一种发动机中冷器的排水装置及其控制方法

技术领域

本申请属于车辆发动机技术领域，尤其涉及一种发动机中冷器的排水装置及其控制方法。

背景技术

增压发动机增压后，进气经中冷器容易产生冷凝水，特别是在空气湿度较大的阴雨天和江河湖海等条件下。若冷凝水不及时排出，会随气流进入气缸，出现发动机燃烧恶化并进一步影响发动机可靠性的问题。

为了解决上述问题，需要一种能够将发动机中冷器中的冷凝水排出的装置。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种发动机中冷器的排水装置及其控制方法，目的是为了排出发动机中冷器中的冷凝水，从而避免出现冷凝水随气流进入气缸，发动机燃烧恶化并进一步影响发动机可靠性的问题。

为解决上述问题，本申请提供如下方案：

一种发动机中冷器的排水装置，包括储液桶、电控阀门、排水感应器、浮球和控制模块；

当所述浮球随液面上升触碰到内置于所述储液桶的进水口处的所述排水感应器时，所述排水感应器产生信号，并将所述信号发送往所述控制模块；

所述控制模块接收到所述信号后，在发动机的运行状态满足清理条件时控制所述电控阀门开启，进行排水。

可选的，所述浮球为导电材质，且直径大于所述储液桶的进水口口径的空心球。

可选的，所述控制模块为电子控制单元ECU。

可选的，所述排水感应器为设置于所述储液桶的进水口处的感应电极。

一种发动机中冷器的排水装置的控制方法，应用于控制模块，包括：

当储液桶的液位到达设定液位时，接收由浮球触碰排水感应器产生的信号；

判断发动机的运行状态是否满足预设的冷凝水的清理条件；

若满足所述清理条件，向电控阀门发送阀门开启信号，以使所述电控阀门在预设时间内将储液桶中的水排出。

可选的，所述排水感应器为感应电极，所述接收由浮球触碰排水感应器产生的信号，包括：

所述控制模块接收由所述浮球导通所述感应电极产生的所述信号。

可选的，所述清理条件为使用者预先选定或设置的条件，包括所述发动机处于低速低负荷状态、进气压力低于预设阈值中的任意一个或二者组合。

可选的，所述电控阀门每次打开的所述预设时间为依据所述储液桶的容积设定，以保证在所述电控阀门关闭之前能够将所述储液桶中的冷凝水全部排出。

由以上方案可知，本申请公开的一种发动机中冷器的排水装置及其控制方法，排水装置包括储液桶、电控阀门、排水感应器、浮球和控制模块，当浮球随液面上升触碰到内置于储液桶的进水口出的排水感应器时，排水感应器产生信号并将信号发送往控制模块，控制模块接收到信号后，在发动机的信号满足清理条件时，控制电控阀门开启，进行排水，避免出现冷凝水随气流进入气缸，发动机燃烧恶化并进一步影响发动机可靠性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的发动机中冷器的排水装置和中冷器的连接示例图；

图2是本申请提供的发动机中冷器的排水装置的示例图；

图3是本申请提供的发动机中冷器的排水装置清理状态示例图；

图4是本申请提供的发动机中冷器的排水装置收集状态示例图；

图5是发动机中冷器的排水装置的控制方法的流程示意图；

图6是本申请提供的发动机中冷器的排水装置的控制方法的一种流程示例图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

发动机增压后的气经中冷器时容易产生冷凝水，如果冷凝水不及时排出，将会随气流进入气缸，造成发动机燃烧恶化，并且进一步会影响发动机的可靠性。所以，需要一种能够将发动机中冷器中的冷凝水排出的排水装置以及其控制方法。

本申请提出了一种发动机中冷器的排水装置及其控制方法，能够收集冷凝水，并能够实现冷凝水是否清理的自动判定，然后进一步判定发动机是否符合冷凝水的清理条件，从而实现冷凝水的自动清理。

本申请公开的发动机中冷器的排水装置主要包括储液桶、电控阀门、排水感应器、浮球和控制模块。

中冷器的作用是用于改善涡轮增压系统的燃烧效能，从而增强发动机的动力。具体的，在涡轮增压器压缩的热空气到达发送机的燃烧室之前，降低空气的温度，这样可以显著提升涡轮增压的效能，因为冷空气的密度更高，所以，单位体积内的空气就会变得更多。

