一种汽车尾气减排智能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车尾气减排智能控制系统及方法，其系统包括相互电连接的信号检测模块和计算控制模块，以及连接在发动机气缸的进气口与出气口之间的阀门，且所述阀门还与所述计算控制模块电连接；所述信号检测模块用于实时检测汽车的工况数据；所述计算控制模块用于根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。本发明专利技术系统通过将发动机的尾气引入发动机再次燃烧，减少污染物的排放；根据发动机的转速，车速，节气门的位置，氧传感器的反馈等ECU控制条件，和发动机工作的不同状态，对EGR率做精确的控制，以达到尾气的减排和发动机稳定工作的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气减排智能控制系统及方法
本专利技术涉及汽车尾气处理领域，具体涉及一种汽车尾气减排智能控制系统及方法。
技术介绍
目前环境污染日益严重，空气质量亟待提升，国家连续多年花费巨额资金治理空气污染问题，汽车尾气减排意义格外重大。现用的汽车减排产品，普遍效率低下，效果不好。比如更换三元催化器，费用高，寿命短，减排效果小；化学试剂减排，也是消耗型，通过尾气与化学试剂产生反应，减少排放，但是也存在费用高，有异味等缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种汽车尾气减排智能控制系统及方法，通过让尾气参与发动机燃烧来降低尾气中有害气体成分。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车尾气减排智能控制系统，包括相互电连接的信号检测模块和计算控制模块，以及连接在发动机气缸的进气口与出气口之间的阀门，且所述阀门还与所述计算控制模块电连接；所述信号检测模块用于实时检测汽车的工况数据，并将检测到的汽车的工况数据传输至所述计算控制模块；所述计算控制模块用于根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述信号检测模块具体包括以下单元，发动机冷却水温检测单元，其用于检测发动机冷却水温数据；发动机转速检测单元，其用于检测发动机转速数据；汽车车速检测单元，其用于检测汽车车速数据；大气温度检测单元，其用于检测大气温度数据；节气门位置检测单元，其用于检测节气门位置数据；氧气浓度检测单元，其用于检测发动机前氧和后氧的氧气浓度数据，并从氧气浓度数据中获取lamda值。进一步，所述计算控制模块具体用于，根据当前的发动机冷却水温数据、发动机转速数据、汽车车速数据、大气温度数据、节气门位置数据和氧气浓度数据来实时计算阀门的EGR率的计算值；根据实时的大气温度数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ1；根据实时的lamda值对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ2；根据实时的节气门位置数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ3；将EGR率计算值、修正值δ1、修正值δ2和修正值δ3进行叠加，得到所述阀门的EGR率的修正值；根据所述阀门的EGR率的修正值，通过PID算法调节所述阀门的位置。进一步，所述计算控制模块还具体用于，根据所述阀门的EGR率的修正值计算出所述阀门的设定位置；将所述阀门的设定位置与实时获取的所述阀门的实际位置作差处理，得到所述阀门的位置偏差；将所述阀门的位置偏差分别进行比例、积分和微分运算，并将比例、积分和微分运算结果相加，得到PWM的控制输出；通过PWM的控制输出控制所述阀门的位置。进一步，还包括电源模块，所述电源模块用于将电池12V的电压转换为5V的电压，并给所述计算控制模块供电；所述信号检测模块还包括电压检测单元，所述电压检测单元用于检测电池的电压，且在电池电压处于非正常状态下控制所述计算控制模块停止工作。进一步，还包括LED模块，所述LED模块用于显示所述计算控制模块的工作状态。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种汽车尾气减排智能控制系统通过将发动机的尾气引入发动机再次燃烧，减少污染物的排放；根据发动机的转速，车速，节气门的位置，氧传感器的反馈等ECU控制条件，和发动机工作的不同状态，对EGR率做精确的控制，以达到尾气的减排和发动机稳定工作的目的。基于上述一种汽车尾气减排智能控制系统，本专利技术还提供一种汽车尾气减排智能控制方法。一种汽车尾气减排智能控制方法，汽车的发动机气缸的进气口与出气口之间连接有阀门，所述方法包括以下步骤，S1，实时检测汽车的工况数据；S2，根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述S1具体检测发动机冷却水温数据、发动机转速数据、汽车车速数据、大气温度数据和节气门位置数据，以及检测发动机前氧和后氧的氧气浓度数据，并从氧气浓度数据中获取lamda值。进一步，所述S2具体为，S21，根据当前的发动机冷却水温数据、发动机转速数据、汽车车速数据、大气温度数据、节气门位置数据和氧气浓度数据来实时计算阀门的EGR率的计算值；S22，根据实时的大气温度数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ1；S23，根据实时的lamda值对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ2；S24，根据实时的节气门位置数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ3；S25，将EGR率计算值、修正值δ1、修正值δ2和修正值δ3进行叠加，得到所述阀门的EGR率的修正值；S26，根据所述阀门的EGR率的修正值，通过PID算法调节所述阀门的位置。