一种阀门控制方法及装置与流程

1.本技术涉及汽车技术领域，尤其涉及一种阀门控制方法及装置。


背景技术：

2.随着环境的污染，如何降低车辆的污染物排放成为了解决环境污染的重 要问题。作为一种手段，可以在车辆中部署废气再循环(exhaust gasre-circulation，egr)系统。egr系统可以用于降低发动机排气中氮氧化物 (nox)的含量。具体地，egr系统可以将发动机燃烧室产生的废气与进入 发动机的空气混合，降低发动机进气中的含氧量，从而降低发动机燃烧室的 温度，减少氮氧化物的生成量，从而降低发动机污染物的排放量。
3.但是，在高寒低温的环境下，egr系统的温度接近环境温度，处于较低 的状态。而排出燃烧室的废气温度可能较高。温度较高的废气在进入温度较 低的egr系统时，废气可能出现结焦。结焦产物会堵塞egr系统，出现卡 滞故障，影响egr系统的正常工作。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种阀门控制方法及装置，旨在灵活控 制egr系统的温度，避免egr系统出现故障。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种阀门控制方法，所述方法包括：
6.响应于车辆从停车状态进入工作状态，控制第一阀门保持最大开度，所 述第一阀门为所述车辆的废气再循环egr系统的冷却液进水阀门，所述冷却 液用于提升所述egr系统温度；
7.获取所述egr系统温度；
8.响应于所述egr系统温度达到第一温度阈值，根据所述egr系统温度 控制所述第一阀门的开度。
9.在一种可能的设计中，所述根据所述egr系统温度控制所述第一阀门的 开度包括：
10.根据目标阀门开度对应关系，计算所述egr系统温度对应的目标阀门开 度，所述目标阀门开度对应关系包括egr系统温度与所述第一阀门的开度之 间的对应关系；
11.根据所述目标开度控制第一阀门，以便所述egr系统温度与目标温度区 间相匹配，所述目标温度区间为egr系统效率最高的温度区间。
12.在一种可能的设计中，所述根据目标阀门开度对应关系，计算所述egr 系统温度对应的目标开度包括：
13.获取所述车辆的发动机工作参数，所述发动机工作参数包括所述车辆的 发动机的负载和/或转速；
14.根据所述发动机工作参数，从多个阀门开度对应关系中确定所述目标阀 门开度对应关系，所述多个阀门开度对应关系不同的发动机工作参数。
15.在一种可能的设计中，所述根据所述egr系统温度控制所述第一阀门的 开度包
括：
16.根据所述egr系统温度，从多个候选开度中确定目标开度，所述目标开 度与所述egr系统温度匹配；
17.控制所述第一阀门的开度为所述目标开度。
18.第二方面，本技术实施例提供了一种阀门控制装置，所述装置包括：
19.控制单元，用于响应于车辆从停车状态进入工作状态，控制第一阀门保 持最大开度，所述第一阀门为所述车辆的废气再循环egr系统的冷却液进水 阀门，所述冷却液用于提升所述egr系统温度；
20.获取单元，用于获取所述egr系统温度；
21.所述控制单元，还用于响应于所述egr系统温度达到第一温度阈值，根 据所述egr系统温度控制所述第一阀门的开度。
22.在一种可能的设计中，所述控制单元，具体用于根据目标阀门开度对应 关系，计算所述egr系统温度对应的目标阀门开度，所述目标阀门开度对应 关系包括egr系统温度与所述第一阀门的开度之间的对应关系；根据所述目 标开度控制第一阀门，以便所述egr系统温度与目标温度区间相匹配，所述 目标温度区间为egr系统效率最高的温度区间。
23.在一种可能的设计中，所述控制单元，具体用于获取所述车辆的发动机 工作参数，所述发动机工作参数包括所述车辆的发动机的负载和/或转速；根 据所述发动机工作参数，从多个阀门开度对应关系中确定所述目标阀门开度 对应关系，所述多个阀门开度对应关系不同的发动机工作参数。
24.在一种可能的设计中，所述控制单元，用于根据所述egr系统温度，从 多个候选开度中确定目标开度，所述目标开度与所述egr系统温度匹配；控 制所述第一阀门的开度为所述目标开度。
25.第三方面，本技术实施例提供了一种设备，所述设备包括存储器和处理 器，所述存储器用用于存储指令或代码，所述处理器用于执行所述指令或代 码，以执行如前述第一方面任一项所述的阀门控制方法。
