[发明专利]一种防止水冷式冷却器下游混合气冷凝的方法及装置

说明书

本发明涉及一种防止水冷式冷却器下游混合气冷凝的方法及装置，所述方法包括步骤：根据发动机当前工况，获取第一水蒸气占比值、第二水蒸气占比值和EGR率；根据第一水蒸气占比值、第二水蒸气占比值和EGR率，计算第三水蒸气占比值，第三水蒸气占比值表征为水冷式冷却器下游的混合气环境中水蒸气占比值χ_m；根据第三水蒸气占比值，计算混合气环境中饱和水蒸气压力；根据当前工况，获取当前相对湿度；当相对湿度满足预设相对湿度时，计算当前水蒸气压力；根据水蒸气压力的经验公式，计算露点温度；根据露点温度控制水冷式冷却器，用于防止水冷式冷却器的冷凝现象发生，本发明能够避免因水冷式冷却器的冷却液温度低于露点温度，导致混合气出现冷凝现象。

技术领域

本发明涉及EGR技术领域，特别涉及一种防止水冷式冷却器下游混合气冷凝的方法及装置。

背景技术

随着经济的发展，汽车行业也随之发展，汽车数量的增多也导致了一些问题，例如环境污染、能量枯竭等，尤其是环境的污染，每年，汽车的废气排放量很大，导致一定的环境污染。

目前，在许多汽车制造商采用废气再循环(Exhaust Gas Reciruclation，简称EGR)技术，EGR技术是将采油机或汽油机中产生的废气一部分引出排气管，并通过一个控制阀、比如EGR阀将适量的废气引入进气管道中与新鲜空气混合，在进入燃料室参与燃烧的一个排放控制技术，由于废气中含有大量二氧化碳，二氧化碳不能燃烧但是能够吸收大量的热量，进而降低气缸中混合气的燃烧温度，从而减少NO_x的生产量。

但是，在汽车中采用包含EGR技术的增压发动机，其中，EGR技术分为高压EGR和低压EGR技术，高压EGR技术通常新鲜空气和废气在进气歧管中混合，低压EGR技术通常新鲜空气和经冷却的再循环废气在压气机上游进行混合，混合气经过压气机压缩后，温度升高，密度降低，使用水冷式冷却器(Water Charge Air Cooler，简称WCAC)对混合气进行冷却，经WCAC冷却后的混合气，温度下降，密度增大，混合气进入气缸。

新鲜空气中含有一定量的水蒸气，再循环废气中主要成分为二氧化碳和水蒸气，经过WCAC冷却，如果混合气的温度低于饱和水蒸气的温度，混合气中有部分水蒸气冷凝，形成水滴。当温度继续降低，水滴直径大于某一值后，就会落到管道中。水滴聚集在管道中对发动机存在安全隐患：(1)在潮湿冬季，可能会加剧节气门结冰；(2)在节气门大开度下，可能会使一部分水随着气流直接进入气缸，导致灭缸的可能性。

为了防止混合气经过WCAC后，出现大量的冷凝水，引起发动机故障。开发控制策略来预估WCAC下游混合气的露点温度。使用该露点温度对WCAC中冷却液进行控制，使得混合气经过冷却后，温度不低于该露点温度。

通过WCAC下游混合气温度来控制WCAC冷却回路中的水泵，即控制通过WCAC的冷却液流量，进而实现对混合气的温度控制。

目前软件中，露点温度是根据发动机转速和大气温度设定的一张WCAC下游混合气温度MAP，然后用发动机冷却液温度对其进行修正。该方法比较简单，不考虑油品和发动机实际燃烧情况，不考虑大气环境状态参数，故无法准确预测出露点温度，结果可能导致预估温度偏高，影响进气效率；预估温度偏低，产生冷凝，

因此获取精确的露点温度是本领域技术人所亟需解决的。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种防止水冷式冷却器下游混合气冷凝的方法及装置，能够避免因水冷式冷却器的冷却液温度低于露点温度，导致混合气出现冷凝现象。

为了解决上述问题，本发明提供一种防止水冷式冷却器下游混合气冷凝的方法，包括如下步骤：

根据发动机的当前工况，获取第一水蒸气占比值、第二水蒸气占比值和EGR率，所述第一水蒸气占比值表征为废气环境中水蒸气占比值χ_e，所述第二水蒸气占比值表征为大气环境中水蒸气占比值χ_a；