换热模块、应用其的发动机总成及换热模式的控制方法与流程

1.本发明涉及汽车传动系统技术领域，尤其涉及一种换热模块、应用其的发动机总成及换热模式的控制方法。


背景技术：

2.在发动机工作时，一部分燃烧室内的可燃混合气和废气经活塞环窜入曲轴箱内,曲轴箱气体里含有大量油气，该部分气体如果排到大气中会造成空气污染，同时根据排放法规要求该部分气体是不允许直接排入大气中，需通过进气系统引入到燃烧室内燃烧后排出。另外曲轴箱气体中含有大量机油，如果直接引入燃烧室中燃烧，一方面会导致机油过快消耗，另一方面会导致发动机零部件损坏，为了避免出现上述问题，发动机需要设置闭式曲轴箱通风系统对曲轴箱气体进行分离及循环。闭式曲轴箱通风系统一般会分为两路引入进气系统中，分别为全负荷管路和部分负荷管路。全负荷管路通常一般会布置在节气门或者压气机之前，该管路一般受发动机本体空间所限布置在罩盖之外，在低温环境下长时间通气的情况下，曲轴箱气体中的水气会在该管路出口处易结冰堵死该管路，从而导致发动机曲压上升损坏发动机油封等零件。
3.因此，现有技术中的发动机全负荷管路在低温环境下工作存在容易结冰的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术中发动机全负荷管路在低温环境下工作存在容易结冰的问题。
5.本发明的实施方式提供一种用于发动机的换热模块，所述换热模块包括壳体和设置于所述壳体内的芯体；其中，
6.所述芯体上具有互相交错且相邻独立设置的废气再循环气体通道和曲轴箱气体通道，且所述壳体上与所述废气再循环气体通道对应的位置设置有与所述废气再循环气体通道连通的废气再循环气体入口和废气再循环气体出口；所述壳体上与所述曲轴箱气体通道对应的位置设置有与所述曲轴箱气体通道连通的曲轴箱气体入口和曲轴箱气体出口，以及所述壳体的一侧壁面还设置有与所述曲轴箱气体通道连通的回油口；
7.所述曲轴箱气体通道的内壁面上设置有油气分离结构，通过所述油气分离结构使得进入所述曲轴箱气体通道的曲轴箱气体中的气体和机油分离，并分别从所述曲轴箱气体出口和所述回油口流出。
8.采用上述技术方案，由于本实施方式中的换热模块中的芯体包括互相交错且相邻设置的废气再循环气体通道和曲轴箱气体通道，采用这种结构的换热模块，在使用过程中，由于发动机引用的废气再循环气体大部分工况都在200℃以上，通过这种结构的设置可使得废气再循环气体与曲轴箱气体进行热交换，进而能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，可有效避免全负荷管路在低温环境下工作存在容易结冰的问题。
9.另外，曲轴箱气体通道的内壁面上还设置有油气分离结构，通过油气分离结构还
能够对曲轴箱气体通道的曲轴箱气体中的气体和机油再次分离。因此，采用这种换热模块还可提高发动机曲轴箱气体的油气分离效果。
10.此外，本实施方式中的换热模块应用至发动机中时，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
11.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种用于发动机的换热模块，所述废气再循环气体通道设置有至少3个，且至少3个所述废气再循环气体通道间隔排列，所述曲轴箱气体通道形成于相邻两个所述废气再循环气体通道之间的空间内。
12.采用上述技术方案，本实施方式将废气再循环气体通道设置有至少3个，曲轴箱气体通道形成于相邻两个废气再循环气体通道之间的空间内，通过这种方式的设置，一方面可保证气体的流通性，另一方面还可提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热面积，进而能够提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热效率，提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。在该过程中，通过一个装置就可实现上述三个功能，其集成度更高。
13.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种用于发动机的换热模块，所述废气再循环气体通道呈格栅结构；
14.所述油气分离结构设置为形成于所述曲轴箱气体通道的内壁面上的多个凸起。
