用于汽车发动机冷启动的燃油加热和进气预热系统及方法
【专利摘要】本发明提出一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，包括：加热装置，用于对燃油箱燃油进行加热、对粗滤器中的燃油和水进行加热以及对吸油管内的燃油进行加热；第一开关；热敏电阻，设置在吸油管末端附近；控制器，在第一开关闭合且汽车处于第一状态时，获取热敏电阻阻值并计算燃油温度，且在该温度小于第一预设温度时控制加热装置进行加热；发动机预热系统，在汽车处于第二状态且发动机需要预热时对发动机进气预热；电源，向各装置供电。本发明还提出了一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法。本发明统筹管理燃油系统加热和进气预热，提高发动机冷启动的性能，实现智能性管理。
【专利说明】用于汽车发动机冷启动的燃油加热和进气预热系统及方法【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造【技术领域】，特别涉及一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统及方法。
【背景技术】
[0002]在寒冷地区，当温度很低时，例如，冬天气温往往低于4_6°C，致使0#柴油结蜡，即油箱和吸油管里的燃油容易结蜡，从而导致由于发动机吸油阻力增大而无法启动中重型卡车。一般的发动机启动采用进气预热的方法，此种方法在气温满足燃油流动性的情况下足够使用，但如果温度急剧下降而引起柴油结蜡流动性降低后，则会发生发动机启动失效的情况。因此，一般的卡车司机会用热水浇淋或用火烤吸油管附近促使燃油液化，该种方法有时会使燃油箱局部过热发生危险而造成人员伤害。另外有采用碳纤维加热丝或电阻丝加热的方法，由于温度过高氧化过度造成使用寿命低，不满足车辆使用的高可靠性要求。另一种方法为采用PTC (Positive Temperature Coefficient,正温度系数)材料进行加热,该方法仅仅是使用PTC的热电阻特性，直接采用开关通电，如图6所示，此种加热系统，燃油加热过程无法控制，仪表显示过程也无法实现，智能化水平低。综上，现有的技术只单一考虑某一项发动机冷启动技术，没有将燃油系统加热和进气预热统一考虑，容易引起加热失控，可靠性差， 安全性无法保证。
【发明内容】
[0003]本发明旨在在一定程度上至少解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。
[0004]为此，本发明的第一个目的在于提出一种可提高发动机冷启动性能的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统。
[0005]本发明的第二个目的在于提出一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提出了一种用于汽车燃油箱内燃油的加热系统，包括:加热装置，所述加热装置包括:燃油箱加热器、粗滤器加热器和吸油管加热器，其中燃油箱加热器用于对所述汽车的燃油箱燃油进行加热；粗滤器加热器用于对所述汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热；吸油管加热器用于对所述汽车的吸油管内的燃油进行加热；第一开关；热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述汽车的吸油管末端附近以使所述热敏电阻的阻值随所述吸油管末端附近的燃油的温度变化而改变；控制器，用于在所述第一开关闭合之后且所述汽车处于第一状态时，获取所述热敏电阻的电阻值，并根据所述热敏电阻的电阻值计算所述吸油管末端附近的燃油的温度，且在判断所述温度小于第一预设温度时，控制所述加热装置进行加热；发动机预热系统，在所述汽车处于第二状态且判断所述发动机需要预热时发动机进气预热装置对所述发动机进气预热；电源，用于对所述加热装置、所述控制器和所述发动机预热系统供电。[0007]在本发明的一个实施例中，所述控制器还用于在根据所述热敏电阻的电阻值获得所述吸油管末端附近的燃油的温度，且在判断所述温度大于第二预设温度时，控制所述加热装置停止加热。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述燃油箱加热器和所述粗滤器加热器为PTC加热器，所述吸油管加热器为加热电阻或者碳纤维。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述控制器还用于在判断所述加热装置的加热时间达到所述第一预设时间后，控制所述加热装置停止加热。