发动机冷启动预热控制系统和方法技术方案

本发明专利技术属于发动机冷启动技术领域，具体涉及一种发动机冷启动预热控制系统，包括发动机预热系统、电池预热系统和电气控制系统，电气控制系统用于根据环境温度和发动机启动条件确定发动机系统中的燃油预热系统和冷却预热系统，以及电池预热系统各自的工作时间，并在发动机启动前根据各预热系统的工作时间分别对发动机的燃油、冷却水和蓄电池进行初级预热，以及，根据发动机运转过程中的燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度判断是否进行次级预热，通过控制对应的预热系统进行次级预热，直至燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度满足发动机正常运转要求。本发明专利技术方案中的预热操作的自动化程度高，方便快捷且便于控制。方便快捷且便于控制。方便快捷且便于控制。

【技术实现步骤摘要】
发动机冷启动预热控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及发动机冷启动
，具体地涉及一种发动机冷启动预热控制系统和方法。

技术介绍

[0002]目前起重机发动机在极寒地区由于进气温度过低、蓄电池低温亏电、燃油结腊等现象出现无法启动的状况。
[0003]为解决极寒条件下重型车辆大功率柴油机冷启动问题，必须为车辆加装冷启动辅助措施，例如加注启动液、冷却介质加热、润滑油加热或蓄电池保温等，试验表明上述措施虽然在一定程度上能够较为明显的改善大功率柴油机低温启动效果，但只能满足-30℃以上环境温度的冷启动，不同环境温度下对所使用的柴油的牌号也有要求，使得用户成本偏高，另外，辅助发动机冷启动的预热时间一般由人工控制，用户无法准确把握发动机启动的时间点。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种发动机冷启动预热控制系统和方法。
[0005]技术方案如下：
[0006]一种发动机冷启动预热控制系统，包括发动机预热系统、电池预热系统和电气控制系统；
[0007]所述发动机预热系统包括用于对进入发动机的燃油进行预热的燃油预热系统和用于对发动机内的冷却水进行预热的冷却预热系统；
[0008]所述电气控制系统分别与所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统电连接，用于根据环境温度和发动机启动条件确定所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统各自的工作时间，并在发动机启动前根据各预热系统的工作时间分别对发动机的燃油、冷却水和蓄电池进行初级预热，以及，根据发动机运转过程中的燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度判断是否进行次级预热，通过控制对应的预热系统进行次级预热工作，直至燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度满足发动机正常运转要求。
[0009]优选地，所述燃油预热系统包括带加热功能且通过油管依次连通的燃油传感器、第一油管加热器、燃油滤清器和第二油管加热器；
[0010]其中，所述燃油传感器安装于油箱的出油口，所述燃油传感器内置有PTC发热体，通电时用于对吸出油箱的燃油进行加热；
[0011]油管加热器包括电热线和温控元件，其中，所述第一油管加热器通过第一预热油管与所述燃油滤清器连通，所述第一油管加热器的电热线插入所述第一预热油管，通电时利用其电热线对所述第一预热油管中的燃油进行加热，并利用其温控元件实时采集所述第一预热油管中的燃油温度；
[0012]所述燃油滤清器内置有PTC发热体和温度传感器，通电时用于对流经所述燃油滤清器的燃油进行加热，并采集所述燃油滤清器中的燃油温度；
[0013]所述第二油管加热器通过第二预热油管与发动机连通，所述第二油管加热器的电热线插入所述第二预热油管，通电时利用其电热线对所述第二预热油管中的燃油进行加热，并利用其温控元件实时采集所述第二预热油管中的燃油温度。
[0014]优选地，所述燃油滤清器的进油端还设置有油温传感器，所述油温传感器与所述第一预热油管平行安装于所述燃油滤清器的同一侧面上，所述油温传感器用于在发动机启动后采集流动燃油的温度。
