基于双预热塞的发动机预热方法、系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种基于双预热塞的发动机预热方法、系统及车辆，该方法包括：判断发动机当前的工作模式；如果为启动模式，则控制双预热塞以第一预热温度同时对发动机进行预热；如果为怠速及暖车模式，则控制双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对发动机进行预热，其中，第二预热温度低于第一预热温度；如果为低温负荷运行模式，则控制双预热塞以第三预热温度交替对发动机进行预热，其中，第三预热温度低于第二预热温度；如果为极限工况模式，则控制双预热塞以第四预热温度同时对发动机进行预热，其中，第四预热温度位于第一预热温度和第二预热温度之间。本发明专利技术的方法能够在车辆处于多个运行工况下实现发动机预热且具有预热效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种基于双预热塞的发动机预热方法、系统及车辆。
技术介绍
随着汽车工业的现代化发展，车用发动机的燃油经济性、低排放特性、低速响应性及综合性能成为各界关注的对象，柴油机因具有更高的燃烧效率，逐年在以一定的比例增多市场的份额。柴油机受到燃烧方式和低温环境的影响较汽油机启动性差，均需配备预热塞预热功能来提高快速启动特性，但是在冬季和寒冷地区使用的发动机，仍然不易实现快速启动和暖车，一方面由柴油本身物理性质决定缸内温度低时，缸内混合不均匀亦不易实现最佳燃烧，启动、怠速、暖车、低温工况下(缸内水温低于最佳温度)工况排放较差，碳氢化合物HC、一氧化碳CO排放超标造成发动机排放压力大；再有缸内温度低于正常工作温度时尤其是在部分负荷(低速大负荷)燃油经济性极差；此外，在发动机低速工作区域，增压器未介入前，排气温度低和废气能量均不足，均需要提高缸内温度来改善燃烧以实现快速响应性，因此如何在发动机启动阶段、暖车阶段、低温工作区间、增压器响应前来提高缸内温度来改善发动机的启动性、减少HC、CO排放、提高部分负荷燃油经济性具有实际价值意义。传统柴油机预热塞的预热功能受到预热塞自身的最高温度、预热时间、可靠性的影响，仅仅应用在启动阶段，不能在其他工况进行预热。相关技术中的预热方式存在以下缺点：柴油机在启动预热过程中，缸内仅有的一个预热塞，启动阶段预热能量低，在一些寒冷地区和冬季，单级预热塞需要预热的时间长，冷启动性能差，暖车时间较长。在启动、暖车及怠速工况下，单级预热结构缸内温度上升较慢，燃油分子与空气燃烧不充分，HC和CO排放较差，发动机存在冒白烟现象，在启动、暖车及怠速工况下，单级预热结构缸内温度上升较慢，燃油分子与空气燃烧不充分，HC和CO排放较差，发动机存在冒白烟现象。在部分负荷工况下如低速小负荷或低速大负荷，缸内燃烧温度低于正常温度下，压缩终了的燃气温度偏低，没有发挥最佳的燃烧效率，部分负荷燃油经济性差，另外柴油机部分负荷工况下容易产生ERG阀积碳现象。在增压器介入前，排气温度和废气能量较低的条件下，缺少辅助的缸内预热措施来促进燃料与空气的快速燃烧，因缸内温度没有达到最佳燃烧效率温度，增压器的响应存在一定的滞后性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于双预热塞的发动机预热方法，该方法能够在车辆处于多个运行工况下实现发动机预热且具有预热效率高的优点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于双预热塞的发动机预热方法，包括以下步骤：S1：判断发动机当前的工作模式，其中，所述工作模式包括启动模式、怠速及暖车模式、低温负荷运行模式和极限工况模式；S2：如果为启动模式，则控制所述双预热塞以第一预热温度同时对所述发动机进行预热；S3：如果为怠速及暖车模式，则控制所述双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热，其中，所述第二预热温度低于所述第一预热温度；S4：如果为低温负荷运行模式，则控制所述双预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热，其中，所述第三预热温度低于所述第二预热温度；S5：如果为极限工况模式，则控制所述双预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热，其中，所述第四预热温度位于所述第一预热温度和所述第二预热温度之间。进一步的，所述S2进一步包括：获取发动机水温和机油温度，并根据所述发动机水温和机油温度判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第一预热温度同时对所述发动机预热直至发动机启动完成。进一步的，所述S3进一步包括：获取发动机水温、机油温度和发动机转速，并根据所述发动机水温、机油温度和发动机转速判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热第一预定时间，其中，当所述发动机水温和所述机油温度低于当前的预热温度时，或者怠速时发动机的温度高于所述预热温度时，则控制所述双预热塞同时运行，否则控制所述双预热塞中的一个预热塞运行。进一步的，所述S4进一步包括：获取发动机水温、机油温度、发动机转速和油门位置，并根据所述发动机水温、机油温度、发动机转速和油门位置判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热直至所述发动机的缸内温度满足预定要求。进一步的，所述S5进一步包括：获取发动机水温、机油温度、发动机转速、油门位置和废气温度，并根据所述发动机水温、机油温度、发动机转速、油门位置和废气温度判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热第二预定时间。相对于现有技术，本专利技术所述的基于双预热塞的发动机预热方法具有以下优势：本专利技术所述的基于双预热塞的发动机预热方法，可以实现缸内快速预热、缩短冷启动时间、减少尾气污染物(如HC/CO)的排放、提高排气温度、减少ERG阀的积碳现象、改善缸内燃烧状态、减少启动时候白烟、提高压缩终了温度从而提升燃油经济性，降低增压器的响应时间。具体而言，具有以下优点：通过双预热塞可以实现更高的预热效率；在冷启动、暖车及怠速时，缩短了冷启动和暖车时间，具有更快速的启动特性，能够减小该工况下的HC、CO排放量；在发动机部分负荷、低速小负荷或低速大负荷工况下，提高燃油经济性；并在缸内未达到最佳的缸内温度、排气温度较低情况下，加快缸内燃烧温度向热状态步进，降低增压器的响应时间。