15.采用上述技术方案，本实施方式中通过废气再循环气体通道呈格栅结构，格栅结构可进一步提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热面积，进而能够提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热效率。油气分离结构设置为形成于曲轴箱气体通道的内壁面上的多个凸起，通过这种结构的设置，在保证换热模块油气分离效果的前提下，还可使得换热模块的结构更加简单，制造成本更低。
16.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机总成，包括发动机、曲轴箱通风系统和废气再循环系统，所述废气再循环系统包括废气再循环管路，所述曲轴箱通风系统包括一级油气分离器和上述结构的换热模块；其中，
17.所述一级油气分离器的进气端与曲轴箱的内腔连通，所述一级油气分离器的出气端与所述换热模块的曲轴箱气体入口连通，所述废气再循环管路的进气端与所述发动机的排气管路连通，所述废气再循环管路的出气端与所述废气再循环气体入口连通，所述曲轴箱气体出口、所述废气再循环气体出口分别与所述发动机的进气管路连通。
18.采用上述技术方案，由于本实施方式中的发动机总成采用了上述结构的换热模块，该换热模块中的芯体包括互相交错且相邻设置的废气再循环气体通道和曲轴箱气体通道，且与一级油气分离器的出气端连通。在使用过程中，当曲轴箱气体通过全负荷管路时，由于废气再循环气体也会经过换热模块，这种情况下。由于发动机引用的废气再循环气体大部分工况都在200℃以上，通过这种结构的设置可使得废气再循环气体与曲轴箱气体进行热交换，进而能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，可有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题。
19.另外，本实施方式提供的这种发动机总成由于采用了上述结构中的换热模块，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
20.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机总成，所述曲轴箱通风系统还包括部分负荷管路和全负荷管路，所述进气管路包括相互连通的进气歧管和干净管；其中，
21.所述全负荷管路的进口端与所述曲轴箱气体出口连通，所述全负荷管路的出口端与所述干净管的进口端连通，所述部分负荷管路的进口端与所述一级油气分离器的出口端连通，所述部分负荷管路的出口端、所述废气再循环气体出口端、所述干净管的出口端分别与所述进气歧管的进口端连通。
22.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机总成，所述曲轴箱通风系统还包括温度检测模块和气压检测模块，所述温度检测模块用于检测发动机的水温，所述气压检测模块用于检测所述进气歧管的管内气压；且所述废气再循环管路设置有第一电磁阀，所述进气歧管设置有第二电磁阀；其中，
23.所述温度检测模块的信号输出端和所述气压检测模块的信号输出端分别与整车控制器的信号输入端通信连接，所述整车控制器的信号输出端与所述第一电磁阀通信连接。
24.采用上述技术方案，由于本实施方式中的曲轴箱通风系统还包括温度检测模块和气压检测模块，温度检测模块用于检测发动机的水温，气压检测模块用于检测所述进气歧管的管内气压，以及废气再循环管路设置有第一电磁阀、进气歧管设置有第二电磁阀。通过这种结构的设置，可使得整车控制器自动控制废气再循环管路与进气歧管的通断状态。
25.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机换热模式的控制方法，所述发动机采用上述结构的发动机；所述控制方法包括以下步骤：
26.获取汽车的车速信息、发动机状态信息和环境温度信息，并判断汽车的车速信息、发动机状态信息和环境温度信息是否满足激活条件；
27.若满足，则发动机的换热模式激活，所述整车控制器控制所述第一电磁阀开启。
28.采用上述技术方案，由于本实施方式中的控制方法能够通过车速信息、发动机状态信息和环境温度信息激活换热模式，通过这种方案可使得汽车在行驶过程中整车控制器更加准确地控制换热模式打开，可有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题。
29.另外，基于上述结构的发动机总成通过该方法对发动机呼气进行控制，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
30.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机换热模式的控制方法，