[0015]优选地，所述冷却预热系统用于对发动机中的冷却水循环加热，包括：
[0016]液体加热器，通过带电预热功能的油管与油箱的出油口连通，所述液体加热器通电时利用燃油泵吸入燃油并燃烧燃油来加热内部的冷却液，还通过水泵控制冷却液的流向；
[0017]出水管，一端与所述液体加热器的出水口连接，另一端与发动机的进水口连接，用于将经过液体加热器加热后的冷却液导入发动机，与发动机中的冷却水进行热交换；
[0018]回水管，一端与所述发动机的出水口连接，另一端与所述液体加热器的回水口连接，用于将进行热交换后的冷却液送回所述液体加热器中循环使用。
[0019]优选地，所述电池预热系统用于对蓄电池模块进行循环加热，包括：
[0020]气体加热器，通过带电预热功能的油管与油箱的出油口连通，所述气体加热器通电时利用燃油泵吸入燃油并燃烧燃油来加热内部的气体，还通置气压泵控制气体的流向；
[0021]出气管，一端与所述气体加热器的出气口连接，另一端与蓄电池模块的进气口连接，用于将经过气体加热器加热后的气体导入蓄电池模块，与蓄电池模块进行热交换；
[0022]回气管，一端与所述蓄电池模块的出气口连接，另一端与所述其他加热器的回气口连接，用于将进行热交换后的气体送回所述气体加热器中循环使用。
[0023]优选地，所述电气控制系统包括：
[0024]主控制器，通过CAN总线与发动机电子控制单元ECU连接，用于采集环境温度和发动机温度，所述主控制器还分别与所述燃油传感器、所述第一油管加热器、所述燃油滤清器、所述第二油管加热器、所述油温传感器、所述液体加热器和所述气体加热器电连接，在蓄电池模块的供电作用下，所述主控制器实时采集来自上述元件的温度传感信号，并根据环境温度、发动机温度以及预存的发动机启动/运转相关信息控制上述元件的通电和断电；
[0025]显示器，与所述主控制器连接，用于显示所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统的工作状态，包括：以所述燃油传感器、所述第一油管加热器、所述燃油滤清器和所述第二油管加热器的通电状态为输入，输出所述燃油预热系统的工作状态信号；根据所述液体加热器的通电状态输出所述冷却预热系统的工作状态信号；根据所述气体加热器的通电状态输出所述电池预热系统的工作状态信号；以及，
[0026]冷启动预热开关，与所述主控制器连接，用于一键开启/关闭发动机冷启动功能。
[0027]优选地，所述主控制器实时采集来自上述元件的温度传感信号，并根据环境温度、发动机温度以及预存的发动机启动/运转相关信息控制上述元件的通电和断电，具体包括：
[0028]初级预热阶段，根据环境温度、发动机温度以及预存的发动机温度与冷启动预热时间的对应关系，确定所述冷却预热系统、所述电池预热系统和所述燃油预热系统各自的
工作时间，并根据所述冷却预热系统的工作时间对所述液体加热器通电，根据所述电池预热系统的工作时间对所述气体加热器通电，根据所述燃油预热系统的工作时间同时对所述燃油传感器、所述第一油管加热器、所述燃油滤清器和所述第二油管加热器通电，实现对发动机的燃油、冷却水和蓄电池的初级预热；
[0029]次级预热阶段，采集发动机运转过程中的冷却水温度、燃油温度和蓄电池温度，并根据预设的冷却水温度阈值判断所述冷却预热系统是否继续通电工作，根据预设的燃油温度阈值判断所述燃油预热系统是否继续通电工作，根据预设的蓄电池温度阈值判断所述电池预热系统是否继续通电工作，通过控制对应的预热系统进行次级预热工作，使得冷却水温度、燃油温度和蓄电池温度不小于各自的阈值。
[0030]另一方面，本专利技术还提供了一种发动机冷启动预热控制方法，包括：
[0031]根据环境温度和发动机启动条件确定发动机的燃油预热系统、冷却预热系统和电池预热系统各自的工作时间，并根据各预热系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，包括发动机预热系统、电池预热系统和电气控制系统；所述发动机预热系统包括用于对进入发动机的燃油进行预热的燃油预热系统和用于对发动机内的冷却水进行预热的冷却预热系统；所述电气控制系统分别与所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统电连接，用于根据环境温度和发动机启动条件确定所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统各自的工作时间，并在发动机启动前根据各预热系统的工作时间分别对发动机的燃油、冷却水和蓄电池进行初级预热，以及，根据发动机运转过程中的燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度判断是否进行次级预热，通过控制对应的预热系统进行次级预热工作，直至燃油温度、冷却水温度和蓄电池温度满足发动机正常运转要求。