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述第一开关为设置在汽车的驾驶舱内的手动加热控制开关，其中，所述控制器与所述电源通过所述手动加热控制开关相连。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统还包括:第二开关，所述第二开关具有控制端，所述第二开关分别与所述电源和所述加热装置相连且控制端与所述控制器相连，用于在所述控制器判断吸油管末端附近的燃油的温度小于所述第一预设温度时控制所述第二开关闭合以便所述加热装置进行加热。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述第二开关为继电器、三极管或者MOS管。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统还包括:设置在所述汽车的仪表盘上的加热提示灯，所述加热提示灯与所述控制器相连，以在所述控制器控制所述加热装置进行加热时，点亮所述加热提示灯且在所述加热装置发生故障时闪烁。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述发动机预热系统包括:发动机控制器ECU，用于根据进气温度和环境温度判断发动机是否需要进气预热；发动机进气预热装置，用于对进气隔栅加热。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述发动机控制器ECU在所述发动机进气预热装置对进气隔栅加热第二预设时间后，且进气温度大于预设进气温度时，判断发动机满足启动条件，控制所述发动机进气预热装置停止加热。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统还包括:设置在所述汽车的仪表盘上的发动机预热提示灯，所述发动机预热提示灯与所述发动机控制器ECU相连，以在所述发动机控制器ECU控制所述发动机进气预热装置进行进气预热时点亮。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统还包括:保险丝，所述保险丝分别设置在所述电源与所述第一开关之间、所述电源与所述加热装置之间，以及所述电源与所述发动机进气预热系统之间。
[0018]本发明第二方面的实施例提出了一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，包括如下步骤:判断是否接收到加热请求信号；如果接收到所述加热请求信号且判断所述汽车处于第一状态，则获取热敏电阻的电阻值，并根据所述热敏电阻的电阻值判断吸油管末端的燃油温度，其中，所述热敏电阻在加热过程中的电阻值随温度的升高而变大；如果所述吸油管末端的燃油温度小于或等于所述第一预设温度，则控制所述加热装置开始进行第一预设时间的加热；如果判断所述汽车处于第二状态且所述发动机预热系统需要加热，则对所述发动机进行第二预设时间的预热。[0019]在本发明的一个实施例中，所述加热装置包括:燃油箱加热器，用于对所述汽车的燃油箱燃油进行加热；粗滤器加热器，用于对所述汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热；吸油管加热器，用于对所述汽车的吸油管内的燃油进行加热。
[0020]在本发明的一个实施例中，所述燃油箱加热器和所述粗滤器加热器为PTC加热器，所述吸油管加热器为加热电阻或者碳纤维。
[0021]在本发明的一个实施例中，在所述加热装置的加热时间达到所述第一预设时间后，控制所述加热装置停止加热。
[0022]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，还包括:在所述加热装置进行加热时，向驾驶员进行加热提示。
[0023]在本发明的一个实施例中，所述发动机控制器ECU在所述发动机进气预热装置对进气隔栅加热第二预设时间后，且进气温度大于预设进气温度时，判断发动机满足启动条件，控制所述发动机进气预热装置停止加热。
[0024]在本发明的一个实施例中，所述用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，还包括:在所述发动机进气预热系统对发动机进行进气预热时，向驾驶员进行发动机预热提示。
