一种发动机燃油加热系统及控制方法与流程

1.本技术涉及汽车的热管理领域，特别涉及一种发动机燃油加热系统及控制方法。


背景技术：

2.目前在一些气温比较低的地区，冬季行车时由于气温的影响导致低标号柴油出现结蜡现象，从而堵塞油路，导致发动机抛锚，而高标号柴油不易结蜡，使用高标号柴油可有效降低以上的影响，但是由于高标号柴油的价格大于低标号的柴油，会增加行车的成本，故而一般在发动机的储油系统进行改进，对低标号储油箱和供油管道进行加温保温处理，使得发动机在冬季寒冷地区依旧可以使用低标号柴油，从而节约能源，降低运营成本，产生经济效益。
3.在一些相关技术中，在发动机外增设加热装置，加热装置包括低标号储油箱加热器、油管加热器、发动机细滤加热器和油水分离加热器，以及与以上器件连接相应的控制开关，通过手动控制开关控制油箱加热器、油管加热器、发动机细滤加热器和油水分离加热器的运行，以实现对低标号储油箱和供油管道进行加温处理，但是存在以下问题：
4.(1)以上加热装置的硬件配置较多，增加了成本，并占用了车辆的空间，另外在运行过程中也容易出现故障，不便于进行维护。
5.(2)以上的加热装置，在驾驶员认为需要时进行使用，依赖于驾驶员的主观判断，不能够根据环境自动进行开启使用。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种发动机燃油加热系统及控制方法，以解决相关技术中加热装置的硬件配置较多，增加了成本，并占用了车辆的空间，另外在运行过程中也容易出现故障，不便于进行维护的问题。
7.第一方面，提供了一种发动机燃油加热系统，其包括：
8.热量传输组件，其用于将发动机的热量传输至低标号储油箱；
9.第一管路，其用于连接低标号储油箱和发动机；
10.第二管路，其用于连接高标号储油箱和发动机；
11.燃油切换阀，其连接在所述第一管路和所述第二管路上，且所述低标号储油箱和所述高标号储油箱通过所述燃油切换阀择一地与所述发动机连通；
12.温度传感器，其用于检测低标号储油箱的油温值；
13.控制单元，其与所述燃油切换阀、温度传感器和热量传输组件连接，并用于：判断所述油温值与设定值的大小，并控制所述燃油切换阀和热量传输组件工作。
14.一些实施例中，所述热量传输组件包括：
15.第三管路，所述第三管路将所述低标号储油箱以及发动机串联成回路，且所述第三管路上设有阀门，所述控制单元与所述阀门连接，且所述控制单元还用于：当所述油温值小于设定值时，控制所述高标号储油箱和所述发动机连通，所述阀门开启。
16.一些实施例中，所述热量传输组件包括：
17.第三管路，所述第三管路将低标号储油箱并联在发动机的尾气系统上，且所述第三管路设有阀门，所述控制单元与所述阀门连接，且所述控制单元还用于：当所述油温值小于设定值时，控制所述高标号储油箱和所述发动机连通，所述阀门开启。
18.一些实施例中，所述控制单元还用于：持续获取所述低标号储油箱的油温值，当所述油温值大于等于设定值时，控制燃油切换阀，以使所述发动机切换至与所述低标号储油箱连通，并且控制所述阀门保持开启状态。
19.一些实施例中，所述第一管路包括：
20.低标号储油箱供油管，其两端分别用于连接发动机和低标号储油箱，并且其上设有第一供油阀；
21.低标号储油箱回油管，其两端分别用于连接发动机和低标号储油箱，并且其上设有第一回油阀。
22.一些实施例中，第二管路包括：
23.高标号储油箱供油管，其两端分别用于连接发动机和高标号储油箱，并且其上设有第二供油阀；
24.高标号储油箱回油管，其两端分别用于连接发动机和高标号储油箱，并且其上设有第二回油阀。
25.一些实施例中，所述控制单元集成设置在燃油切换阀中；或，
26.所述控制单元通过车辆总线与热量传输组件、温度传感器和燃油切换阀信号连接，并且所述控制单元位于车辆ecu中。
27.第二方面，一种上述的发动机燃油加热系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
28.通过所述温度传感器检测所述低标号储油箱的油温值，并发送给所述控制单元；
29.利用所述控制单元接收所述温度传感器发送过来的油温值，并与设定值对比；
30.若所述油温值小于设定值，则控制燃油切换阀，以使所述高标号储油箱与所述发动机连通，以及控制热量传输组件开启；
31.否则，控制燃油切换阀，以使所述低标号储油箱与所述发动机连通。
