一种车辆控制方法、系统及车辆与流程

1.本发明涉及汽车发动机技术领域，更具体地说，涉及一种车辆控制方法、系统及车辆。


背景技术：

2.当汽车发动机同时带egr(exhaust gas recirculation，废气再循环)系统、增压器和中冷器配置时，中冷器到节气门(节气门是控制空气进入发动机气缸的一道可控阀门)这段进气管路的低点处易形成积水，而较多积水被进气气流带入气缸会引起发动机失火，详述如下：
3.如图1所示，egr系统用于把发动机排出的部分废气回送到进气管路，与新鲜空气一起进入气缸参与燃烧，从而降低气缸内的最高燃烧温度，进而减少氮氧化物的排放量。
4.增压器实际上是一种空气压缩机，进入气缸前的空气先经进气管路上的增压器进行压缩以增加气缸进气量，从而增大发动机的功率；但压缩后的空气的温度会升高从而降低气缸进气量，所以还需要在增压器与发动机之间安装中冷器，以降低压缩后的空气的温度。
5.在egr系统工作过程中，废气中的水汽以及新鲜空气中的水汽也会随之进入中冷器，水汽经中冷器降温凝结析出水滴，水滴聚在中冷器到节气门这段进气管路的低点处形成积水，当积水较多且进气气流较大时，会有较多积水被进气气流带入气缸，引起发动机失火。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供一种车辆控制方法、系统及车辆，以降低发动机失火率。
7.一种车辆控制方法，包括：
8.获取车辆的运行信息；
9.根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域；其中，所述预设运行区域是指车辆会发生析水失火事件的运行区域；所述析水失火事件是指含水汽的进气气流经中冷器降温析出水滴，形成积水，积水被进气气流带入气缸而引起发动机失火；
10.若是，将中冷器的冷却性能降低至预设水平。
11.可选的，所述运行信息用于衡量废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小；
12.对应的，所述根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域，包括：判断废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小是否均超过预设值，若是，判定车辆运行于预设运行区域。
13.可选的，所述运行信息包括：发动机进气温度、发动机负荷、车速以及废气再循环率；
14.对应的，所述判断废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小是否均
超过预设值，包括：判断发动机进气温度、发动机负荷、车速以及废气再循环率是否均超过预设值，若是，判定废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小均超过预设值。
15.可选的，所述运行信息还包括：发动机失火率；
16.对应的，所述根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域，包括：判断废气经中冷器降温析出水滴的多少、进气气流的大小以及发动机失火率是否均超过预设值，若是，判定车辆运行于预设运行区域。
17.可选的，当所述中冷器为水冷式中冷器时，所述将中冷器的冷却性能降低至预设水平，包括：调节中冷器的冷却水流速直至达到预设流速，和/或调节中冷器的冷却水流量直至达到预设流量。
18.可选的，所述调节中冷器的冷却水流速，包括：调节中冷器的冷却水管路上的电子水泵的转速。
19.可选的，所述调节中冷器的冷却水流量，包括：调节中冷器的冷却水阀的开度。
20.可选的，所述预设水平根据所述运行信息进行动态调整。
21.一种车辆控制系统，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上述公开的任一种车辆控制方法。
22.一种车辆，其特征在于，包括：所述车辆控制系统。
23.从上述的技术方案可以看出，本发明在车辆处在会发生析水失火事件的运行区域时，降低中冷器的冷却性能，这样经过中冷器的气体的温度将不再降低或降低程度明显减小，从而有效减少了水滴析出，改善了中冷器到节气门这段进气管路的积水情况，进而避免了析水失火事件的发生，最终降低了发动机的失火率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为现有技术公开的一种egr工作原理示意图；
26.图2为本发明实施例公开的一种车辆控制方法流程图；
27.图3为本发明实施例公开的又一种车辆控制方法流程图；
28.图4为某车辆的扭矩-转速对应关系图；