[0025]根据本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统和方法，将燃油系统加热和进气预热统筹管理，进一步提高了发动机冷启动的性能，实现了加热和进气预热功能的智能性管理。本发明中，当判断接收到用户的加热请求信号，根据加热装置的电阻值的变化判断是否需要对吸油管的进油口周围进行加热，从而能够准确地控制加热装置的启动和关闭，本发明的实施例对吸油管的进油口周围的加热判定根据加热装置实际的电阻值，即吸油管的进油口周围的燃油的实际温度进行判断，使得加热控制更加准确，且避免了驾驶者根据主观判断可能带来的危害，具有加热控制稳定可靠，节省汽车能耗的优点。例如，在冬天气温往往低于4-6°C导致0#柴油结蜡，而无法启动中重型卡车时，通过加热装置的电阻值变化对燃油的吸油管进油口周边进行加热控制，可避免加热失控造成意外事故，有效降低系统用电量。另外，通过本发明实施例的方法，可以使用便宜的0#柴油代替价格较高的低温标号柴油，从而达到降低车辆运行成本的目的。
[0026]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0028]图1是本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统的不意图；
[0029]图2是本发明一个实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热系统的示意图；
[0030]图3是本发明一个实施例的用于汽车发动机冷启动的发动机进气预热系统的示意图；
[0031]图4是本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法的流程图；[0032]图5是本发明一个实施例的汽车发动机冷启动时，燃油加热和发动机进气预热各装置及系统工作的时序图；以及
[0033]图6是一项现有技术的用于汽车的吸油管加热系统的结构图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]以下结合附图首先描述根据本发明实施例的用于汽车燃油箱内燃油的加热系统。
[0037]如图1所示，本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，包括加热装置110、第一开关120、热敏电阻130、控制器140和、发动机预热系统150和电源160。其中:
[0038]加热装置110包括燃油箱加热器111、粗滤器加热器112和吸油管加热器113，用于对汽车的吸油管的进油口周围进行加热，燃油箱加热器111用于对汽车的燃油箱燃油进行加热；粗滤器加热器112用于对汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热；吸油管加热器113用于对汽车的吸油管内的燃油进行加热，加热装置110中，燃油箱加热器111和粗滤器加热器112为PTC加热器，吸油管加热器113为加热电阻(加热电阻丝)或者碳纤维，例如，将碳纤维设置在吸油管的空腔中或者采用加热电阻丝进行加热，也可将碳纤维填埋在吸油管的管壁内部或采用加热电阻丝进行加热。控制器140用于在第一开关120闭合之后且汽车处于第一状态时，获取高精度热敏电阻130的电阻值，并根据热敏电阻130的电阻值，计算吸油管末端附近的燃油温度，并在判断该温度小于第一预设温度时，控制加热装置110对燃油管的进油口周围进行加热。发动机预热系统150用于在汽车处于第二状态且判断发动机需要预热时对发动机进气预热。电源160用于对加热装置110、控制器140和发动机预热系统150供电。如图2所示，在上述示例中，第一状态为汽车钥匙运动到ACC档的状态，第一开关120为设置在汽车的驾驶舱内的手动加热控制开关，控制器140与电源160通过手动加热控制开关相连。由此，当汽车钥匙处于ACC档时，驾驶者按下手动加热控制开关，电源160向控制器140供电，以便控制器140控制加热装置110和热敏电阻130进行工作。第二状态为汽车钥匙运动到ON档的状态，在此状态下，当发动机需要预热时，由发动机预热系统150对发动机进行预热，预热完毕后，可通过把汽车钥匙运动到START档来启动发动机。
[0039]需要说明的是，上述实例中吸油管末端附近的燃油温度是根据热敏电阻130的电阻特性分析得到的，具体地，由于高精度热敏电阻130电阻值在预定温度区间内随温度的升高而变大，且对于温度变化很敏感，根据该特性，可根据实验或其他方式得知，温度与电阻值的对应关系，由此，可根据热敏电阻的电阻值计算吸油管末端的温度。例如对于0#柴油而言，通常在温度低于4-6°C时，柴油结蜡，因此，可将第一预设温度设为5°C左右，将第二预设温度设为15°C至45°C之间，以避免柴油结蜡，保证吸油管畅通。
