路100和废气排出管路90，除去管路中的水蒸气，该发动机气体循环系统工作流程为，控制器111接收到排水信号后，控制第一阀门10导通废气回收管路100和废气排出管路90，并且控制气流发生装置345开始工作，气流发生装置345向废气回收管路100和废气排出管路90中吹入大气中的空气以达到排出废气回收管路100和废气排出管路90中的水蒸气，第一阀门可以是egr阀，也可以是额外设置的一个阀门。
31.作为示例性的实施例，参见图2所示，发动机的气体循环系统还包括：进气主路60，通过混合器70与所述废气回收管路100的出气口导通，并连通于发动机80进气口；进气主路60上设有第二阀门20，用于导通或截止所述进气主路60；所述气流发生装置345连通于进气主路60。
32.在本实施例中，参见图2所示，进气主路60通过混合器70与废气回收管路100的出气口导通，并与废气回收管路100的出气口共同连通于发动机80的进气口，进气主路60上设置有气流发生装置345和第二阀门20，其中第二阀门20的作用为导通或截止进气主路60，在正常工作状态下，当发动机80熄火后，第二阀门20处于截止状态，当发动机气体循环系统进入排水步骤时，控制器111控制第二阀门20导通进气主路60，之后气流发生装置345将空气通过相应管路进行后续的排水工作。本实施例中气流发生装置345可以直接连接于进气主路60；更好地实施方式可以是气流发生装置345连接于进气支路40，由进气支路40与进气主路60连通，当发动机气体循环系统不进行排水工作时，通过控制器111控制对应阀门，将所述进气支路40截止即可，第二阀门可以是节气阀门，也可以是额外设置的一个阀门。
33.作为示例性的实施例，参见图2所示，所述气流发生装置345包括：进气支路40，所
述进气支路40的进气口与所述进气主路60的进气口通过第三阀门30连接，所述进气支路40的出气口与所述进气主路60连通；负压发生装置50，连通于所述进气支路40；控制器111接收到所述排水信号后，控制第三阀门30截止进气主路60并导通所述进气支路40与所述进气主路60的进气口，同时控制所述第二阀门20和所述第一阀门10导通，使所述进气主路60、所述废气回收管路100和所述废气排出管路90连通，且控制所述负压发生装置50工作，将空气自进气主路60的进气口吸入经所述进气支路40、废气回收管路100流向所述废气排出管路90的出口。
34.在本实施例中，当系统完成上述工作，并且控制器111接收到排水完成信号后，控制器111控制第一阀门10截止废气回收管路100和废气排出管路90，控制第二阀门20截止进气主路60和进气支路40，控制第三阀门30截止进气主路60进气口，并控制气流发生装置345停止工作，最后控制器111下电，第三阀门可以是三通换向阀，也可以是其他额外设置的阀门。
35.作为示例性的实施例，所述控制器111在接收到环境温度小于预设温度和发动机80的停止运行信号时，确认接收到所述排水信号。
36.在本实施例中，控制器111接收到的排水信号需要满足环境温度小于预设温度，且发动机80停止工作的信号，如此便能确认控制器111接收到了排水信号；示例性的，确认控制器111接收到排水信号还可以是发动机80熄火时间参数超过预设熄火时间参数。其中的预设温度可以是0℃，如此，确定控制器接收到排水信号的条件可以为环境温度小于0℃，且发动机停止工作，如此，控制器可以更准确地对系统进行控制，进而完成排水工作。
37.作为示例性的实施例，参见图3所示，所述气流发生装置345连通于靠近混合器70一侧的废气回收管路100上，且在所述气流发生装置345的进气端与空气连通，所述气流发生装置345的出气端与废气回收管路100通过第四阀门110连通。
38.在本发明的另一个实施例中，参见图3所示，气流发生装置345还可以连通于靠近混合器70一侧的废气回收管路100上，气流发生装置345的进气端直接与空气连接，出气端通过第四阀门110与废气回收管路100连接，在本实施例中，不再需要进气主路60和第二阀门20等装置的参与，所以第二阀门20处于正常的截止状态，当控制器111接收到排水信号时，控制第四阀门110和第一阀门10导通，并控制气流发生装置345开始工作，气流发生装置345依次通过第四阀门110和第一阀门10将空气输送至废气回收管路100，然后经过废气排出管路90由废气排出管路90的出气口排出水蒸气。
39.作为示例性的实施例，所述发动机80气体循环系统还包括：干燥过滤装置35，设置在气流发生装置345进气端。气体加热装置45，设置在气流发生装置345的进气端或气流发生装置345的出气端。
40.需要注意的是，不管气流发生装置345安装在什么位置，都可以安装干燥过滤装置35和气体加热装置45。