32.一些实施例中，在控制燃油切换阀，以使所述高标号储油箱与所述发动机连通，以及控制热量传输组件开启之后，所述控制方法还包括以下步骤：
33.继续采集低标号储油箱的油温值，并与所述设定值对比；
34.当所述油温值小于设定值，则继续控制燃油切换阀，以使所述高标号储油箱与所述发动机连通，以及控制热量传输组件开启；
35.若所述油温值大于等于设定值，则控制燃油切换阀，以使所述低标号储油箱与所述发动机连通。
36.一些实施例中，所述热量传输组件包括所述第三管路，所述第三管路将所述低标号储油箱以及发动机的冷却水管路串联成回路；且所述第三管路设有阀门，所述控制单元与所述阀门连接；
37.在控制燃油切换阀，以使所述高标号储油箱与所述发动机连通之前，所述控制方法还包括以下步骤：
38.利用所述控制单元获取发动机的运行状态、低标号储油箱内燃油量、高标号储油箱内燃油量和冷却水的温度；
39.若所述发动机未启动，且低标号储油箱内燃油量少于第一极限值，则使所述高标号储油箱与所述发动机连通，所述阀门关闭；
40.若所述发动机启动，且冷却水的温度未超过第二极限值，则使所述高标号储油箱与所述发动机连通，所述阀门关闭。
41.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
42.本技术实施例提供了一种发动机燃油加热系统及控制方法，由于设置了分别与低标号储油箱和高标号储油箱连接的第一管路和第二管路，并通过燃油切换阀进行控制；设置了热量传输组件，进行利用发动机的热量进行加热低标号储油箱，另外通过控制单元处理单元和温度传感器的使用，根据环境温度和油温进使用不同牌号的燃油和加热低标号储油箱，以上的设置结构简单并且不需要另外设置加热装置，利用发动机的热量进行加热，提高了能量利用率，器件较少并且便于维护。
43.另外，控制单元处理单元可自动根据环境温度发动机运行状态，发动机水温和油温进行控制热量传输组件开启或关闭，以及切换燃油切换阀的状态，不依赖于驾驶员的主观判断，便于准确及时的进行高低标号储油箱的切换使用，以及加热低标号储油箱，避免过多的使用高标号储油箱的油量，减少行车成本。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本技术实施例提供的发动机燃油加热系统示意图；
46.图中：1、热量传输组件；2、发动机；3、低标号储油箱；4、第一管路；5、第二管路；6、高标号储油箱；7、燃油切换阀；8、第三管路；9、阀门。
具体实施方式
47.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.本技术实施例提供了一种发动机燃油加热系统及控制方法，以解决相关技术中加热装置的硬件配置较多，增加了成本，并占用了车辆的空间，另外在运行过程中也容易出现故障，不便于进行维护的问题。
49.请参阅图1，一种发动机燃油加热系统，其包括：热量传输组件1、第一管路4、第二管路5、燃油切换阀7、温度传感器和控制单元。
50.其中热量传输组件1用于将发动机2的热量传输至低标号储油箱3，低标号储油箱3中的燃油容易结蜡，价格相对较低；高标号储油箱6中的燃油不容易结蜡，价格相对较高，冬
季在寒冷的地区可以进行使用。
51.第一管路4用于将低标号储油箱3和发动机2连接；第二管路5用于将高标号储油箱6和发动机2连接，燃油切换阀7连接在第一管路4和第二管路5上，并且低标号储油箱3和高标号储油箱6通过燃油切换阀7择一地与发动机2连通，具体的为：
52.如图其中的连接方式，燃油切换阀7设置在第一管路4和第二管路5的中间位置处；燃油切换阀7具有两种切换的状态，第一种状态下将低标号储油箱3和发动机2连通，第二种状态下将高标号储油箱6和发动机2连通；在工作时，从第一状态切换至第二状态，或者从第二状态切换至第一状态。
53.温度传感器用于检测低标号储油箱3的油温值，即检测低标号储油箱3中的燃油是否结蜡，不便于向发动机2供油，作为一个切换燃油切换阀7进行切换的信号值或者标准。
54.控制单元与燃油切换阀7、温度传感器和热量传输组件1连接，即控制燃油切换阀7、温度传感器和热量传输组件1运行，并时刻采集温度传感器所检测的油温值，并按照以下的设定规则进行判断：
55.判断油温值与设定值的大小，根据判断结果进行开启或者关闭热量传输组件，以及切换燃油切换阀7的状态，从而使本发动机燃油加热系统可根据油温值自动切换所用的燃油，以及利用发动机产生的热量进行加热低标号储油箱3内的燃油，避免结蜡。