26.第四方面，本技术实施例提供了一种车辆，所述车辆包括egr系统和控 制器，所述控制器用于控制所述egr系统的第一阀门，以实现如前述第一方 面任一项所述的阀门控制方法
27.本技术实施例提供了一种阀门控制方法及装置，用于灵活控制egr系统 的温度。具体地，在车辆从停车状态进入工作状态时，可以先控制第一阀门 保持最大开度。第一阀门是egr系统的冷却液进水阀门。这样，在车辆刚刚 启动时，第一阀门处于最大开度状态，通过冷却液对egr系统进行加热，可 以使得egr系统的温度保持在较高的范围，避免egr系统温度过低造成结 焦。在车辆运行过程中，随着egr系统温度的提高，可以减少用于对egr 系统进行加热的冷却液的流量。具体地，可以获取egr系统温度，并判断egr 系统温度是否达到第一温度阈值。如果egr系统温度达到第一温度阈值，说 明egr系统的温度较高，可以适当减小第一阀门的开度。具体地，可以根据 egr系统温度控制第一阀门的开度。也就是说，在egr系统温度较低的情况 下，采用冷却液对egr系统进行加热；在egr系统温度升高至第一温度阈 值之后，减少对egr系统进行加热的冷却液的流量。这样，既可以防止egr 温度过低导致废气结焦，也可以在egr温度提升时将egr温度控制在合理 范围内。如此，通过不
同的控制方式控制第一阀门，可以灵活控制egr系统 的温度，从而避免egr系统出现故障。
附图说明
28.为更清楚地说明本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 的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
29.图1为本技术实施例提供的阀门控制方法的方法流程图；
30.图2为本技术实施例提供的阀门控制装置的一种结构示意图。
具体实施方式
31.发动机工作时会从进气口将空气吸入燃烧室，空气与燃料在燃烧室内混 合并燃烧，再通过排气口排除燃烧室。如果燃烧室内温度过高，燃料的燃烧 可能产生一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物(nox)。氮氧化物对环境的污染较 为严重。为了减轻车辆的污染，需要减轻发动机废气中氮氧化物的含量。因 此，目前车辆发动机上大多部署有egr系统。
32.egr系统可以将排气口排出的部分废气引导到发动机的进气口，与发动 机的进气混合进入燃烧室。这样，由于排气口从排出的废气中的含氧量较低， 将废气与空气混合可以降低进入发动机的燃烧室的气体的含氧量，进而抑制 燃料的燃烧，从而降低发动机燃烧室内的温度。这样，燃烧产生的废气中氮 氧化物的含量较少，减少了发动机排气对环境的污染。
33.在高寒环境下，长时间处于停放状态的车辆中各个器件的温度接近环境 温度。egr系统的温度较低。而从发动机燃烧室排出的废气的温度较高。这 样，在废气进入egr系统时，高温废气会被egr系统迅速冷却。而温度骤 降则会导致废气中的水蒸气和硫化物等物质凝结，并以固态形式附着在egr 系统的表面，产生结焦。随着结焦的严重，egr系统中用于传输废气的通路 可能被结焦堵塞，出现卡滞故障，影响车辆的正常行驶。
34.为了增加合理地控制egr系统的温度，本技术实施例提供了一种阀门控 制方法及装置。
35.可选地，本技术实施例提供的技术方案可以应用于车辆上的电子控制单 元(electronic control unit，ecu)，也可以应用于车载电脑等车辆上具有数 据处理能力的设备。或者，如果除车辆以外的其他设备的发动机也应用了egr 系统，本技术实施例提供的阀门控制方法也可以应用于该设备的控制装置。
36.下面从电子控制单元的角度。对本技术实施例提供的阀门控制方法进行 说明。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
37.参见图1，图1为本技术实施例提供的阀门控制方法的一种方法流程图， 包括：
38.s101：获取车辆启动信号，控制第一阀门保持最大开度。
39.如果车辆处于停车状态，车辆上各个元器件处于休眠或关闭状态，车辆 发动机不运行。在车辆启动之后，发动机开始工作。冷却液用于在发动机工 作的过程中对发动机进
行冷却，以免发动机过热。也就是说，在车辆进入工 作状态之后，冷却液的温度会因发动机的工作逐渐升高。因此，为了提高egr 系统的温度，可以通过冷却液对egr系统进行加热。
