一种油气分离器的控制方法、控制装置及乘用车

文档序号:1828263 发布日期:2021-11-12 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种油气分离器的控制方法、控制装置及乘用车 (Control method and control device for oil-gas separator and passenger vehicle ) 是由 张国宇 张蒙 刘正勇 李安 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明属于汽车技术领域,公开了一种油气分离器的控制方法、油气分离器及乘用车,该控制方法用于控制乘用车的油气分离器的分离功率,从而实现降低发动机油耗和噪声的目的,通过发动机的制动平均有效压力和发动机的转速控制油气分离器的叠片的转速,以调整油气分离器的分离功率;通过电磁阀控制润滑油进入油气分离器的流量,以控制油气分离器的叠片的转速,从而控制油气分离器的分离功率。该油气分离器的油气分离效率高。(The invention belongs to the technical field of automobiles, and discloses an oil-gas separator control method, an oil-gas separator and a passenger car, wherein the control method is used for controlling the separation power of the oil-gas separator of the passenger car, so that the aims of reducing the oil consumption and the noise of an engine are fulfilled, and the rotating speed of a lamination of the oil-gas separator is controlled through the braking average effective pressure of the engine and the rotating speed of the engine so as to adjust the separation power of the oil-gas separator; the flow rate of the lubricating oil entering the oil-gas separator is controlled through the electromagnetic valve so as to control the rotating speed of the lamination of the oil-gas separator and further control the separation power of the oil-gas separator. The oil-gas separation efficiency of the oil-gas separator is high.)

一种油气分离器的控制方法、控制装置及乘用车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种油气分离器的控制方法、控制装置及乘用车。

背景技术

曲轴箱通风系统是发动机重要的组成部分,活塞窜气在进入燃烧室重新燃烧之前,需要对其进行有效分离,尽可能降低机油携出量,以减小机油消耗。随着排放法规的日益严格,曲轴箱通风系统也逐渐成为法规的考核内容。同时伴随着发动机压缩比的逐渐升高,降低机油携出量,对抑制发动机爆震倾向也有积极作用。

目前,油气分离器作为曲轴箱通风系统的核心零部件,乘用车中技术方案大多为迷宫式或旋风式,这两种方案结构简单、成本低,但是存在着分离效率低的问题;目前中重型柴油机已开始采用主动式油气分离器,可大幅提升油气分离器分离效率;现有的中重型柴油机用主动式油气分离器,通过共用一个外部辅助动力实现两种功能,即过滤机油中的杂质和油气分离,以解决传统油气分离器分离效果差的问题,但由于该油气分离器采用高压机油驱动的形式,适用于中重型柴油机,用在小型乘用车中会存在能耗高、噪声大的问题。

发明内容

根据本发明的一个方面,提供一种油气分离器的控制方法,以实现按需调节主动式油气分离器的分离功率。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

本发明提供一种油气分离器的控制方法,用于控制乘用车的油气分离器的分离功率,所述控制方法包括如下步骤:

S1、获取所述乘用车的发动机的制动平均有效压力和所述发动机的转速;

S2、根据所述发动机的制动平均有效压力和所述发动机的转速将所述油气分离器的叠片的转速控制在预设范围内,以控制所述油气分离器的分离功率。

作为优选,当所述发动机的制动平均有效压力小于或等于10bar、所述发动机的转速小于或等于3500rpm时,将所述油气分离器的所述叠片的转速控制在2800rpm~3200rpm。

作为优选,当所述发动机的制动平均有效压力小于或等于10bar、所述发动机的转速大于3500rpm时,将所述油气分离器的所述叠片的转速控制在4800rpm~5200rpm。

作为优选,当所述发动机的制动平均有效压力大于10bar、所述发动机的转速小于或等于3500rpm时,将所述油气分离器的所述叠片的转速控制在3800rpm~4200rpm。

作为优选,当所述发动机的制动平均有效压力大于10bar、所述发动机的转速大于3500rpm时,将所述油气分离器的所述叠片的转速控制在6700rpm~7300rpm。

作为优选,所述乘用车包括电磁阀和ECU控制模块,所述电磁阀与所述ECU控制模块电连接,所述油气分离器的油道通过所述电磁阀和管路与所述发动机的润滑油的主油道相连通;所述步骤S2包括:

通过所述ECU控制模块控制所述电磁阀的开度来控制润滑油进入所述油气分离器的流量,以控制所述油气分离器的所述叠片的转速。

作为优选,所述电磁阀采用比例电磁阀,通过所述ECU控制模块调整所述比例电磁阀的占空比,以控制润滑油进入所述油气分离器的流量。

该比例电磁阀能够根据ECU控制模块发出的控制指令精确地开启阀门的大小,从而精确地对进入油气分离器的润滑油的流量进行控制,从而敬精准地调控油气分离器的分离功率。

作为优选,在润滑油驱动所述叠片转动前,使用滤清组件对润滑油进行过滤。

该滤清组件能够对驱动油气分离器叠片转动的润滑油进行过滤,以防止润滑油中的杂质对油气分离器内的零部件造成损伤,提升了油气分离器的寿命。

根据本发明的另一个方面,提供一种油气分离器的控制装置,所述控制装置包括:

发动机转速检测模块,用于检测发动机的转速;

发动机制动平均有效压力检测模块,用于检测所述发动机的制动平均有效压力;

叠片转速控制模块,用于根据所述制动平均有效压力和所述转速来控制所述油气分离器的叠片的转速。

根据本发明的另一个方面,提供一种乘用车,包括车身、发动机、油气分离器,所述油气分离器采用油气分离器的控制方法控制所述油气分离器的分离功率。

本发明的有益效果:

本发明提出的油气分离器的控制方法,首先通过乘用车的控制装置获取乘用车的发动机的制动平均有效压力和发动机的转速;再使控制装置根据发动机的制动平均有效压力和发动机的转速将油气分离器的叠片的转速控制在预设范围内,以控制油气分离器的分离功率,以将油气分离器的转速控制在合理的范围内,从而实现降低发动机油耗和噪声的目的,进而提升乘用车的性能。

附图说明

图1是本发明提出的油气分离器的控制方法的控制逻辑图;

图2是本发明提出的油气分离器与电磁阀和发动机主油道的连接关系图;

图3是本发明提出的控制装置的示意图。

图中:

1、油气分离器;2、电磁阀;3、主油道;

11、进气口;12、出气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。

实施例一

现代发动机的开发中,节能减排设计已经成为评价发动机技术先进性的重要标志,如何通过精益化设计降低油耗、减少排放成为当今设计人员日益关注的问题。以往采用主动式油气分离器的发动机,由于转速无法控制,导致发动机在中低速工况时,漏气量较小,但油气分离器转速高、分离能力过剩,能耗高,噪声大。如何平衡能耗与油气分离器效率,实现按需控制,越来越受到设计师的关注。

对此,本实施例提供一种油气分离器的控制方法,该控制方法用于控制乘用车的油气分离器的分离功率,以实现发动机油耗与油气分离器分离效率之间的平衡,从而降低发动机油耗和噪声的目的,并使油气分离器高效运转。

在本实施例中,乘用车通过其控制装置执行该控制方法,以对油气分离器进行控制;具体地,该控制方法首先通过乘用车的控制装置获取乘用车的发动机的制动平均有效压力(BMEP)和发动机的转速;再使控制装置根据发动机的制动平均有效压力和发动机的转速将油气分离器的叠片的转速控制在预设范围内,以控制油气分离器的分离功率,以将油气分离器的转速控制在合理的范围内,从而实现降低发动机油耗和噪声的目的,进而提升乘用车的性能。

需要提到的是,该油气分离器的控制方法会提前预设发动机的制动平均有效压力和发动机的转速的数值,以为ECU控制模块控制叠片的转速提供参考;具体地,该油气分离器的控制方法如图1所示,当发动机的制动平均有效压力小于或等于10bar、发动机的转速小于或等于3500rpm时,控制装置将油气分离器的叠片的转速控制在2800rpm~3200rpm;当发动机的制动平均有效压力小于或等于10bar、发动机的转速大于3500rpm时,控制装置将油气分离器的叠片的转速控制在4800rpm~5200rpm;当发动机的制动平均有效压力大于10bar、发动机的转速小于或等于3500rpm时,控制装置将油气分离器的叠片的转速控制在3800rpm~4200rpm;当发动机的制动平均有效压力大于10bar、发动机的转速大于3500rpm时,控制装置将油气分离器的叠片的转速控制在6700rpm~7300rpm。