31.所述发动机状态信息包括进气歧管的气压信息和水温信息；
32.所述激活条件包括：汽车的车速大于速度阈值、所述进气歧管的气压大于大气压强、所述环境温度信息低于第一温度阈值、所述水温信息高于第二温度阈值。
33.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机换热模式的控制方法，在所述发动机的换热模式处于激活状态下，判断所述车速信息、所述发动机状态信息和所述环境温度信息是否满足退出条件；
34.若满足，则退出发动机的换热模式，所述整车控制器控制所述第一电磁阀关闭。
35.采用上述技术方案，由于本实施方式中的控制方法能够通过车速信息、发动机状态信息和环境温度信息关闭换热模式，通过这种方案可使得汽车在行驶过程中整车控制器更加准确地控制换热模式的打开或关闭状态，可避免换热模式长时间开启影响发动机的工作性能。
36.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种发动机换热模式的控制方法，
37.所述退出条件包括：所述环境温度信息大于第三温度阈值、所述水温信息低于第四温度阈值或高于第五温度阈值；其中，
38.所述第一温度阈值为-10℃～-15℃，所述第二温度阈值为55℃～60℃，所述速度阈值为75km/h～80km/h，所述第三温度阈值为-10℃～-15℃，所述第四温度阈值为55℃～60℃，所述第五温度阈值为100℃-120℃。
39.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
40.图1为本发明实施例1提供的用于发动机的换热模块的立体结构示意图；
41.图2为本发明实施例1提供的用于发动机的换热模块中的芯体的结构示意图；
42.图3为本发明实施例1提供的用于发动机的换热模块与一级油气分离器的连接图；
43.图4为本发明实施例2提供的用于发动机总成的结构原理图；
44.图5为本发明实施例2提供的用于发动机总成的控制原理图；
45.图6为本发明实施例3提供的发动机换热模式的控制方法的流程图；
46.图7为本发明实施例3提供的发动机换热模式的控制方法的控制逻辑图。
47.附图标记说明：
48.10、发动机；
49.20、曲轴箱通风系统；
50.310、废气再循环管路；
51.30、废气再循环系统；
52.100、换热模块；
53.110、芯体；
54.111、废气再循环气体通道；112、曲轴箱气体通道；113、油气分离结构；
55.120、壳体；
56.121、废气再循环气体入口；122、废气再循环气体出口；123、曲轴箱气体入口；
57.124、曲轴箱气体出口；125、回油口；
58.200、一级油气分离器；
59.300、进气歧管；
60.400、干净管；
61.510、第一呼吸管；520、第二呼吸管；
62.600、温度检测模块；
63.700、气压检测模块；
64.800、整车控制器；
65.910、第一电磁阀。
具体实施方式
66.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
67.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体地细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
68.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
69.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
70.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实施例中的具体含义。
71.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
72.实施例1：
73.如图1所示，本实施例提供一种用于发动机的换热模块100，换热模块100包括壳体120和设置于壳体120内的芯体110。
74.具体的，在本实施例中，如图1-图3所示，芯体110上具有互相交错且相邻独立设置的废气再循环气体通道111和曲轴箱气体通道112，且壳体120上与废气再循环气体通道111对应的位置设置有与废气再循环气体通道111连通的废气再循环气体入口121和废气再循
环气体出口122；壳体120上与曲轴箱气体通道112对应的位置设置有与曲轴箱气体通道112连通的曲轴箱气体入口123和曲轴箱气体出口124，以及壳体120的一侧壁面还设置有与曲轴箱气体通道112连通的回油口125。