41.作为示例性的实施例，所述控制器111根据排水完成条件控制所述第一阀门10截止所述废气回收管路100和废气排出管路90，并控制所述气流发生装置345停止工作。
42.在本实施例中，发动机气体循环系统完成排水的条件可以是工作第二预设时间参数后，即确定排水完成；也可以是发动机80的温度小于预设温度即确定排水完成；还可以是发动机80内部的管路湿度小于预设湿度即确定排水完成等。
43.参见图2和图3所示，对本技术实施例提供的发动机气体循环系统的工作流程进行完整的解释说明：
44.该发动机气体循环系统包括：废气回收管路100、废气排出管路90、第一阀门10、气流发生装置345、控制器111、发动机80、混合器70、进气主路60、第二阀门20、进气支路40和第三阀门30，其中气流发生装置345包括负压发生装置50，气流发生装置345还可以包括干燥过滤装置35和气体加热装置45。
45.发动机80熄火预设时刻后，控制器111接收到排水信号，控制器111控制第一阀门10导通废气回收管路100和废气排出管路90，控制第二阀门20导通进气主路60和进气支路40，控制第三阀门30截止进气主路60并导通进气支路40与进气主路60的进气口，使得空气可以通过进气主路60流通至进气支路40，同时控制器111控制气流发生装置345，即负压发生装置50、干燥过滤装置35和气体加热装置45工作，空气开始由进气主路60进气口进入，经过第三阀门30、进气支路40、第二阀门20、混合器70、发动机80、废气回收管路100、第一阀门10和废气排出管路90，最后由废气排出管路90将水蒸气排出发动机气体循环系统，当发动机气体循环系统的排水工作时间超过预设时间参数后，控制器111接收到排水工作完成的信号，此时控制器111控制第一阀门10、第二阀门20和第三阀门30截止，控制气流发生装置345停止工作，最后控制器111下电，完成本次发动机气体循环系统的排水工作。
46.在本发明的另一个实施例中，发动机气体循环系统包括：废气回收管路100、废气排出管路90、第一阀门10、第四阀门110、气流发生装置345、控制器111、发动机80和混合器70，其中，气流发生装置345包括负压发生装置50，气流发生装置345还可以包括干燥过滤装置35和气体加热装置45。
47.发动机80熄火预设时刻后，控制器111接收到排水信号，控制器111控制第一阀门10导通废气回收管路100和废气排出管路90，控制第四阀门110导通气流发生装置345和废气回收管路100，使得空气可以通过气流发生装置345通过第四阀门110流通至废气回收管路100，同时控制器111控制气流发生装置345，即负压发生装置50、干燥过滤装置35和气体加热装置45工作，空气开始由气流发生装置345通过第四阀门110、发动机80、废气回收管路100、第一阀门10和废气排出管路90，最后由废气排出管路90的出气口将水蒸气排出发动机气体循环系统，当发动机气体循环系统的排水工作时间超过预设时间参数后，控制器111接收到排水工作完成的信号，此时控制器111控制第四阀门110和第一阀门10截止，控制气流发生装置345停止工作，最后控制器111下电，完成本次发动机气体循环系统的排水工作。
48.本技术还提供一种发动机气体循环系统的控制方法，参见图2和图4所示，所述发动机气体循环系统包括：废气回收管路100和废气排出管路90，在所述废气回收管路100上设置有第一阀门10，用于控制废气回收管路100和废气排出管路90导通或截止；气流发生装置345，可连通于所述废气回收管路100；所述控制包括：
49.s10.获取排水信号。
50.s20.基于所述排水信号控制所述第一阀门导通所述废气回收管路和废气排出管路。
51.s30.基于所述排水信号控制所述气流发生装置工作，向所述废气回收管路通入气流并从所述废气排出管路的出口流出。
52.在本实施例中，参见图2和图4所示，控制器111接收到排水信号后，控制第一阀门
10导通废气回收管路100和废气排出管路90，且控制气流发生装置345工作，向废气回收管路100通入气流并从所述废气排出管路90的出口流出，第三阀门30截止进气主路60并导通进气支路40和进气主路60的进气口，同时控制气流发生装置345工作，在工作了一定时间后，控制器111根据获取的发动机气体循环系统排水时间参数确定排水工作完成情况。
53.本技术还提供一种汽车，包括实现如上述任一实施例的发动机气体循环系统和发动机气体循环系统的控制方法。
54.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。
55.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。
56.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。