可选的，储液桶可以在中冷器的底部，也可以在中冷器的侧面，只要保证储液桶的进水口连通中冷器的排水口即可。当然，储液桶和中冷器最佳的位置关系为储液桶位于中冷器的底部。示例性的，参见图1，本申请提供的发动机中冷器的排水装置和中冷器的连接示例图。

如图1所示，本装置的进水口与中冷器的排水口相连，位于中冷器的最低处，这样可以保证冷凝水顺利流入排水装置内。

本申请的发动机中冷器还包括电控阀门、浮球、排水感应器和控制模块。浮球可以在储液桶中随液位自由的上下浮动，并且，浮球的直径大于储液桶进水口口径。排水感应器可以是压力感应器，或者是电流感应器等等。可选的，当浮球随液面上升到设定液位，触碰到排水传感器后，排水传感器会向控制模块发送信号，控制模块接收到信号后，在进一步判断发动机状态满足清理条件后会控制电控阀门进行排水。

具体的，浮球可以为导电材质，并且直径大于储液桶的进水口口径的空心球，选择金属材质最佳，具体可以为钢制空心球。排水感应器可以是设置在储液桶内进水口处的感应电极，控制模块可以为电子控制单元ECU（Electronic Control Unit），ECU是一种用于监控和控制发动机、汽车等机械设备的电子设备或可以称为小电脑，负责接收传感器信号并根据预设程序调整发动机的性能。ECU是电控类型的发动机上本就具备的硬件，且ECU的控制策略或者是控制程序是复杂度样的，在本申请中，增加了ECU能够控制电控阀门这一功能。

可选的，参见图2，本申请提供的发动机中冷器的排水装置的示例图。

该装置包括感应电极1、储液桶2、浮球3和电控阀门4。感应电极1包括感应电极A和感应电极B。浮球3随液面的升降而升降，当冷凝水的液面较高时，浮球3将碰触到储液桶2顶端的感应电极A和感应电极B，能够保证浮球3碰触到感应电极1的液面可以理解为设定液位。对应的，参见图3，本申请提供的发动机中冷器的排水装置清理状态示例图。如图3所示，浮球导通了感应电极A和感应电极B，产生信号，并传递给ECU，此信号触发了冷凝水的清理请求。相应的，参见图4，本申请提供的发动机中冷器的排水装置收集状态示例图，如图4所示，当浮球没有触碰感应电极时的状态称为发动机中冷器的排水装置的收集状态。

需要说明的是，浮球的大小与储液桶的设计相吻合：浮球能够在储液桶中随液位自由上下浮动；为了保证浮球在上浮之后能够卡在感应电极A和感应电极B之间实现导通的功能，浮球的直径不小于储液桶上端的缩口。浮球与感应电极A和感应电极B之间的导通与否，相当于本装置排水的开关功能（0和1），当浮球卡在感应电极A和感应电极B之间实现导通之后，会向ECU发送导通的信号1，在电控逻辑中，ECU相当于接收到了冷凝水的清理请求。当浮球尚未触碰感应电极A和感应电极B时，相当于未打开本装置的排水功能。

对应于本申请的发动机中冷器的排水装置，本申请提供了一种发动机中冷器的排水装置的控制方法，参见图5，发动机中冷器的排水装置的控制方法的流程示意图。

步骤101、当储液桶的液位到达设定液位时，接收由所述浮球触碰所述排水感应器产生的信号。

需要说明的是，本申请提供的发动机中冷器的排水装置的控制方法应用于控制模块：

可选的，当储液桶的液位到达设定液位时，控制模块接收由浮球触碰排水感应器产生的信号。具体的，当储液桶的液位到达设定液位时，储液桶中液位到达设定液位可以理解为浮球触碰到排水感应器时，此时排水感应器会向控制模块发送冷凝水的清理信号。控制模块可以是发动机中的ECU。