75.具体的，在本实施例中，曲轴箱气体通道112的内壁面上设置有油气分离结构113，通过油气分离结构113使得进入曲轴箱气体通道112的曲轴箱气体中的气体和机油分离，并分别从曲轴箱气体出口124和回油口125流出。
76.更为具体的，在本实施例中，由于本实施例中的换热模块100中的芯体110包括互相交错且相邻设置的废气再循环气体通道111和曲轴箱气体通道112，采用这种结构的换热模块100，在使用过程中，由于发动机引用的废气再循环气体大部分工况都在200℃以上，通过这种结构的设置可使得废气再循环气体与曲轴箱气体进行热交换，进而能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，可有效避免全负荷管路在低温环境下工作存在容易结冰的问题。
77.更为具体的，在本实施例中，曲轴箱气体通道112的内壁面上还设置有油气分离结构113，通过油气分离结构113还能够对曲轴箱气体通道112的曲轴箱气体中的气体和机油再次分离。因此，采用这种换热模块100还可提高发动机曲轴箱气体的油气分离效果。
78.更为具体的，在本实施例中，当该换热模块100应用至发动机中时，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
79.更为具体的，在本实施例中，换热模块100设置于汽车的发动机的全负荷管路中；其中，发动机的全负荷管路指曲轴箱气体通过干净管400流入发动机进气歧管300的管路，发动机的部分负荷管路指曲轴箱气体经一级油气分离器200直接流入发动机进气歧管300的管路。采用这种结构的换热模块100的发动机在使用过程中：
80.当发动机运行在小负荷区域时，此时发动机产生少量的曲轴箱气体，经过一级油气分离器200分离后可以经部分负荷管路直接进入发动机燃烧室进行燃烧。当发动机运行在中高负荷区域时，此时发动机产生大量的曲轴箱气体，曲轴箱气体经过一级油气分离器200分离后经全负荷管路出来，经过布置在全负荷管路上的换热模块100再次分离，更彻底的分离出曲轴箱气体中的机油后，曲轴箱气体经进气系统干净空气管进入发动机进行燃烧，分离后的机油经回油通道流回发动机油底壳。当发动机在整车上低温环境下高速运行时，此时曲轴箱气体走全负荷管路，被低温冷空气冷却，而后进入换热模块100，由于该换热模块100内部有两个独立的腔体且交替布置，曲轴箱气体经过其中一个腔体进行油气分离时，同时与另一个走废气再循环气体的腔体在壁面进行热交换。
81.该过程中，在废气再循环气体和曲轴箱气体通过换热模块100时可进行换热，对从全负荷管路出来的曲轴箱气体进行加热，使得进入干净空气管时气体温度高于结冰温度，从而避免其在呼吸管内结冰。同时也能对废气再循环气体温度进行冷却，以达到冷却废气再循环气体温度的目的，使得废气再循环气体能满足进气要求，保护进气系统零件同时温度低能满足燃烧需求。
82.需要说明的是，本实施例中的干净管400、呼吸管和进气歧管300均属于发动机呼吸系统现有的结构，其具体结构及设置方式与现有的类似，本实施例不再赘述。
83.进一步地，本实施例提供一种用于发动机的换热模块100，如图1-图2所示，废气再循环气体通道111设置有至少3个，且至少3个废气再循环气体通道111间隔排列，曲轴箱气体通道112形成于相邻两个废气再循环气体通道111之间的空间内。
84.具体的，本实施例将废气再循环气体通道111设置有至少3个，曲轴箱气体通道112形成于相邻两个废气再循环气体通道111之间的空间内，通过这种方式的设置，一方面可保证气体的流通性，另一方面还可提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热面积，进而能够提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热效率，提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。在该过程中，通过一个装置就可实现上述三个功能，其集成度更高。
85.更为具体的，在本实施例中，废气再循环气体通道111可以是设置3个，也可以是设置4个，还可以是设置为其他数量，曲轴箱气体通道112形成于相邻两个废气再循环气体通道111之间的空间内，也即在废气再循环气体通道111可以是设置3个时，曲轴箱气体通道112设置有2个；废气再循环气体通道111可以是设置4个时，曲轴箱气体通道112设置有3个。由此可知，废气再循环气体通道111与曲轴箱气体通道112的数量关系应为：曲轴箱气体通道112的数量等于废气再循环气体通道111数量减一。