56.通过以上的设置，本发动机燃油加热系统，没有额外的设置加热装置，而是利用发动机运行过程中产生的热量来加热低标号储油箱3，做到发动机的热量的有效利用，避免外加的加热装置耗费燃油或者电能，减少了资源的浪费，可以降低用户的使用成本，带来经济效益；另外从其结构布置上来讲，只是主要增加了第一管路4、第二管路5和燃油切换阀7以及温度传感器，以上的连接和结构均不复杂，所使用的电器较少，便于其稳定的运行，故障较少，在后期的维护中也便于进行。
57.再者，由于温度传感器和控制单元的使用，使本发动机燃油加热系统可自行检测低标号储油箱3内的油温值，并且根据检测的油温值，自动进行判断，根据结果准确、及时的进行开启热量传输组件1和切换燃油切换阀7，不依赖于驾驶员的主观判断，便于准确及时的进行高低标号储油箱的切换使用，以及加热低标号储油箱，避免过多的使用高标号储油箱的油量，减少行车成本。
58.在一些优选的实施例中，对热量传输组件1进行了以下两种形式的设置，具体为：
59.第一种，热量传输组件1包括第三管路8，第三管路8将低标号储油箱3以及发动机2串联成回路，且第三管路8上设有阀门9，控制单元与阀门9连接，且控制单元还用于：当油温值小于设定值时，控制高标号储油箱6和所述发动机2连通，阀门9开启。
60.这一种设计中，第三管路8和发动机2的冷却水路串联，其内用于通过冷却水，阀门9控制冷却水进入第三管路8，将热量传输至低标号储油箱3，并再次回到发动机2，这一形式不仅仅加热了低标号储油箱3，同时也加强了冷却水的热交换。此种情况为只要温度传感器检测到燃油到达结蜡的温度就按照此方式运行。
61.第二种，热量传输组件1包括第三管路8，第三管路8将低标号储油箱3并联在发动机的尾气系统上，且第三管路8设有阀门9，控制单元与阀门9连接，且控制单元还用于：当油温值小于设定值时，控制高标号储油箱6和发动机2连通，阀门9开启。
62.这一设计中，第三管路8和发动机2的尾气系统连接，利用尾气的热量进行加热低
标号储油箱3，此种方式可以根据实际的情况进行选择。
63.进一步的，以上的形式为温度传感器检测到低标号储油箱3的油温值达到结蜡的操作，考虑到实际情况中，热量传输组件1加热多长时间，加热到什么程度，并没有具体的要求，这会产生一种现象，热量传输组件1加热时间过短，低标号储油箱3的热量散失过快，会使燃油切换阀7和热量传输组件1频繁的开启，因此进行了以下的设置：
64.持续获取低标号储油箱3的油温值，当油温值大于等于设定值时，控制燃油切换阀7，以使所述发动机2切换至与低标号储油箱3连通，并且控制所述阀门9保持开启状态。
65.进一步的，控制所述阀门9保持开启状态，可设定油温值大于正常使用的温度值的某一个区域内。
66.在一些优选的实施例中，第一管路4包括：
67.低标号储油箱供油管和低标号储油箱回油管，低标号储油箱供油管的两端分别用于连接发动机2和低标号储油箱3，并且其上设有第一供油阀；低标号储油箱回油管的两端分别用于连接发动机2和低标号储油箱3，并且其上设有第一回油阀。
68.第二管路5包括：
69.高标号储油箱供油管和高标号储油箱回油管，高标号储油箱供油管的两端分别用于连接发动机2和高标号储油箱6，并且其上设有第二供油阀；高标号储油箱回油管的两端分别用于连接发动机2和高标号储油箱6，并且其上设有第二回油阀
70.控制单元也与第二回油阀、第二供油阀、第一回油阀、第一供油阀信号连接，监测其状态，当出现故障时，及时显示报警。
71.在一些优选的实施例中，控制单元集成设置在燃油切换阀7中；或，
72.控制单元通过车辆总线与热量传输组件1、温度传感器和燃油切换阀7信号连接，并且控制单元位于车辆ecu中。不仅可以是利用单独的燃油切换阀7的控制器进行控制，也可以将该控制方法集成于车载网络的其他控制器，方案的可移植性，通用性强。
73.本技术还提出了一种发动机燃油加热系统的控制方法，包括如下步骤：
74.通过温度传感器检测低标号储油箱3的油温值，并发送给控制单元；
75.利用控制单元接收温度传感器发送过来的油温值，并与设定值对比；
76.若油温值小于设定值，则控制燃油切换阀7，以使高标号储油箱6与发动机2连通，以及控制热量传输组件1开启；
77.否则，控制燃油切换阀7，以使低标号储油箱3与发动机2连通。
78.按照以上的方式可以进行自动控制，不依赖于驾驶员的主观判断，便于准确及时的进行高低标号储油箱的切换使用，以及加热低标号储油箱，避免过多的使用高标号储油箱的油量，减少行车成本。