40.因此，为了避免egr系统的温度过低，导致egr系统出现结焦，在车 辆刚刚启动时，可以控制第一阀门开启。其中，第一阀门为egr系统的冷却 液进水阀门。如果第一阀门处于开启状态，冷却液流入egr系统的冷却器， egr系统的温度因冷却液的加热而升高。如此，一定程度上可以避免egr系 统温度过低导致的结焦。
41.但是，车辆刚刚启动时是egr系统温度最低的时刻，而且由于发动机刚 刚进入工作状态，冷却液的温度也相对较低。因此，为了提高对egr系统的 加热效果，进一步防止结焦，可以控制第一阀门的开度为第一阀门的最大开 度，即控制第一阀门全开。这样，提高了为egr系统进行加热的冷却液的流 量，使得egr系统的温度可以更快地提升到较高的水平，进一步防止egr 系统出现结焦。随着车辆的工作，温度较高的废气会逐渐提高egr系统的温 度，冷却液的加热也会导致egr系统的温度的上升。这样，如果始终保持第 一阀门处于全开状态，可能使得egr系统的温度过高。
42.但是，egr系统的温度不同，废气循环的效率可能也会不同。具体地， 如果egr系统的温度过高，导致废气维持在高温状态，那么废气与空气混合 后进入燃烧室的气体温度可能较高，导致egr系统减少氮氧化物排放量的效 果变差。同样，如果egr系统的温度过高，导致废气维持在低温状态，那么 废气与空气混合后进入燃烧室的气体温度可能较低，导致egr系统减少氮氧 化物排放量的效果变差。也就是说，为了保证egr系统降低氮氧化物排放量 的效率，可以将egr系统的温度控制在合理的范围之内。
43.在本技术实施例中，可以通过调整第一阀门的开度，以调整为egr系统 加热的冷却液的流量，从而将egr系统的温度控制在合理的范围之内。具体 地，车辆的电子控制单元可以执行下文所述的s102和s103。
44.s102：获取egr系统温度。
45.为了调整为egr系统加热的冷却液的流量，车辆的电子控制单元可以先 确定使得egr系统效率最高的温度范围。具体地，车辆的电子控制单元先获 取egr系统温度。例如，可以在egr系统中部署一个或多个温度传感器。 温度传感器可以检测egr系统的温度并发送给车辆的电子控制单元。
46.在获取到egr系统温度之后，车辆的电子控制单元可以比较egr系统 温度和第一温度阈值的大小。如果egr系统温度小于第一温度阈值，说明egr 系统仍然处于温度较低的状态。如果减少对egr系统加热的冷却液的流量， 可能导致egr系统的温度较低，egr系统可能产生结焦。因此，如果egr 系统温度小于第一温度阈值，车辆的电子控制单元可以继续保持第一阀门处 于最大开度的状态。如果egr系统温度大于或等于第一温度阈值，说明egr 系统的温度较高。如果仍然保持第一阀门全靠，可能导致egr系统温度进一 步上升，egr系统的效率降低损坏，因此，如果egr系统温度大于或等于第 一温度阈值，车辆的电子控制单元可以执行s103，根据egr系统的温度控制 第一阀门开启。
47.s103：响应于egr系统温度达到第一温度阈值，根据egr系统温度控 制第一阀门开度。
48.如果egr温度过高，egr系统的减排效率可能降低；如果egr温度过 低，egr系统可能出现结焦。即使egr系统不出现损坏和结焦，如果egr 系统中循环的废气无法保持在合适
的范围，egr系统的效率可能受到影响， 发动机燃烧过程中仍然会产生的氮氧化物。
49.因此，在确定egr系统的温度达到第一温度阈值之后，车辆的电子控制 单元可以根据egr系统温度确定第一阀门的目标阀门开度，并根据第一阀门 的目标阀门开度控制第一阀门。具体地，车辆的电子控制系统可以根据目标 阀门开度对应关系，计算与egr系统温度对应的目标开度。
50.其中，目标阀门开度对应关系表示egr系统温度与第一阀门的开度之间 的对应关系，包括不同egr废气温度下第一阀门对应的目标阀门开度。在第 一阀门的开度为目标阀门开度的情况下，egr系统中的废气被调整至使得 egr系统效率最高的废气温度。
51.在一些可能的实现中，可以预设第一阀门的多个开度档位。这样，电子 控制单元可以根据egr系统温度从多个开度档位中选择一个开度档位作为第 一阀门的目标开度档位。例如，可以设置多个开度档位包括25％、50％、75％ 和100％，分别对应最大开度的25％、最大开度的50％、最大开度的75％和最 大开度。相应地，可以通过开关电路对第一阀门进行控制。