进一步，所述S26具体为，S261，根据所述阀门的EGR率的修正值计算出所述阀门的设定位置；S262，将所述阀门的设定位置与实时获取的所述阀门的实际位置作差处理，得到所述阀门的位置偏差；S263，将所述阀门的位置偏差分别进行比例、积分和微分运算，并将比例、积分和微分运算结果相加，得到PWM的控制输出；S264，通过PWM的控制输出控制所述阀门的位置。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种汽车尾气减排智能控制方法通过将发动机的尾气引入发动机再次燃烧，减少污染物的排放；根据发动机的转速，车速，节气门的位置，氧传感器的反馈等ECU控制条件，和发动机工作的不同状态，对EGR率做精确的控制，以达到尾气的减排和发动机稳定工作的目的。附图说明图1为本专利技术一种汽车尾气减排智能控制系统的结构框图；图2为本专利技术一种汽车尾气减排智能控制系统的控制原理图；图3为本专利技术一种汽车尾气减排智能控制方法的流程图；图4为本专利技术一种汽车尾气减排智能控制方法中PID控制的原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1和图2所示，一种汽车尾气减排智能控制系统，包括相互电连接的信号检测模块和计算控制模块，以及连接在发动机气缸的进气口与出气口之间的阀门，且所述阀门还与所述计算控制模块电连接；所述信号检测模块用于实时检测汽车的工况数据，并将检测到的汽车的工况数据传输至所述计算控制模块；所述计算控制模块用于根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。在本具体实施例中，所述信号检测模块具体包括以下单元，发动机冷却水温检测单元，其用于检测发动机冷却水温数据；且当发动机冷却水温大于等于90度时，计算控制模块开始工作；发动机转速检测单元，其用于检测发动机转速数据；汽车车速检测单元，其用于检测汽车车速数据；大气温度检测单元，其用于检测大气温度数据；当大气温度在-45°～125°之间，大气温度检测单元会根据大气温度做对应的补偿；节气门位置检测单元，其用于检测节气门位置数据；当驾驶者想加速或想获得较大动力时，会用力踩油门踏板，这个时候节气门位置传感器获取的偏移量比较大，代表负荷越大；当驾驶者想减速或停车时，会丢掉油门踏板，这个时候位置传感器的偏移量为零，代表负荷为零；氧气浓度检测单元，其用于检测发动机前氧和后氧的氧气浓度数据，并从氧气浓度数据中获取lamda值；也就是说，氧气浓度检测单元获取发动机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：包括相互电连接的信号检测模块和计算控制模块，以及连接在发动机气缸的进气口与出气口之间的阀门，且所述阀门还与所述计算控制模块电连接；所述信号检测模块用于实时检测汽车的工况数据，并将检测到的汽车的工况数据传输至所述计算控制模块；所述计算控制模块用于根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：包括相互电连接的信号检测模块和计算控制模块，以及连接在发动机气缸的进气口与出气口之间的阀门，且所述阀门还与所述计算控制模块电连接；所述信号检测模块用于实时检测汽车的工况数据，并将检测到的汽车的工况数据传输至所述计算控制模块；所述计算控制模块用于根据所述汽车的工况数据计算出所述阀门的EGR率，并实时修正所述阀门的EGR率，进而控制所述阀门的位置。2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：所述信号检测模块具体包括以下单元，发动机冷却水温检测单元，其用于检测发动机冷却水温数据；发动机转速检测单元，其用于检测发动机转速数据；汽车车速检测单元，其用于检测汽车车速数据；大气温度检测单元，其用于检测大气温度数据；节气门位置检测单元，其用于检测节气门位置数据；氧气浓度检测单元，其用于检测发动机前氧和后氧的氧气浓度数据，并从氧气浓度数据中获取lamda值。3.根据权利要求2所述的一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：所述计算控制模块具体用于，根据当前的发动机冷却水温数据、发动机转速数据、汽车车速数据、大气温度数据、节气门位置数据和氧气浓度数据来实时计算阀门的EGR率的计算值；根据实时的大气温度数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ1；根据实时的lamda值对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ2；根据实时的节气门位置数据对EGR率计算值进行修正，得到修正值δ3；将EGR率计算值、修正值δ1、修正值δ2和修正值δ3进行叠加，得到所述阀门的EGR率的修正值；根据所述阀门的EGR率的修正值，通过PID算法调节所述阀门的位置。4.根据权利要求3所述的一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：所述计算控制模块还具体用于，根据所述阀门的EGR率的修正值计算出所述阀门的设定位置；将所述阀门的设定位置与实时获取的所述阀门的实际位置作差处理，得到所述阀门的位置偏差；将所述阀门的位置偏差分别进行比例、积分和微分运算，并将比例、积分和微分运算结果相加，得到PWM的控制输出；通过PWM的控制输出控制所述阀门的位置。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种汽车尾气减排智能控制系统，其特征在于：还包括电源模块，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：包明发，刘浩，
申请(专利权)人：包明发，
类型：发明
国别省市：湖北,42