86.需要说明的是，在本实施例中，废气再循环气体通道111与曲轴箱气体通道112的数量具体可根据实际设计和使使用需求设定，本实施例对此不做限定。本实施例优选地将废气再循环气体通道111设置为3个、曲轴箱气体通道112设置为2个。
87.进一步地，本实施例提供一种用于发动机的换热模块100，如图1-图2所示，废气再循环气体通道111呈格栅结构(如图3所示的结构)。
88.更进一步，在本实施例中，油气分离结构113设置为形成于曲轴箱气体通道112的内壁面上的多个凸起。
89.具体的，本实施例中通过废气再循环气体通道111呈格栅结构，格栅结构可进一步提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热面积，进而能够提高废气再循环气体与曲轴箱气体的换热效率。油气分离结构113设置为形成于曲轴箱气体通道112的内壁面上的多个凸起，通过这种结构的设置，在保证换热模块100油气分离效果的前提下，还可使得换热模块100的结构更加简单，制造成本更低。
90.更为具体的，在本实施例中，凸起可以是20个、30个、41个等数量，其具体可根据实际设计和使使用需求设定，本实施例对此不做限定。
91.进一步需要说明的是，本实施例仅示出了油气分离结构113的一种结构，其具体还可以是设置为滤网、挡板等其他本领域技术人员常见的油气分离结构113，任意一种设置方式均属于本发明的保护保护范围。
92.实施例2：
93.本实施例提供一种发动机总成，如图4-图5所示，包括发动机10、曲轴箱通风系统20和废气再循环系统30，废气再循环系统30包括废气再循环管路310，曲轴箱通风系统20包括一级油气分离器200和实施例1中的换热模块100。
94.具体的，在本实施例中，一级油气分离器200的进气端与曲轴箱的内腔连通，一级
油气分离器200的出气端与换热模块100的曲轴箱气体入口123连通，废气再循环管路310的进气端与发动机的排气管路连通，废气再循环管路310的出气端与废气再循环气体入口121连通，曲轴箱气体出口124、废气再循环气体出口122分别与发动机的进气管路连通。
95.更为具体的，由于本实施例中的发动机总成采用了实施例1中的换热模块100，该换热模块100中的芯体110包括互相交错且相邻设置的废气再循环气体通道111和曲轴箱气体通道112，且与一级油气分离器200的出气端连通。在使用过程中，当曲轴箱气体通过全负荷管路时，由于废气再循环气体也会经过换热模块100，这种情况下。由于发动机引用的废气再循环气体大部分工况都在200℃以上，通过这种结构的设置可使得废气再循环气体与曲轴箱气体进行热交换，进而能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，可有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题。
96.更为具体的，在本实施例中，如图4所示，一级油气分离器200的出气端与换热模块100的曲轴箱气体入口123通过第一呼吸管510连通，曲轴箱气体出口124与干净管400的进口端通过第二呼吸管520连通。
97.更为具体的，本实施例中的发动机总成由于采用了实施例1中的换热模块100，其在使用过程中：
98.当发动机运行在小负荷区域时，此时发动机产生少量的曲轴箱气体，经过一级油气分离器200分离后可以经部分负荷管路直接进入发动机燃烧室进行燃烧。当发动机运行在中高负荷区域时，此时发动机产生大量的曲轴箱气体，曲轴箱气体经过一级油气分离器200分离后经全负荷管路出来，经过布置在全负荷管路上的换热模块100再次分离，更彻底的分离出曲轴箱气体中的机油后，曲轴箱气体经进气系统干净空气管进入发动机进行燃烧，分离后的机油经回油通道流回发动机油底壳。当发动机在整车上低温环境下高速运行时，此时曲轴箱气体走全负荷管路，被低温冷空气冷却，而后进入换热模块100，由于该换热模块100内部有两个独立的腔体且交替布置，曲轴箱气体经过其中一个腔体进行油气分离时，同时与另一个走废气再循环气体的腔体在壁面进行热交换。
99.该过程中，在废气再循环气体和曲轴箱气体通过换热模块100时可进行换热，对从全负荷管路出来的曲轴箱气体进行加热，使得进入干净空气管时气体温度高于结冰温度，从而避免其在呼吸管内结冰。同时也能对废气再循环气体温度进行冷却，以达到冷却废气再循环气体温度的目的，使得废气再循环气体能满足进气要求，保护进气系统零件同时温度低能满足燃烧需求，可进一步提高发动机的工作性能。