[0040]在传统的加热系统中，当用户按下第一开关(S卩加热开关)后，无论燃油箱是否真的需要加热，都将对燃油箱进行加热，由此容易使得燃油箱的局部加热温度过高，发生事故，且对燃油箱是否加热是通过驾驶者主观判断的，容易产生误判，例如可能燃油箱温度过低，而驾驶者判断不需要加热，从而导致发动机吸油阻力大，无法启动，减少汽车使用寿命，而有时燃油箱温度并不需要加热，而驾驶者误认为需要加热，因此带来安全隐患。而本发明实施例的加热系统，当用户将第一开关(即加热开关)闭合后，控制器获取热敏电阻的电阻值，并根据电阻值的变化判断是否需要对吸油管的进油口周围进行加热，从而能够准确地控制加热装置的启动和关闭，与传统的加热系统相比，本发明的实施例对吸油管的进油口周围的加热判定由控制器根据加热装置实际的电阻值，即吸油管的进油口周围的燃油的实际温度进行判断，使得加热控制更加准确，且避免了驾驶者根据主观判断可能带来的危害，具有加热控制稳定可靠，节省汽车能耗的优点。例如，在冬天气温往往低于4-6°C导致0#柴油结蜡，而无法启动中重型卡车时，通过加热装置的电阻值变化对燃油的吸油管进油口周边进行加热控制，可避免加热失控造成意外事故，有效降低系统用电量，提高系统的可靠性和安全。另外，通过本发明实施例的加热系统，可以使用便宜的0#柴油代替价格较高的低温标号柴油，从而降低车辆的运行成本。
[0041]进一步地，控制器140检测热敏电阻130的电阻值，并根据热敏电阻130的电阻值可得到吸油管末端附近的燃油温度，当燃油的温度达到第二预设温度时，控制加热装置110停止加热。本实施例中，第二预设温度为15°c。控制器140在加热装置110加热第一预定时间以后控制加热装置110停止加热，由此，可避免在车辆启动之前，对吸油管加热时间过长带来的吸油管的进油口周围温度过高，防止危险的发生。而在传统的加热系统中，是否需要停止加热由驾驶者根据经验值确定，可能产生误判。因此，本发明实施例的方法更为合理、且精确地判断出什么时候停止加热装置110的加热，具有加热控制准确、合理的优点，可靠性强，且更加安全。在本发明的一个实施例中，第一预设时间可设为5分钟,在加热5分钟后，即使温度仍小于15°C，也控制加热装置110停止工作。需要说明的是，上述第一预设时间的取值仅为示例便于进行说明，而不应理解为对本发明的限制。
[0042]图2为本发明一个实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统中燃油加热部分的示例，作为一个具体的例子，控制器140根据热敏电阻130的当前电阻值大小，判断是否还需要导通第二开关190进行加热。如果需要加热，则每加热30秒，控制器140断开第二开关190，并判断热敏电阻130的电阻值对应的吸油管末端的燃油温度是否小于第一预设温度，如果是则导通第二开关190继续加热，如果大于或等于第一预设温度，则断开第二开关190停止加热装置110加热。
[0043]更进一步地，控制器140还用于计算加热装置110的累计加热时间，当加热时间大于第一预设时间时，即使根据热敏电阻的电阻值计算得到的吸油管末端的燃油温度仍小于第二预设温度，也控制加热装置110停止加热。具体地，从开始加热时计时，如果累计加热时间高于5分钟，热敏电阻130的电阻值对应的燃油温度仍未大于或等于第一预设温度，也控制第二开关190关闭，计时清零，停止加热。由此，确保加热装置110的加热效率，同时避免过度加热引发事故，进一步保证加热系统的安全性能。
[0044]如图2所示，本发明实施例的用于汽车的吸油管加热系统中，控制器140对加热装置110进行启动和关闭的控制可采用第二开关190实现，具体地:
[0045]第二开关190具有控制端、第一端和第二端(图中未标示)，第一端与电源160相连，第二端与加热装置110相连且控制端与控制器140相连。在控制器140判断吸油管末端附近的燃油的温度小于第一预设温度时控制第二开关190闭合，即控制第二开关190的第一端和第二端导通以便加热装置110进行加热。即当第二开关190的第一端和第二端导通时，电源160对加热装置110供电，以便加热装置110运行。反之，当第二开关190的第一端和第二端关断时，加热装置110停止运行。在该实例中，如图2所示，第二开关190为继电器，例如采用热继电器。但是，本发明的实施例并不限于此，第二开关190还可选择以下设备，但不限于以下设备:三极管或者MOS管等。
[0046]在本发明的一个实施例中，该加热系统还包括:设置在汽车的仪表盘上的加热提示灯170，加热提示灯170与控制器140相连，以在控制器140控制加热装置110进行加热时，点亮加热提示灯170，并在加热装置110停止加热时熄灭。由此，驾驶员能够直观地了解到燃油箱是否需要加热，进而了解汽车的当前状况，以便采取相应的措施，提升汽车的安全性。