步骤102、判断发动机的运行状态是否满足预设的冷凝水的清理条件。

可选的，控制模块会进一步判断发动机的状态是否符合冷凝水的清理条件。具体的，清理条件可以是发送机处于低速低负荷状态或者是进气压力低于预设阈值中的任意一个条件或者是这两个条件的组合。

这里的清理条件可以作为电控逻辑中的可标定的选项，使用者是可以预先选定或者设置的，清理条件设置的原则是既能及时清理冷凝水，又能在清理冷凝水的过程中不会对发动机的运行产生不可接受的影响。

示例性的，清理条件中，进气压力低于预设阈值可以为进气压力低于110kPa，这个预设阈值也可以是其他的数值，不是绝对准确和固定的值，这个数据可以作为电控逻辑中的可标定项，具体的取值可以根据发动机的特性进一步决定，能够满足上述清理条件设定的原则即可。

需要说明的是，发动机的转速、发动机的负荷率（负荷率相当于最大能力的占比，比如我们平常说的一成功力，相当于10%负荷率）、进气压力等等都可以作为设置清理条件的参数。对于清理条件的设置，可以根据实际情况进行灵活更改。

具体的，选择发动机处于低速低负荷状态作为清理条件的原因为：排出冷凝水的过程中潜在风险是可能会出现进气的放气损失，从而本装置要保证在排水的过程中造成了放气，但放掉的气不会对发动机的运行存在较大的不可接受的影响。所以，从发动机的角度看，在发动机处于低速低负荷的状态，同时也是进气压力本身就比较低的情况下，放气并不会对发动机的运行造成较大不可接受的影响。所以，选择发动机在上述条件下排出冷凝水。相反，如果本装置在排水的过程中，发动机的状态不满足上述清理条件，会出现放气放多了，进入发动机的气量相应的就减少，进一步，发动机的燃烧就会恶化，随之发动机的性能就会变差。

步骤103、若满足所述清理条件，向所述电控阀门发送阀门开启信号，以使所述电控阀门在预设时间内将所述储液桶中的水排出。

可选的，当发动机的状态满足清理条件，控制模块会向电控阀门发送阀门开启信号，进行排水。

需要说明的是，电控阀门可以是电磁阀。本装置的电磁阀的默认状态为关闭状态，电磁阀上有控制开关的电源正、电源负两根接线，还有控制信号的信号线。当发动机的运行状态满足清理条件后，ECU将通过信号线发送控制信号给电磁阀，此时电磁阀会打开阀门，冷凝水就可以排出。这里电磁阀每次开启的时间是依据储液桶的容积预先设置好的，可以保证在预设时间内储液桶里的冷凝水全部排出。示例性的，预先设定电磁阀的开始时间是20s，电磁阀接收到ECU发送的阀门开启信号后，就会持续打开阀门20s，20s后，ECU会通过信号线发送控制信号给电磁阀，控制电磁阀关闭，等待下一次开启信号的触发。

示例性的，参见图6，本申请提供的发动机中冷器的排水装置的控制方法的一种流程示例图，如图所示：

浮球上升触碰感应电极A和B后触发请求，并将该请求发送往ECU，ECU接收请求后进行等待，进一步判断发动机的运行工况是否满足清理要求，在不满足清理要求的时候，ECU会返回等待状态，不发送控制信号；在发动机的运行工况满足清理要求的时候，ECU会控制电阀门打开，将储液桶中的冷凝水排出，之后，ECU会控制电控阀门关闭，整个排水过程结束。

综上所述，本申请公开的发动机中冷器的排水装置的控制方法，当储液桶的液位到达设定液位时，控制模块接收由浮球触碰排水感应器产生的信号，判断发动机的运行状态是否满足预设冷凝水的清理条件，若满足清理条件，向电控阀门发送阀门开启信号，以使电控阀门在预设时间内将储液桶中的水排出，避免出现冷凝水随气流进入气缸，发动机燃烧恶化并进一步影响发动机可靠性的问题。

本方法实现了冷凝水清理需求的自动识别，以及自动清理，能够在发动机不停机的状态下实现自动清理，运行可靠，自动化程度高。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

为了描述的方便，描述以上系统或装置时以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

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本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分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，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。