100.需要说明的是，本实施例中的干净管400、呼吸管和进气歧管300的具体结构及设置方式与现有的类似，本实施例不再赘述。
101.进一步地，本实施例提供一种发动机总成，如图4-图5所示，曲轴箱通风系统20还包括部分负荷管路和全负荷管路，全负荷管路指曲轴箱气体通过干净管400流入发动机进气歧管300的管路，发动机的部分负荷管路指曲轴箱气体经一级油气分离器200直接流入发动机进气歧管300的管路，进气管路包括相互连通的进气歧管300和干净管400。
102.具体的，在本实施例中，全负荷管路的进口端与曲轴箱气体出口124连通，全负荷管路的出口端与干净管400的进口端连通，部分负荷管路的进口端与一级油气分离器200的出口端连通，部分负荷管路的出口端、废气再循环气体出口122端、干净管400的出口端分别与进气歧管300的进口端连通。
103.进一步地，本实施例提供一种发动机总成，如图4-图5所示，曲轴箱通风系统20还包括温度检测模块600和气压检测模块700，温度检测模块600用于检测发动机的水温，气压检测模块700用于检测进气歧管300的管内气压；且废气再循环管路310设置有第一电磁阀910，进气歧管300设置有第二电磁阀(图中未示出)。
104.具体的，在本实施例中，温度检测模块600的信号输出端和气压检测模块700的信号输出端分别与整车控制器800的信号输入端通信连接，整车控制器800的信号输出端与第一电磁阀910通信连接。
105.更为具体的，在本实施例中，温度检测模块600可以设置为温度传感器、温度计等各种本领域技术人员常见的温度检测模块600；气压检测模块700可以设置为气压传感器、气压仪等各种本领域技术人员常见的气压检测模块700；第一电磁阀910和第二电磁阀可以设置为ac电磁阀、yuken电磁阀等各种电磁阀中的任意一种。其具体均可根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做唯一限定。
106.更为具体的，由于本实施例中的曲轴箱通风系统20还包括温度检测模块600和气压检测模块700，温度检测模块600用于检测发动机的水温，气压检测模块700用于检测进气歧管300的管内气压，以及废气再循环管路310设置有第一电磁阀910、进气歧管300设置有第二电磁阀。通过这种结构的设置，可使得整车控制器800自动控制废气再循环管路310与进气歧管300的通断状态。
107.进一步地，本发明实施例提供的这种发动机总成由于采用了实施例1中的换热模块，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
108.实施例3：
109.本实施例提供一种发动机换热模式的控制方法，如图6所示，发动机采用实施例2中的发动机；控制方法包括以下步骤：
110.获取汽车的车速信息、发动机状态信息和环境温度信息，并判断汽车的车速信息、发动机状态信息和环境温度信息是否满足激活条件；
111.若满足，则发动机的换热模式激活，整车控制器800控制第一电磁阀910开启。
112.具体的，由于本实施例中的控制方法能够通过车速信息、发动机状态信息和环境温度信息激活换热模式，通过这种方案可使得汽车在行驶过程中整车控制器800更加准确地控制换热模式打开，可有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题。
113.更为具体的，在本实施例中，基于实施例2中的发动机总成通过该方法对发动机呼气进行控制，不仅能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，有效避免发动机的全负荷管路在低温环境下工作结冰的问题，还能够提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。把以往分别采用三个装置来解决三种功能的需求，集成到一个装置进行解决，即能降低零件成本与缩小总体零件体积，同时把发动机需求能互相结合起来，达到收益最大化。
114.优选地，在本实施例中，发动机状态信息包括进气歧管300的气压信息和水温信
息；
115.优选地，在本实施例中，激活条件包括：汽车的车速大于速度阈值、进气歧管300的气压大于大气压强、环境温度信息低于第一温度阈值、水温信息高于第二温度阈值。
116.优选地，在本实施例中，在发动机的换热模式处于激活状态下，判断车速信息、发动机状态信息和环境温度信息是否满足退出条件；
117.若满足，则退出发动机的换热模式，整车控制器800控制第一电磁阀910关闭。