[0047]结合图2，本发明实施例的燃油箱加热器111包括PTC加热芯片、燃油传感器和双金属开关，当然，也可不包括该双金属开关。其中:燃油传感器用于采集所述PTC加热芯片的电阻值。双金属开关设置在燃油传感器和PTC加热芯片之间，用于在PTC加热芯片的温度高于第二预定温度时自动断开，且在PTC加热芯片111的温度低于第一预定温度时自动闭合，其中，第一预定温度高于第二预定温度。在该实例中，第一预定温度为5°c左右，第二预定温度为15°c左右。由此，双金属开关可在燃油箱加热器111的温度超过第二预定温度(上限温度)时，双金属开关自动断开。例如，假设第二开关190损坏，使得第二开关190始终处于导通，造成燃油箱加热器111持续加热，而此时，双金属开关会在温度过高时自动断开，不但对燃油箱加热器111进行保护，且避免燃油箱温度过高，从而保证加热系统的安全可靠，进一步避免事故的发生。
[0048]图3为本发明一个实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统中发动机进气预热部分的示例，在本示例中，电源160为24V，发动机为康明斯(Cummins)发动机。
[0049]发动机预热系统150包括发动机控制器EOJ (Electronic Control Unit,电子控制单元)151和发动机进气预热装置152。
[0050]在本发明的一个实施例中，该发动机预热系统150还包括:设置在汽车的仪表盘上的发动机预热提示灯(图中未示出)，发动机预热提示灯与发动机控制器151相连，以在发动机控制器151控制发动机进气预热装置152对发动机进行预热时，点亮发动机预热提示灯，并在发动机进气预热装置152停止预热时熄灭。由此，驾驶员能够直观地了解到发动机是否需要预热，进而了解汽车的当前状况，以便采取相应的措施，提升汽车的安全性。
[0051]再次结合图2，本发明实施例的加热系统还包括保险丝180。保险丝180分别设置在电源160与第一开关120之间、电源160与加热装置110之间，以及电源160与发动机预热系统150之间。设置保险丝180，可对加热系统进行保护，防止电流过大，如加热系统中线路短路造成系统损害，提升加热系统的安全性。
[0052]本发明的加热系统的控制器通过判断热敏电阻阻值变化，并控制接通或是断开第二开关(继电器，通常采用热继电器)，在双金属开关(温控双金属片)超过第一预设温度时可断开加热，具有对加热系统的保护措施且避免温度过高导致事故，该系统可在加热时间上进行有效控制，需要短时加热时，则提供短时加热，需要长时间加热时，则完成长时间加热，提高加热程度可控性，产品稳定可靠性，在进行有差别的加热时间控制时，可以节省整车电能。例如，在寒冷地区，当温度很低时，燃油箱里的燃油容易结蜡，从而导致发动机吸油阻力增大而无法启动。而传统的方式为用热水浇淋或用火烤促使燃油液化，该方式有时会使燃油箱局部过热发生危险而造成人员伤害，在另一些方式中，采用PTC材料加热的方法，仅仅是使用PTC的热电阻特性，直接采用开关通电(如附图4)，此种方法，燃油加热过程无法控制，仪表显示过程也无法实现，智能化水平低。
[0053]而本发明的实施例在采用PTC加热基础上，使用优化的控制策略，通过车身控制器对高精度热敏电阻的采集，实现加热功能是否需要开启判断，采用车身控制器计时功能和双金属开关先到先动作设计，实现加热系统可控性，避免加热失控引起意外事故。同时在仪表盘上设置符合ISO 7000的燃油加热黄色指示符号，例如加热提示灯，在进行加热时，此符号点亮，直至加热过程停止时熄灭。在加热装置发生故障时，黄色的加热提示灯闪烁，以提示驾驶员加热装置发生故障，需要进行处理。由此，可使驾驶员随时了解加热状态。
[0054]根据本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，将燃油系统加热和进气预热统筹管理，进一步提高了发动机冷启动的性能，实现了加热和进气预热功能的智能性管理。本发明中，当用户将第一开关(即加热开关)闭合后，控制器获取热敏电阻的电阻值，并根据电阻值的变化判断是否需要对吸油管的进油口周围进行加热，从而能够准确地控制加热装置的启动和关闭，与传统的加热系统相比，本发明的实施例对吸油管的进油口周围的加热判定由控制器根据热敏电阻实际的电阻值，即吸油管的进油口周围的燃油的实际温度进行判断，使得加热控制更加准确，且避免了驾驶者根据主观判断可能带来的危害，具有加热控制稳定可靠，节省汽车能耗的优点。例如，在冬天气温往往低于4-6°C导致0#柴油结蜡，而无法启动中重型卡车时，通过加热装置的电阻值变化对燃油的吸油管进油口周边进行加热控制，可避免加热失控造成意外事故，有效降低系统用电量，提高系统的可靠性和安全性。另外，通过本发明实施例的加热系统，可以使用便宜的0#柴油代替价格较高的低温标号柴油，从而降低车辆的运行成本。