29.图5为本发明实施例公开的又一种车辆控制方法流程图；
30.图6为本发明实施例公开的又一种车辆控制方法流程图；
31.图7为某车辆的电子水泵占空比与发动机进气温度的对应关系图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.参见图2，本发明实施例公开了一种车辆控制方法，包括：
34.步骤s01：获取车辆的运行信息。
35.步骤s02：根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域，若是，进入步骤s03，若否，进入步骤s04。
36.其中，所述预设运行区域是指车辆会发生析水失火事件的运行区域。所述析水失火事件是指含水汽的进气气流经中冷器降温析出水滴，形成积水，积水被进气气流带入气缸而引起发动机失火。
37.步骤s03：将中冷器的冷却性能降低至预设水平，至此本轮控制结束。
38.其中，原始方式计算出的中冷器的冷却性能是一动态值，本发明实施例所述的将中冷器的冷却性能降低至预设水平，就是以按原始方式计算出的中冷器的冷却性能为基准，降低中冷器的冷却性能至预设水平。
39.步骤s04：按原始方式计算并控制中冷器的冷却性能，至此本轮控制结束。
40.由以上描述可知，本发明实施例在车辆处在会发生析水失火事件的运行区域时，降低中冷器的冷却性能，这样经过中冷器的气体的温度将不再降低或降低程度明显减小，从而有效减少了水滴析出，改善了中冷器到节气门这段进气管路的积水情况，进而避免了析水失火事件的发生，最终降低了发动机的失火率(失火率是指发动机在一定转速和负荷范围内失火次数占总点火次数的百分比)。
41.下面对本发明实施例的工作原理进行详述：
42.发动机失火，是指由于点火系统、供油系统、气缸压力异常或其他原因造成的气缸内混合气燃烧不充分或不能燃烧的现象。发动机失火会产生一系列危害，例如：发动机发生失火故障后，会造成发动机工作不稳，动力性能下降，燃油经济性变差，同时由于燃烧不完全的混合气在排气系统中继续燃烧，增加了三元催化器的负担，甚至造成其因高温而损坏，这样排出的废气亦处于不达标的状态，加剧了对环境的污染。
43.析水失火事件，是指含水汽的进气气流经中冷器降温析出水滴，形成积水，积水被进气气流带入气缸而引起发动机失火。由析水失火事件的定义可以看出，发生析水失火事件有两个前提条件：一是中冷器内水滴析出较多，二是发动机的进气气流较大。所以，判断车辆是否处在会发生析水失火事件的运行区域，也就是判断车辆是否处在中冷器内水滴析出较多且发动机的进气气流较大的运行区域。
44.由于通常情况下，进入中冷器中的水汽主要来源于egr系统回送到进气管路的废气，所以本发明实施例在衡量中冷器内水滴析出的多少时，可以主要考虑egr系统回送到进气管路的废气经中冷器降温析出水滴的多少，而暂不考虑新鲜空气经中冷器降温析出水滴的多少(换句话说，是将新鲜空气经中冷器降温析出水滴的多少视为一固定不变的值)，当废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小均超过预设值时，本发明实施例判定车辆运行于会发生析水失火事件的运行区域。
45.在根据车辆的运行信息衡量废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小时，可以同时选取发动机进气温度、发动机负荷、车速以及egr率(egr率就是进入进气管的废气质量与进入气缸的总气体质量的比值)这四项运行信息进行上述衡量，其中，发动机进气温度和egr率主要用于衡量废气经中冷器降温析出水滴的多少，发动机负荷和车速主要用于衡量发动机进气气流的大小。此时对应的车辆控制方法如图3所示，包括：
46.步骤s11：获取发动机进气温度、发动机负荷、车速以及egr率。
47.步骤s12：判断所述发动机进气温度、发动机负荷、车速以及egr率是否均超过预设值，若是，判定车辆处在会发生析水失火事件的运行区域，此时进入步骤s13，若否，进入步骤s14。
48.步骤s13：将中冷器的冷却性能降低至预设水平，至此本轮控制结束。
49.步骤s14：按原始方式计算并控制中冷器的冷却性能，至此本轮控制结束。
50.在某一示例下，当发动机进气温度》50℃、发动机负荷》80％、车速》120km/h并且egr率》18％时，认为车辆处在会发生析水失火事件的运行区域。图4为某车辆的扭矩-转速对应关系图，在一个示例下该车辆对应的会发生析水失火事件的运行区域位于图4中的虚线框内。由图4可以看出，该运行区域在整车全运行区域中占比很小，所以短暂的让中冷器处于低冷却性能对整车运行影响很小，是可以接受的，即本发明实施例允许以暂时牺牲中冷器的冷却性能为代价来降低发动机的失火率。发动机失火率降低，也就减少了因发动机失火所引发的一系列危害。