118.具体的，由于本实施例中的控制方法能够通过车速信息、发动机状态信息和环境温度信息关闭换热模式，通过这种方案可使得汽车在行驶过程中整车控制器800更加准确地控制换热模式的打开或关闭状态，可避免换热模式长时间开启影响发动机的工作性能。
119.优选地，在本实施例中，退出条件包括：环境温度信息大于第三温度阈值、水温信息低于第四温度阈值或高于第五温度阈值。
120.优选地，在本实施例中，第一温度阈值为-10℃～15℃，第二温度阈值为55℃～60℃，速度阈值为75km/h～80km/h，第三温度阈值为-10℃～-15℃，第四温度阈值为55℃～60℃，第五温度阈值为100℃-120℃。
121.进一步地，如图6-图7以及实施例1中的图4所示，车辆在运转过程中，整车控制器800内部实时地通过汽车上的环境温度传感器、环境压力传感器、轮速传感器、发动机水温传感器与进气歧管阀分别采集环境温度、大气压力、车速、发动机水温与进气歧管压力。
122.当整车控制器800采集的信号同时满足环境温度低于-15℃、发动机水温高于60℃、车速超过80km/h、进气歧管压力大于环境压力时，说明车辆进入了呼吸系统全负荷通路容易结冰的工况。此时曲通气体由一级油气分离器出来会进入换热模块100，第一电磁阀910进入使能状态，整车控制器800给出指令并控制第一电磁阀910打开相应的开度开始工作，废气再循环气体进入换热模块100对曲通气体进行加热，保障曲通气体流经全负荷呼吸管时温度高于结冰温度，从而避免在第二呼吸管520及与干净管400接头处内结冰，提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率，降低机油消耗，以及对egr气体进行冷却，达到燃烧进气对egr气体温度的冷却需求。
123.相应的对废气再循环气体进行降温使之满足进入进气歧管300的温度要求。当整车控制器800识别到环境温度高于-15℃或者车速低于80km/h或者进气歧管压力小于环境压力中的一个，此种条件下呼吸系统结冰风险较小，第一电磁阀910的控制完全基于第一电磁阀910在各个工况的需求进行控制。当整车控制器800识别到环境温度高于25℃且水温低于55℃或高于110℃，第一电磁阀910控制退出使能状态。水温低于55℃或者高于110℃时，废气再循环气体经过换热模块100后温度偏低或者偏高，导致燃烧变差及换热模块100过快产生结焦。
124.优选地，本实施例将第一温度阈值设为-10℃，第二温度阈值为60℃，速度阈值为80km/h，第三温度阈值为-10℃，第四温度阈值为55℃，第五温度阈值为110℃。
125.具体的，如图7所示，本实施例以某配1.5l自然吸气发动机的a级轿车控制逻辑为例进行说明：
126.车辆在运转过程中，ecu内部实时地通过环境温度传感器、环境压力传感器、轮速传感器、发动机水温传感器与进气歧管map分别采集环境温度、大气压力、车速、发动机水温与进气歧管压力。
127.当整车控制器800采集的信号同时满足环境温度低于-15℃、发动机水温高于60℃、车速超过80km/h、进气歧管压力大于环境压力时，说明车辆进入了呼吸系统全负荷通路容易结冰的工况。此时曲通气体由一级油气分离器出来会进入分离冷却装置，egr阀进入使能状态，ecu给出指令根据egr阀map控制egr阀打开相应的开度开始工作，egr气体进入分离冷却装置对曲通气体进行加热，保障曲通气体流经全负荷呼吸管时温度高于结冰温度，从而避免在呼吸管及与干净管接头处内结冰。同时相应的对egr气体进行降温使之满足进入进气歧管的温度要求。当ecu识别到环境温度高于-15℃或者车速低于80km/h或者进气歧管压力小于环境压力中的一个，此种条件下呼吸系统结冰风险较小，egr阀控制完全基于egr阀map在各个工况的需求进行控制。当ecu识别到环境温度高于-10℃且水温低于55℃或高于110℃，egr阀控制退出使能状态。水温低于55℃或者高于110℃时，egr气体经过分离冷却装置后温度偏低或者偏高，导致燃烧变差及分离冷却装置过快产生结焦。