[0055]本发明的进一步实施例提供了 一种用于汽车燃油箱内燃油的加热方法。
[0056]如图4所示，根据本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，包括如下步骤:
[0057]S401:判断是否接收到加热请求信号。
[0058]结合上述加热系统，该加热请求信号为闭合第一开关时产生，即当第一开关闭合后，电源向控制器提供的电压信号。其中，第一开关为设置在汽车的驾驶舱内的手动加热控制开关。
[0059]S402:如果接收到加热请求信号且判断汽车处于第一状态，则获取热敏电阻的电阻值，并根据热敏电阻的电阻值判断吸油管末端的燃油温度。
[0060]其中，第一状态即为汽车钥匙转动到ACC档的状态，当汽车处于ACC档时闭合第一开关，则加热系统获取设置在汽车吸油管末端热敏电阻的电阻值，并根据热敏电阻的电阻值判断吸油管末端的燃油温度。[0061]S403:如果吸油管末端的燃油温度小于或等于第一预设温度，则控制加热装置开始进行第一预设时间的加热。
[0062]如果燃油温度小于或等于第一预设温度，则加热系统控制加热装置开始进行第一预设时间的加热。如果燃油温度大于第一预设温度，则跳过此步骤，执行S404。加热过程中，如果燃油温度达到第二预设温度，则停止加热。本实施例中，第一预设温度为5°C，第二预设温度为15°C至45°C之间。其中，加热装置包括:燃油箱加热器、粗滤器加热器和吸油管加热器，燃油箱加热器用于对汽车的燃油箱燃油进行加热；粗滤器加热器用于对汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热；吸油管加热器用于对汽车的吸油管内的燃油进行加热。在加热装置加热时间达到第一预定时间以后，控制加热装置停止加热，由此，可避免在车辆启动之前，对吸油管加热时间过长带来的吸油管的进油口周围温度过高，防止危险的发生。
[0063]在本发明的一个实施例中，吸油管加热器为加热电阻(加热电阻丝)或者碳纤维，例如，将碳纤维设置在吸油管的空腔中或者采用加热电阻丝进行加热，也可将碳纤维填埋在吸油管的管壁内部或采用加热电阻丝进行加热。
[0064]在本发明的一个实施例中，在加热装置进行加热时，通过设置在仪表盘上的加热提示灯向驾驶员进行加热提示，在进行加热时，加热提示灯点亮，直至加热过程停止时熄灭。在加热装置发生故障时，加热提示灯闪烁，以提示驾驶员加热装置发生故障，需要进行处理。
[0065]S404:如果判断汽车处于第二状态且发动机预热系统需要加热，则对发动机进行第二预设时间的预热。
[0066]其中，第二状态即为汽车钥匙转动到ON档的状态。当驾驶员将钥匙转动到ON档，此时发动机控制器ECU判断是否需要进气预热，当发动机控制器ECU启动了进气预热后，在仪表盘中会显示发动机预热指示灯，在加热第二预设时间后，且进气温度大于预设进气温度时，控制发动机进气预热装置停止加热，仪表盘上的预热指示灯熄灭，
[0067]可以启动发动机。在本发明的一个实施例中，第二预设时间可设置为30秒。发动机预热完成之后，汽车钥匙开关可运动到START档位，发动机启动电机运行5秒后，发动机可启动。
[0068]图5描述了本发明一个实施例中汽车发动机冷启动过程中各装置及系统工作的时序图。
[0069]本实施例中，第一开关为仪表台燃油加热开关，该开关在闭合后会自动复位。将汽车钥匙运动到ACC档，汽车处于第一状态，此时闭合仪表台燃油加热开关后，加热装置的燃油箱加热器、粗滤器加热器、吸油管加热器开始加热，经过第一预设时间(5分钟)后，停止加热。将汽车钥匙运动到ON档，汽车处于第二状态，此时发动机预热系统开始工作，对发动机进行进气预热，预热持续30秒，在该实例中，发动机进气预热的时间并不限于30秒，该进气预热时间与进气温度和水温有关，例如可以在判断进气温度和水温平均后的温度高于5°C时停止预热。发动预热结束后，可将汽车钥匙运动到START档，来启动汽车的发动机。
[0070]本实施例中，通过各装置及系统的有序运作，高效地实现了冷启动时电能电量的分配，保证了汽车发动机冷启动的可靠性。