79.在一些优选的实施例中，在控制燃油切换阀7，以使高标号储油箱6与发动机2连通，以及控制热量传输组件1开启之后，控制方法还包括以下步骤：
80.继续采集低标号储油箱3的油温值，并与设定值对比；
81.当油温值小于设定值，则继续控制燃油切换阀7，以使高标号储油箱6与发动机2连通，以及控制热量传输组件1开启；
82.若油温值大于等于设定值，则控制燃油切换阀7，以使低标号储油箱3与发动机2连通。
83.这一考虑是，在利用高标号燃油启动发动机2后，并利用发动机2的热量加热完成后，可以使用低标号燃油的操作，并在之后一直保持对低标号储油箱3的加热，这样可以进一步降低对高标号燃油的使用，降低行车成本。
84.在一些优选的实施例中，对于热量传输组件1的开启条件应该加以区分，由于会遇到低标号储油箱3的燃油量为空，并且冷却水的温度达不到加热低标号储油箱3内燃油的情况，因此在开启热量传输组件1之前要先进行如下步骤：
85.利用控制单元获取发动机2的运行状态、低标号储油箱3内燃油量、高标号储油箱6内燃油量和冷却水的温度；
86.若发动机2未启动，且低标号储油箱3内燃油量少于第一极限值，第一极限值为0或者不足以供发动机2运行，则使高标号储油箱6与发动机2连通，阀门9关闭。
87.若发动机2启动，且冷却水的温度未超过第二极限值，第二极限值为冷却水的温度达到可以加热燃油的温度，则使高标号储油箱6与发动机2连通，阀门9关闭。
88.由于原本车辆一般具有可以获取燃油量和冷却水温度的传感器，因此上述的两种情况只需要需要车载总线将原本车辆采集的信息传输至控制单元即可。
89.在一些优选的实施例中，控制单元获取燃油切换阀7的运行状态，当燃油切换阀7出现故障时，利用控制单元控制报警显示单元进行报警，并显示故障信息，便于告知本系统是否进行工作，并给出提示。
90.在一些优选的实施例中，所述温度传感器包括两检测部分，其中一个检测部分用于设置在低标号储油箱3的吸油口处，另外一个检测部分用于和大气接触，利用温度传感进行一下的操作。
91.若发动机2处于未启动冷机状态，且环境温度小于等于设定值时，则将燃油切换阀7切换至第二状态；
92.若发动机2处于未启动冷机状态，且环境温度大于设定值时，则将燃油切换阀7切换至第一状态；
93.若发动机2处于运行热机状态，且环境温度大于设定值时，则将燃油切换阀7切换至第一状态；
94.若发动机2处于运行热机状态，且环境温度小于等于设定值时，油温小于等于设定值，则开启热量传输组件1，并将燃油切换阀7切换至第二状态；
95.若发动机2处于运行热机状态，且环境温度小于等于设定值时，油温大于设定值，则关闭热量传输组件1，并将燃油切换阀7切换至第一状态。设定值可为0℃
96.在这一实施例中，控制单元也可以获取点火锁档位信号，来知晓发动机2是否处于开启或者关闭状态，点火锁档位信号。
97.本技术的原理：
98.(1)本发动机燃油加热系统，没有额外的设置加热装置，而是利用发动机运行过程中产生的热量来加热低标号储油箱3，做到发动机的热量的有效利用，避免外加的加热装置耗费燃油或者电能，减少了资源的浪费，可以降低用户的使用成本，带来经济效益；另外从其结构布置上来讲，只是主要增加了第一管路4、第二管路5和燃油切换阀7以及温度传感器，以上的连接和结构均不复杂，所使用的电器较少，便于其稳定的运行，故障较少，在后期的维护中也便于进行。
99.再者，由于温度传感器和控制单元的使用，使本发动机燃油加热系统可自行检测低标号储油箱3内的油温值，并且根据检测的油温值，自动进行判断，根据结果准确、及时的进行开启热量传输组件1和切换燃油切换阀7，不依赖于驾驶员的主观判断，便于准确及时的进行高低标号储油箱的切换使用，以及加热低标号储油箱，避免过多的使用高标号储油箱的油量，减少行车成本。
100.(2)在利用高标号燃油启动发动机2后，并利用发动机2的热量加热完成后，可以使用低标号燃油的操作，并在之后一直保持对低标号储油箱3的加热，这样可以进一步降低对高标号燃油的使用，降低行车成本。
101.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
102.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
103.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。