128.虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种用于发动机的换热模块，其特征在于，所述换热模块包括壳体和设置于所述壳体内的芯体；其中，所述芯体上具有互相交错且相邻独立设置的废气再循环气体通道和曲轴箱气体通道，且所述壳体上与所述废气再循环气体通道对应的位置设置有与所述废气再循环气体通道连通的废气再循环气体入口和废气再循环气体出口；所述壳体上与所述曲轴箱气体通道对应的位置设置有与所述曲轴箱气体通道连通的曲轴箱气体入口和曲轴箱气体出口，以及所述壳体的一侧壁面还设置有与所述曲轴箱气体通道连通的回油口；所述曲轴箱气体通道的内壁面上设置有油气分离结构，通过所述油气分离结构使得进入所述曲轴箱气体通道的曲轴箱气体中的气体和机油分离，并分别从所述曲轴箱气体出口和所述回油口流出。2.如权利要求1所述的用于发动机的换热模块，其特征在于，所述废气再循环气体通道设置有至少3个，且至少3个所述废气再循环气体通道间隔排列，所述曲轴箱气体通道形成于相邻两个所述废气再循环气体通道之间的空间内。3.如权利要求1或2所述的用于发动机的换热模块，其特征在于，所述废气再循环气体通道呈格栅结构；所述油气分离结构设置为形成于所述曲轴箱气体通道的内壁面上的多个凸起。4.一种发动机总成，包括发动机、曲轴箱通风系统和废气再循环系统，所述废气再循环系统包括废气再循环管路，其特征在于，所述曲轴箱通风系统包括一级油气分离器和权利要求1-3任一项所述的换热模块；其中，所述一级油气分离器的进气端与曲轴箱的内腔连通，所述一级油气分离器的出气端与所述换热模块的曲轴箱气体入口连通，所述废气再循环管路的进气端与所述发动机的排气管路连通，所述废气再循环管路的出气端与所述废气再循环气体入口连通，所述曲轴箱气体出口、所述废气再循环气体出口分别与所述发动机的进气管路连通。5.如权利要求4所述的发动机总成，其特征在于，所述曲轴箱通风系统还包括部分负荷管路和全负荷管路，所述进气管路包括相互连通的进气歧管和干净管；其中，所述全负荷管路的进口端与所述曲轴箱气体出口连通，所述全负荷管路的出口端与所述干净管的进口端连通，所述部分负荷管路的进口端与所述一级油气分离器的出口端连通，所述部分负荷管路的出口端、所述废气再循环气体出口端、所述干净管的出口端分别与所述进气歧管的进口端连通。6.如权利要求5所述的发动机总成，其特征在于，所述曲轴箱通风系统还包括温度检测模块和气压检测模块，所述温度检测模块用于检测发动机的水温，所述气压检测模块用于检测所述进气歧管的管内气压；且所述废气再循环管路设置有第一电磁阀，所述进气歧管设置有第二电磁阀；其中，所述温度检测模块的信号输出端和所述气压检测模块的信号输出端分别与整车控制器的信号输入端通信连接，所述整车控制器的信号输出端与所述第一电磁阀通信连接。7.一种发动机换热模式的控制方法，其特征在于，所述发动机采用如权利要求6所述的发动机；所述控制方法包括以下步骤：获取汽车的车速信息、发动机状态信息和环境温度信息，并判断汽车的所述车速信息、所述发动机状态信息和所述环境温度信息是否满足激活条件；
若满足，则发动机的换热模式激活，所述整车控制器控制所述第一电磁阀开启。8.如权利要求7所述的发动机换热模式的控制方法，其特征在于，所述发动机状态信息包括进气歧管的气压信息和水温信息；所述激活条件包括：汽车的车速大于速度阈值、所述进气歧管的气压大于大气压强、所述环境温度信息低于第一温度阈值、所述水温信息高于第二温度阈值。9.如权利要求8所述的发动机换热模式的控制方法，其特征在于，在所述发动机的换热模式处于激活状态下，判断所述车速信息、所述发动机状态信息和所述环境温度信息是否满足退出条件；若满足，则退出发动机的换热模式，所述整车控制器控制所述第一电磁阀关闭。10.如权利要求9所述的发动机换热模式的控制方法，其特征在于，所述退出条件包括：所述环境温度信息大于第三温度阈值、所述水温信息低于第四温度阈值或高于第五温度阈值；其中，所述第一温度阈值为-10℃～-15℃，所述第二温度阈值为55℃～60℃，所述速度阈值为75km/h～80km/h，所述第三温度阈值为-10℃～-15℃，所述第四温度阈值为55℃～60℃，所述第五温度阈值为100℃-120℃。

技术总结
本发明公开了一种换热模块、应用其的发动机总成及换热模式的控制方法，换热模块包括壳体和设置于壳体内的芯体。芯体上具有互相交错且相邻独立设置的废气再循环气体通道和曲轴箱气体通道，且壳体上与废气再循环气体通道对应的位置设置有与废气再循环气体通道连通的废气再循环气体入口和废气再循环气体出口；发动机采用这种结构的换热模块，使得废气再循环气体与曲轴箱气体进行热交换，能够对流经全负荷管路的曲轴箱气体进行加热，进而避免全负荷管路在低温环境下工作存在容易结冰，提高发动机中高负荷运行时的油气分离效率、降低机油消耗，以及对EGR气体进行冷却，达到燃烧进气对EGR气体温度的冷却需求。EGR气体温度的冷却需求。EGR气体温度的冷却需求。


技术研发人员：彭超 程传辉 陈磊 杨高华
受保护的技术使用者：上海汽车集团股份有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2023/5/30