[0071]根据本发明实施例的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，将燃油系统加热和进气预热统筹管理，进一步提高了发动机冷启动的性能，实现了加热和进气预热功能的智能性管理。本发明中，当判断接收到用户的加热请求信号，根据加热装置的电阻值的变化判断是否需要对吸油管的进油口周围进行加热，从而能够准确地控制加热装置的启动和关闭，本发明的实施例对吸油管的进油口周围的加热判定根据加热装置实际的电阻值，即吸油管的进油口周围的燃油的实际温度进行判断，使得加热控制更加准确，且避免了驾驶者根据主观判断可能带来的危害，具有加热控制稳定可靠，节省汽车能耗的优点。例如，在冬天气温往往低于4-6°C导致0#柴油结蜡，而无法启动中重型卡车时，通过加热装置的电阻值变化对燃油的吸油管进油口周边进行加热控制，可避免加热失控造成意外事故，有效降低系统用电量。另外，通过本发明实施例的方法，可以使用便宜的0#柴油代替价格较高的低温标号柴油，从而达到降低车辆运行成本的目的。
[0072]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0073]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(R0M)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0074]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0075]本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0076]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0077]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0078]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0079]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，包括: 加热装置，所述加热装置包括: 燃油箱加热器，用于对所述汽车的燃油箱燃油进行加热； 粗滤器加热器，用于对所述汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热； 吸油管加热器，用于对所述汽车的吸油管内的燃油进行加热； 第一开关； 热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述汽车的吸油管末端附近以使所述热敏电阻的阻值随所述吸油管末端附近的燃油的温度变化而改变； 控制器，用于在所述第一开关闭合之后且所述汽车处于第一状态时，获取所述热敏电阻的电阻值，并根据所述热敏电阻的电阻值计算所述吸油管末端附近的燃油的温度，且在判断所述温度小于第一预设温度时，控制所述加热装置进行加热； 发动机预热系统，用于在所述汽车处于第二状态且判断所述发动机需要预热时对所述发动机进气预热；以及 电源，用于对所述加热装置、所述控制器和所述发动机预热系统供电。
2.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述控 制器还用于在根据所述热敏电阻的电阻值获得所述吸油管末端附近的燃油的温度，且在判断所述温度大于第二预设温度时，控制所述加热装置停止加热。
3.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述燃油箱加热器和所述粗滤器加热器为PTC加热器，所述吸油管加热器为加热电阻或者碳纤维。
4.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述控制器还用于在判断所述加热装置的加热时间达到所述第一预设时间后，控制所述加热装置停止加热。
5.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述第一开关为设置在汽车的驾驶舱内的手动加热控制开关，其中，所述控制器与所述电源通过所述手动加热控制开关相连。
6.根据权利要求1所述的用于汽车的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，还包括: 第二开关，所述第二开关具有控制端，所述第二开关分别与所述电源和所述加热装置相连且控制端与所述控制器相连，用于在所述控制器判断吸油管末端附近的燃油的温度小于所述第一预设温度时控制所述第二开关闭合以便所述加热装置进行加热。