51.另外，通过降低egr率也可以降低发动机的失火率，但这样会明显影响车辆的油耗和排放，副作用较大，本发明实施例不推荐。本发明实施例推荐的是通过暂时降低中冷器的冷却性能来降低发动机的失火率，这样仅是短暂出现了中冷器冷却性能差的问题，而基本不会对车辆的油耗和排放造成任何影响，所以副作用很小，相较于通过降低egr率来降低发动机失火率的方案来说具有明显优势。
52.此外，由于进入中冷器中的水汽主要是来源于egr系统回送到进气管路的废气中，所以在判断车辆是否运行于会发生析水失火事件的运行区域时，可以主要考虑egr系统回送到进气管路的废气经中冷器降温析出水滴的多少，而暂不考虑新鲜空气经中冷器降温析出水滴的多少。但是，当空气环境变得极度干燥或者有其他因素影响时，忽略新鲜空气经中冷器降温析出水滴的多少，有可能误判车辆运行于会发生析水失火事件的运行区域(例如，虽然废气中水汽含量较高，但新鲜空气中水汽含量极低，两者之和即发动机进气气流中水汽含量不足以造成发动机失火)，从而无谓的增加中冷器处于低冷却性能的时长。为避免于此，本发明实施例还获取发动机的失火率，如果废气经中冷器降温析出水滴的多少、进气气流的大小以及发动机失火率均超过预设值，说明发生该误判的概率很小，此时执行将中冷器的冷却性能降低至预设水平这一动作。以获取的车辆的运行信息包括发动机进气温度、发动机负荷、车速、egr率以及发动机失火率为例，对应的车辆控制方法如图5所示，包括：
53.步骤s21：获取发动机进气温度、发动机负荷、车速、egr率以及发动机失火率。
54.步骤s22：判断所述发动机进气温度、发动机负荷、车速、egr率以及发动机失火率是否均超过预设值，若是，判定车辆处在会发生析水失火事件的运行区域，此时进入步骤s23，若否，进入步骤s24。
55.步骤s23：将中冷器的冷却性能降低至预设水平，至此本轮控制结束。
56.步骤s24：按原始方式计算并控制中冷器的冷却性能，至此本轮控制结束。
57.由此可见，图5所示实施例在以会发生析水失火事件的条件参数(即发动机进气温度、发动机负荷、车速及egr率)判断车辆是否处在会发生析水失火事件的运行区域的基础上，还引入析水失火事件的结果参数(即发动机失火率)进行辅助判断，从而提高了判断准确性，尽力避免了无谓的增加中冷器处于低冷却性能的时长。
58.可选的，在上述公开的任一实施例中，当所述中冷器为水冷式中冷器时，可通过调节中冷器的冷却水流速来达到降低中冷器的冷却性能的目的，当中冷器的冷却水流速达到预设流速时，认为中冷器的冷却性能被降低至预设水平。其中，中冷器的冷却水流速可通过调节中冷器的冷却水管路上的电子水泵的占空比来实现；电子水泵的占空比改变，电子水泵的转速随之改变，进而中冷器的冷却水流速随之改变。对应的车辆控制方法如图6所示，包括：
59.步骤s31：获取车辆的运行信息。
60.步骤s32：根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域；其中，所述预设运行区域是指车辆会发生析水失火事件的运行区域，若是，进入步骤s33，若否，进入步骤s34。
61.步骤s33：将中冷器的冷却水管路上的电子水泵的转速降低至预设转速，至此本轮控制结束。
62.步骤s34：按原始方式计算并控制所述电子水泵的转速，至此本轮控制结束。
63.图7为该电子水泵占空比与发动机进气温度的对应关系图，图7中的l1线表征所述步骤s34下电子水泵占空比与发动机进气温度的对应关系示意，图7中的l2线表征所述步骤s33下电子水泵占空比与发动机进气温度的对应关系。
64.或者，当所述中冷器为水冷式中冷器时，也可以通过调节中冷器的冷却水流量来达到降低中冷器的冷却性能的目的，当中冷器的冷却水流量达到预设流量时，认为中冷器的冷却性能被降低至预设水平。其中，中冷器的冷却水流量可通过调节中冷器的冷却水阀的开度来实现。
65.或者，当所述中冷器为水冷式中冷器时，也可以同时调节中冷器的冷却水流速和冷却水流量来达到降低中冷器的冷却性能的目的，并不局限。
66.不管是通过调节中冷器的冷却水流速还是冷却水流量来降低中冷器的冷却性能，都是直接控制车辆上现有的硬件设备即可实现的，无需额外增加硬件设备，无需改变车辆内部结构，成本低，易于实施。
67.可选地，在上述公开的任一实施例中，所述预设水平根据所述运行信息进行动态调整，追求中冷器在不同车况下最适宜的冷却性能。其具体实现可以是：在车辆出厂前，汽车生产厂家预先通过大量测试，标定出车辆在所述预设运行区域内的不同工作点下最适宜的中冷器冷却性能，并建表、存储，那么在车辆出厂后的每次驾驶过程中，都可以通过查表法直接获得当前车况下中冷器最适宜的冷却性能，据此对中冷器进行调控，简单快捷。
