[发明专利]发动机冷启动预热方法及预热系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别是涉及发动机冷启动预热方法及预热系统。

背景技术

发动机不恰当地冷启动对发动机油耗、性能、寿命及环境都有很大的危害，主要体现在以下几点：1）发动机机体、各部件温度低，油气混合气中部分燃油粘在歧管、进气道上，需要多喷油进行补偿，增加了发动机油耗。2）低温启动机油温度低，粘度大，增加起动阻力矩，对起动机、电池要求更苛刻；同时各运动副之间得不到及时有效的润滑，加剧磨损，降低寿命。3）加速气缸壁磨损，降低寿命；磨掉的金属屑会掉入油底壳中，缩短机油更换周期；且燃烧室容易发生漏气。4）进气、燃油温度低，雾化效果差，燃烧不充分甚至熄火，导致碳氢化合物（HC）排放高。现有的汽车发动机一般是通过设置预热装置来加热汽车发动机的冷却液或机油，实现冷启动；然而现有的发动机预热零部件数目多，设计繁琐复杂，温度也不易控制且冷启动耗时长，这样既增加了机械损失也增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种新的发动机冷启动预热方法及预热系统。本发明的预热系统结构简单，加热效率高。在预热过程中考虑了机油的升温速率的快慢，设计更加合理。

按照本发明的一个方面，本发明提供了一种发动机冷启动预热方法，包括：

实时监测汽车发动机外部工作环境温度，并将所述外部工作环境温度与较低预设温度值和较高预热温度值进行比较；

若所述外部工作环境温度大于所述较高预设温度值，直接启动发动机；

若所述外部工作环境温度小于等于较高预热温度值且大于较低预设温度值，对发动机进气和发动机燃油加热第二预定时间之后再启动发动机；

若所述外部工作环境温度小于等于所述较低预设温度值，对发动机机油和发动机冷却液加热第一预定时间，并判断加热后的机油温度是否大于等于机油预期值，是则启动发动机，否则对发动机进气和发动机燃油加热第二预定时间之后再启动发动机。

由于机油和冷却液升温速率慢，考虑到加热效率，优选所述第一预定时间大于所述第二预定时间。

在一种实施方式中，可以采用电磁感应装置对发动机机油、发动机冷却液、发动机进气以及发动机燃油加热。可以选取汽车电瓶作为电磁感应装置的电源。

在一种实施方式中，上述预热方法还可以包括：

实时监测汽车电瓶剩余电量，当所述电瓶剩余电量等于启动发动机的最低电量时，停止对所述电磁感应装置供电。

按照本发明的另一个方面，本发明提供了一种发动机冷启动预热系统，包括

环境温度监测单元，用于实时监测汽车发动机外部工作环境温度信息；

第一加热单元，用于对发动机机油和发动机冷却液加热；

第二加热单元，用于对发动机进气和发动机燃油加热；以及

判定及执行单元，用于根据所述环境温度信息判定启动发动机、第一加热单元或第二加热单元。

在一种实施方式中，所述判定及执行单元可以包括：

判定模块，用于将所述外部工作环境温度与较低预设温度值和较高预热温度值进行比较；

第一执行模块，用于当所述外部工作环境温度大于所述较高预设温度值时，直接启动发动机；

第二执行模块，用于当所述外部工作环境温度小于等于较高预热温度值且大于较低预设温度值时，先启动第二加热单元对发动机进气和发动机燃油加热第二预定时间之后再启动发动机；

第三执行模块，用于当所述外部工作环境温度小于等于所述较低预设温度值时，启动第一加热单元对发动机机油和发动机冷却液加热第一预定时间，并判断加热后的机油温度是否大于等于机油预期值，是则启动发动机，否则启动第二加热单元对发动机进气和发动机燃油加热第二预定时间之后再启动发动机。

优选地，上述预热系统还可以包括检测机油温度的温度传感器。

在一种实施方式中，所述加热单元可以采用电磁感应方式加热，并由汽车电瓶提供电源。

优选地，上述预热系统也还可以包括电量监测模块，用于实时监测汽车电瓶剩余电量，当所述电瓶剩余电量等于启动发动机的最低电量时，停止对所述加热单元供电。

本发明实施例至少存在以下技术效果：相对现有技术中的预热方案，本发明有以下优点：

1）本发明在发动机启动前，通过电磁感应在金属内部产生涡流热来加热发动机内的机油、冷却液。整套加热系统采取闭环控制。具有加热速度快，加热效率高且安全的特点。通过精确控温，可以避免资源浪费或是加热不足。