为了实现对油气分离器的控制,本实施例中的控制装置包括叠片转速控制模块,用于根据发动机的制动平均有效压力和转速来控制油气分离器的叠片的转速;具体地,该叠片转速控制模块包括电磁阀2和ECU控制模块,电磁阀2与ECU控制模块电连接,油气分离器的油道通过电磁阀2和管路与发动机的润滑油的主油道相连通(该主油道内润滑油的油压通过发动机上的油泵提供压力),ECU控制模块通过电磁阀2控制润滑油进入油气分离器的流量,以控制油气分离器的叠片的转速。

为了实现对润滑油流量的精准控制,本实施例中的电磁阀2采用了比例电磁阀,该比例电磁阀能够根据ECU控制模块发出的控制指令精确地开启阀门的大小,从而精确地对进入油气分离器的润滑油的流量进行控制,从而敬精准地调控油气分离器的分离功率。

为了给ECU控制模块通过参考数值,本实施例中的控制装置还设置了发动机转速检测模块和发动机制动平均有效压力检测模块,发动机转速检测模块与ECU控制模块电连接,该发动机转速检测模块用于检测发动机的转速;发动机制动平均有效压力检测模块与ECU控制模块电连接,发动机制动平均有效压力检测模块用于检测发动机的制动平均有效压力。

由于驱动叠片转动的润滑油在发动机的油泵和管路中一直在循环,因此润滑油中会存在一些杂质,这些杂质在叠片的高速转动下会对油气分离器内的零部件造成一定地损伤,因此本实施例在油气分离器内设置了滤清组件,该滤清组件用于过滤进入油气分离器的润滑油,从而提升油气分离器的寿命。

实施例二

本实施例提供一种乘用车,该乘用车包括车身、发动机、油气分离器,该油气分离器通过油气分离器的控制装置进行控制,并采用实施例一中的油气分离器的控制方法控制油气分离器的分离功率。

由于该油气分离器能够主动控制其分离功率,因此,该油气分离器也被称为主动式油气分离器;如图3所示,油气分离器的控制装置包括发动机转速检测模块、发动机制动平均有效压力检测模块和叠片转速控制模块;叠片转速控制模块包括比例电磁阀和ECU控制模块,该ECU控制模块通过发动机转速检测模块和发动机制动平均有效压力检测模块分别检测发动机的转速、发动机的制动平均有效压力,再通过比例电磁阀的开度来控制润滑油进入油气分离器的流量,以控制油气分离器的所述叠片的转速。

如图2所示,油气分离器1的油道通过比例电磁阀和管路与发动机的润滑油的主油道3相连通,发动机曲轴箱内的气体经油气分离器1的进气口11进入油气分离器1,润滑油经主油道3、管路、比例电磁阀进入油气分离器1,以使润滑油驱动油气分离器1的叠片高速转动,以对进入的气体进行高效分离,分离后的气体经油气分离器1的出气口12进入发动机的进气系统参与燃烧。

需要提到的是,在油气分离器1工作时,叠片转速控制模块会实时监测发动机的转速、发动机的制动平均有效压力以及油气分离器1的叠片的转速,并将这些数值与实施例一中油气分离器1的控制方法中的预设数值进行比较或参考,当发动机的制动平均有效压力和发动机的转速处于实施例一中的某一预设区间时,ECU控制模块将调整比例电磁阀的占空比,以对油气分离器1油道中润滑油流量进行调整,以便对油气分离器1叠片转速的闭环控制,从而实现对油气分离器1分离功率的闭环控制。

可以理解的是,用于驱动油气分离器1叠片转动的润滑油也可以采用液压油。

该油气分离器1的结构简单,易于实现,能够通过叠片转速控制模块实现对其的智能闭环控制,还能实现发动机在不同活塞窜气量工况下,油气分离器1按需工作,从而大幅降低了油气分离器1的能耗;同时在发动机中低负荷、中低速工况下,能够在不影响油气分离效果的前提下,降低油气分离器1转速,对降低整机噪声也有积极意义。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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