7.根据权利要求6所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述第二开关为继电器、三极管或者MOS管。
8.根据权利要求1-7任一项所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，还包括: 设置在所述汽车的仪表盘上的加热提示灯，所述加热提示灯与所述控制器相连，以在所述控制器控制所述加热装置进行加热时，点亮所述加热提示灯且在所述加热装置发生故障时闪烁。
9.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述发动机预热系统包括: 发动机控制器ECU，用于根据进气温度和环境温度判断发动机是否需要进气预热； 发动机进气预热装置，用于对进气隔栅加热。
10.根据权利要求1所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，所述发动机控制器ECU在所述发动机进气预热装置对进气隔栅加热第二预设时间后，且进气温度大于预设进气温度时，判断发动机满足启动条件并控制所述发动机进气预热装置停止加热。
11.根据权利要求1-10任一项所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，还包括: 设置在所述汽车的仪表盘上的发动机预热提示灯，所述发动机预热提示灯与所述发动机控制器ECU相连，以在所述发动机控制器ECU控制所述发动机进气预热装置进行进气预热时点亮。
12.根据权利要求1-11任一项所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热系统，其特征在于，还包括: 保险丝，所述保险丝分别设置在所述电源与所述第一开关之间、所述电源与所述加热装置之间，以及所述电源与所述发动机进气预热系统之间。
13.一种用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，包括以下步骤: 判断是否接收到加热请求信号；` 如果接收到所述加热请求信号且判断所述汽车处于第一状态，则获取热敏电阻的电阻值，并根据所述热敏电阻的电阻值判断吸油管末端的燃油温度，其中，所述热敏电阻在加热过程中的电阻值随温度的升高而变大； 如果所述吸油管末端的燃油温度小于或等于所述第一预设温度，则控制所述加热装置开始进行第一预设时间的加热；以及 如果判断所述汽车处于第二状态且所述发动机预热系统需要加热，则对所述发动机进行第二预设时间的预热。
14.根据权利要求13所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，所述加热装置包括: 燃油箱加热器，用于对所述汽车的燃油箱燃油进行加热； 粗滤器加热器，用于对所述汽车的粗滤器中的燃油和水进行加热；以及 吸油管加热器，用于对所述汽车的吸油管内的燃油进行加热。
15.根据权利要求14所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，所述燃油箱加热器和所述粗滤器加热器为PTC加热器，所述吸油管加热器为加热电阻或者碳纤维。
16.根据权利要求13所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，在所述加热装置的加热时间达到所述第一预设时间后，控制所述加热装置停止加热。
17.根据权利要求13所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，还包括步骤: 在所述加热装置进行加热时，向驾驶员进行加热提示。
18.根据权利要求13所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，所述对所述发动机进行第二预设时间的进气预热包括: 所述发动机控制器ECU在所述发动机进气预热装置对进气隔栅加热第二预设时间后，且进气温度大于预设进气温度时，判断发动机满足启动条件，控制所述发动机进气预热装置停止加热。
19.根据权利要求13所述的用于汽车发动机冷启动的燃油加热和发动机进气预热方法，其特征在于，还包括步骤: 在所述发动机进气预热系统对发动机进行进气预热时，向驾驶员进行发动机预热提/Jn ο`
【文档编号】F02M31/13GK103775268SQ201210404847
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月22日 优先权日:2012年10月22日
【发明者】庞极洲, 赵澎, 叶树珩, 朱开平, 张善文, 张艳梅, 祁强 申请人:北汽福田汽车股份有限公司