2.根据权利要求1所述的发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，所述燃油预热系统包括带加热功能且通过油管依次连通的燃油传感器、第一油管加热器、燃油滤清器和第二油管加热器；其中，所述燃油传感器安装于油箱的出油口，所述燃油传感器内置有PTC发热体，通电时用于对吸出油箱的燃油进行加热；油管加热器包括电热线和温控元件，其中，所述第一油管加热器通过第一预热油管与所述燃油滤清器连通，所述第一油管加热器的电热线插入所述第一预热油管，通电时利用其电热线对所述第一预热油管中的燃油进行加热，并利用其温控元件实时采集所述第一预热油管中的燃油温度；所述燃油滤清器内置有PTC发热体和温度传感器，通电时用于对流经所述燃油滤清器的燃油进行加热，并采集所述燃油滤清器中的燃油温度；所述第二油管加热器通过第二预热油管与发动机连通，所述第二油管加热器的电热线插入所述第二预热油管，通电时利用其电热线对所述第二预热油管中的燃油进行加热，并利用其温控元件实时采集所述第二预热油管中的燃油温度。3.根据权利要求2所述的发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，所述燃油滤清器的进油端还设置有油温传感器，所述油温传感器与所述第一预热油管平行安装于所述燃油滤清器的同一侧面上，所述油温传感器用于在发动机启动后采集流动燃油的温度。4.根据权利要求3所述的发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，所述冷却预热系统用于对发动机中的冷却水循环加热，包括：液体加热器，通过带电预热功能的油管与油箱的出油口连通，所述液体加热器通电时利用燃油泵吸入燃油并燃烧燃油来加热内部的冷却液，还通过水泵控制冷却液的流向；出水管，一端与所述液体加热器的出水口连接，另一端与发动机的进水口连接，用于将经过液体加热器加热后的冷却液导入发动机，与发动机中的冷却水进行热交换；回水管，一端与所述发动机的出水口连接，另一端与所述液体加热器的回水口连接，用于将进行热交换后的冷却液送回所述液体加热器中循环使用。5.根据权利要求4所述的发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，所述电池预热系统用于对蓄电池模块进行循环加热，包括：气体加热器，通过带电预热功能的油管与油箱的出油口连通，所述气体加热器通电时利用燃油泵吸入燃油并燃烧燃油来加热内部的气体，还通过气压泵控制气体的流向；
出气管，一端与所述气体加热器的出气口连接，另一端与蓄电池模块的进气口连接，用于将经过气体加热器加热后的气体导入蓄电池模块，与蓄电池模块进行热交换；回气管，一端与所述蓄电池模块的出气口连接，另一端与所述气体加热器的回气口连接，用于将进行热交换后的气体送回所述气体加热器中循环使用。6.根据权利要求5所述的发动机冷启动预热控制系统，其特征在于，所述电气控制系统包括：主控制器，通过CAN总线与发动机电子控制单元ECU连接，用于采集环境温度和发动机温度，所述主控制器还分别与所述燃油传感器、所述第一油管加热器、所述燃油滤清器、所述第二油管加热器、所述油温传感器、所述液体加热器和所述气体加热器电连接，在蓄电池模块的供电作用下，所述主控制器实时采集来自上述元件的温度传感信号，并根据环境温度、发动机温度以及预存的发动机启动/运转相关信息控制上述元件的通电和断电；显示器，与所述主控制器连接，用于显示所述燃油预热系统、所述冷却预热系统和所述电池预热系统的工作状态，包括：以所述燃油传感器、所述第一油管加热器、所述燃油滤清器和所述第二油管加热器的通电状态为输入，输出所述燃油预热系统的工作状态信号；根据所述液体加热器的通电状态输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢玉声，沈苏，廖娅西，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：