52.在一些可能的实现中，车辆的电子控制单元可以包括多个目标阀门开度 对应关系。每个目标阀门对应关系对应一种冷却液温度。这样，在确定第一 阀门的目标阀门开度时，车辆的电子控制单元可以获取冷却液温度，并根据 冷却液温度确定目标阀门开度对应关系。这样，可以得到与冷却液温度和egr 废气温度匹配程度最高的目标阀门开度，确保egr系统效率最高。
53.在一些可能的实现中，可以根据环境因素对目标阀门开度进行修正。例 如，在车辆实际行驶的过程中，车辆发动机的负载和转速可能影响最合适的 egr废气温度。相应地，车辆的电子控制单元可以获取车辆发动机工作参数， 发动机工作参数包括发动机的负载和/或发动机的转速。接着，可以根据发动 机工作参数，从多个阀门开度对应关系中确定目标阀门开度对应关系。接着， 电子控制单元在根据目标阀门开度对应关系和egr温度确定第一阀门对应的 目标阀门开度。
54.此外，还可以根据环境温度、大气压力等环境参数对目标阀门开度进行 修正，这里不再赘述。
55.在一些可能的实现中，如果车辆长时间运行，egr温度持续增高，导致 仅通过冷却液对egr系统进行冷却，无法将egr系统控制在合理的范围内。 为此，电子控制单元可以监控冷却液的温度。如果冷却液温度达到第二水温 阈值，电子控制单元可以通过启动大循环降低冷却液的温度。也就是说，如 果egr系统温度小于第一温度阈值，电子控制单元对第一阀门进行开环控制， 保持第一阀门为最大开度状态。如果egr系统温度在第一温度阈值和第二温 度阈值之间，电子控制单元根据egr温度对第一阀门进行闭环控制，例如可 以通过比例-积分-微分(proportion integral differential，pid)控制算法控制第 一阀门的开度。在一些可能的实现中，由于车辆行驶环境的问题，即使通过 冷却液对egr系统进行加热，可能也无法将egr系统的提升至减排效率最 高的温度范围。这样，车辆的电子控制单元可以向驾驶者发出提醒，以通知 驾驶员egr系统的温度较低。
56.本技术实施例提供了一种阀门控制方法，用于灵活控制egr系统的温度。 具体地，在车辆从停车状态进入工作状态时，可以先控制第一阀门保持最大 开度。第一阀门是egr系统的冷却液进水阀门。这样，在车辆刚刚启动时， 第一阀门处于最大开度状态，通过冷却
液对egr系统进行加热，可以使得egr 系统的温度保持在较高的范围，避免egr系统温度过低造成结焦。在车辆运 行过程中，随着egr系统温度的提高，可以减少用于对egr系统进行加热 的冷却液的流量。具体地，可以获取egr系统温度，并判断egr系统温度 是否达到第一温度阈值。如果egr系统温度达到第一温度阈值，说明egr 系统的温度较高，可以适当减小第一阀门的开度。具体地，可以根据egr系 统温度控制第一阀门的开度。也就是说，在egr系统温度较低的情况下，采 用冷却液对egr系统进行加热；在egr系统温度升高至第一温度阈值之后， 减少对egr系统进行加热的冷却液的流量。这样，既可以防止egr温度过 低导致废气结焦，也可以在egr温度提升时将egr温度控制在合理范围内。 如此，通过不同的控制方式控制第一阀门，可以灵活控制egr系统的温度， 从而避免egr系统出现故障。
57.以上为本技术实施例提供阀门控制方法的一些具体实现方式，基于此， 本技术还提供了对应的装置。下面将从功能模块化的角度对本技术实施例 提供的装置进行介绍。
58.参见图2所示的阀门控制装置的结构示意图，该装置200包括获取单 元210和控制单元220。其中，获取单元210，用于获取所述egr系统温度。
59.所述控制单元220，用于响应于车辆从停车状态进入工作状态，控制第一 阀门保持最大开度，所述第一阀门为所述车辆的废气再循环egr系统的冷却 液进水阀门，所述冷却液用于提升所述egr系统温度。
60.所述控制单元220，还用于响应于所述egr系统温度达到第一温度阈值， 根据所述egr系统温度控制所述第一阀门的开度。