68.此外，本发明实施例还公开了一种车辆控制系统，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上述公开的任一种车辆控制方法。
69.此外，本发明实施例还公开了一种车辆，包括：如上述公开的车辆控制系统。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
71.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别
类似的不同对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
73.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：获取车辆的运行信息；根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域；其中，所述预设运行区域是指车辆会发生析水失火事件的运行区域；所述析水失火事件是指含水汽的进气气流经中冷器降温析出水滴，形成积水，积水被进气气流带入气缸而引起发动机失火；若是，将中冷器的冷却性能降低至预设水平。2.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述运行信息用于衡量废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小；对应的，所述根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域，包括：判断废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小是否均超过预设值，若是，判定车辆运行于预设运行区域。3.根据权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述运行信息包括：发动机进气温度、发动机负荷、车速以及废气再循环率；对应的，所述判断废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小是否均超过预设值，包括：判断发动机进气温度、发动机负荷、车速以及废气再循环率是否均超过预设值，若是，判定废气经中冷器降温析出水滴的多少以及进气气流的大小均超过预设值。4.根据权利要求2或3所述的车辆控制方法，其特征在于，所述运行信息还包括：发动机失火率；对应的，所述根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域，包括：判断废气经中冷器降温析出水滴的多少、进气气流的大小以及发动机失火率是否均超过预设值，若是，判定车辆运行于预设运行区域。5.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，当所述中冷器为水冷式中冷器时，所述将中冷器的冷却性能降低至预设水平，包括：调节中冷器的冷却水流速直至达到预设流速，和/或调节中冷器的冷却水流量直至达到预设流量。6.根据权利要求5所述的车辆控制方法，其特征在于，所述调节中冷器的冷却水流速，包括：调节中冷器的冷却水管路上的电子水泵的转速。7.根据权利要求5所述的车辆控制方法，其特征在于，所述调节中冷器的冷却水流量，包括：调节中冷器的冷却水阀的开度。8.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述预设水平根据所述运行信息进行动态调整。9.一种车辆控制系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的车辆控制方法。10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求9所述的车辆控制系统。

技术总结
本申请公开了一种车辆控制方法、系统及车辆，降低了发动机失火率。该车辆控制方法包括：获取车辆的运行信息；根据所述运行信息判断车辆是否运行于预设运行区域；其中，所述预设运行区域是指车辆会发生析水失火事件的运行区域；所述析水失火事件是指含水汽的进气气流经中冷器降温析出水滴，形成积水，积水被进气气流带入气缸而引起发动机失火；若是，将中冷器的冷却性能降低至预设水平。的冷却性能降低至预设水平。的冷却性能降低至预设水平。


技术研发人员：雷晴 魏天伟
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/31