本专利技术的另一个目的在于提出一种基于双预热塞的发动机预热系统，该系统能够在车辆处于多个运行工况下实现发动机预热且具有预热效率高的优点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于双预热塞的发动机预热系统，包括：预热控制开关；第一预热塞和第二预热塞，所述第一预热塞和所述第二预热塞通过所述预热控制开关与电源相连；预热控制器，所述预热控制器与所述预热控制开关的控制端相连，所述预热控制器用于在发动机处于启动模式时，控制所述预热控制开关闭合以使所述第一预热塞和第二预热塞以第一预热温度同时对所述发动机进行预热，在所述发动机处于怠速及暖车模式时，控制所述第一预热塞或第二预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热，其中，所述第二预热温度低于所述第一预热温度，在所述发动机处于低温负荷运行模式时，控制所述第一预热塞和第二预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热，其中，所述第三预热温度低于所述第二预热温度，当所述发动机处于极限工况模式时，控制所述第一预热塞和第二预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热，其中，所述第四预热温度位于所述第一预热温度和所述第二预热温度之间。进一步的，在所述发动机处于启动模式时，所述预热控制器用于：获取发动机水温和机油温度，并根据所述发动机水温和机油温度判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述第一预热塞和第二预热塞以第一预热温度同时对所述发动机预热直至发动机启动完成。进一步的，在所述发动机处于怠速及暖车模式时，所述预热控制器用于：获取发动机水温、机油温度和发动机转速，并根据所述发动机水温、机油温度和发动机转速判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述第一预热塞和/或第二预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热第一预定时间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断发动机当前的工作模式，其中，所述工作模式包括启动模式、怠速及暖车模式、低温负荷运行模式和极限工况模式；S2：如果为启动模式，则控制所述双预热塞以第一预热温度同时对所述发动机进行预热；S3：如果为怠速及暖车模式，则控制所述双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热，其中，所述第二预热温度低于所述第一预热温度；S4：如果为低温负荷运行模式，则控制所述双预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热，其中，所述第三预热温度低于所述第二预热温度；S5：如果为极限工况模式，则控制所述双预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热，其中，所述第四预热温度位于所述第一预热温度和所述第二预热温度之间。

【技术特征摘要】
1.一种基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断发动机当前的工作模式，其中，所述工作模式包括启动模式、怠速及暖车模式、低温负荷运行模式和极限工况模式；S2：如果为启动模式，则控制所述双预热塞以第一预热温度同时对所述发动机进行预热；S3：如果为怠速及暖车模式，则控制所述双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热，其中，所述第二预热温度低于所述第一预热温度；S4：如果为低温负荷运行模式，则控制所述双预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热，其中，所述第三预热温度低于所述第二预热温度；S5：如果为极限工况模式，则控制所述双预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热，其中，所述第四预热温度位于所述第一预热温度和所述第二预热温度之间。2.根据权利要求1所述的基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，所述S2进一步包括：获取发动机水温和机油温度，并根据所述发动机水温和机油温度判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第一预热温度同时对所述发动机预热直至发动机启动完成。3.根据权利要求1所述的基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，所述S3进一步包括：获取发动机水温、机油温度和发动机转速，并根据所述发动机水温、机油温度和发动机转速判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞中的至少一个预热塞以第二预热温度对所述发动机进行预热第一预定时间，其中，当所述发动机水温和所述机油温度低于当前的预热温度时，或者怠速时发动机的温度高于所述预热温度时，则控制所述双预热塞同时运行，否则控制所述双预热塞中的一个预热塞运行。4.根据权利要求1所述的基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，所述S4进一步包括：获取发动机水温、机油温度、发动机转速和油门位置，并根据所述发动机水温、机油温度、发动机转速和油门位置判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第三预热温度交替对所述发动机进行预热直至所述发动机的缸内温度满足预定要求。5.根据权利要求1所述的基于双预热塞的发动机预热方法，其特征在于，所述S5进一步包括：获取发动机水温、机油温度、发动机转速、油门位置和废气温度，并根据所述发动机水温、机油温度、发动机转速、油门位置和废气温度判断是否对所述发动机进行预热；如果是，则控制所述双预热塞以第四预热温度同时对所述发动机进行预热第二预定时间。6.一种基于双预热塞的发动机预热系统，其特征在于，包括：预热控制开关；第一预热塞和第二预热塞，所述第一预热塞和所述第二预热塞通过所述预热控制开关与电源相连；预热控制器，所述预热控...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾殿臣，王国清，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13