61.本技术实施例提供了一种阀门控制装置，用于灵活控制egr系统的温度。 具体地，在车辆从停车状态进入工作状态时，可以先控制第一阀门保持最大 开度。第一阀门是egr系统的冷却液进水阀门。这样，在车辆刚刚启动时， 第一阀门处于最大开度状态，通过冷却液对egr系统进行加热，可以使得egr 系统的温度保持在较高的范围，避免egr系统温度过低造成结焦。在车辆运 行过程中，随着egr系统温度的提高，可以减少用于对egr系统进行加热 的冷却液的流量。具体地，可以获取egr系统温度，并判断egr系统温度 是否达到第一温度阈值。如果egr系统温度达到第一温度阈值，说明egr 系统的温度较高，可以适当减小第一阀门的开度。具体地，可以根据egr系 统温度控制第一阀门的开度。也就是说，在egr系统温度较低的情况下，采 用冷却液对egr系统进行加热；在egr系统温度升高至第一温度阈值之后， 减少对egr系统进行加热的冷却液的流量。这样，既可以防止egr温度过 低导致废气结焦，也可以在egr温度提升时将egr温度控制在合理范围内。 如此，通过不同的控制方式控制第一阀门，可以灵活控制egr系统的温度， 从而避免egr系统出现故障。
62.可选地，在一些可能的实现中，所述控制单元220，用于根据目标阀门开 度对应关系，计算所述egr系统温度对应的目标阀门开度，所述目标阀门开 度对应关系包括egr系统温度与所述第一阀门的开度之间的对应关系；根据 所述目标开度控制第一阀门，以便所述egr系统温度与目标温度区间相匹配， 所述目标温度区间为egr系统效率最高的温度区间。
63.可选地，在一些可能的实现中，所述控制单元220，具体用于获取所述车 辆的发动机工作参数，所述发动机工作参数包括所述车辆的发动机的负载和/ 或转速；根据所述发动机工作参数，从多个阀门开度对应关系中确定所述目 标阀门开度对应关系，所述多个阀门开度对应关系不同的发动机工作参数。
64.可选地，在一些可能的实现中，所述控制单元220，用于根据所述egr 系统温度，从
多个候选开度中确定目标开度，所述目标开度与所述egr系统 温度匹配；控制所述第一阀门的开度为所述目标开度。
65.本技术实施例还提供了对应的设备和计算机存储介质，用于实现本技术 实施例提供的任意一种阀门控制方法。所述设备包括存储器和处理器，所述 存储器用用于存储指令或代码，所述处理器用于执行所述指令或代码，以执 行本技术任一实施例所述的阀门控制方法。所述设备例如可以是车辆的电子 控制单元，也可以是车辆的电子控制单元，和与电子控制单元连接的控制电 路。此外，本技术实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括egr系统和控制 器，所述控制器用于实现本技术实施例提供的阀门控制方法。
66.本技术实施例中提到的“第一”、“第二”(若存在)等名称中的“第一”、“第 二”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一、第二。
67.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到 上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实 现。基于这样的理解，本技术的技术方案可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(英文：read-onlymemory，rom)/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机 设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如路由器等网络通信设备)执行 本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
68.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同 相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同 之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描 述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。可以根据实际的 需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通 技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
69.以上所述仅是本技术示例性的实施方式，并非用于限定本技术的保护范 围。