[发明专利]使用感应加热实现的发动机油预热

说明书

本公开提供了“使用感应加热实现的发动机油预热”。提供了用于在发动机起动之前使用感应式加热垫预先加热发动机油的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括耦合在容纳在所述感应式加热垫中的初级线圈与铁质油盘之间的磁场以感应地加热所述油盘中所含的发动机油。在维持发动机油温度高于阈值温度的同时，接着可以使已加热的发动机油循环通过发动机部件以在发动机起动之前预热发动机。

技术领域

本说明书总体涉及用于在车辆运转之前使用感应加热预热发动机油和发动机的方法和系统。

背景技术

发动机油(发动机油和变速器油)的粘度对发动机和变速器摩擦具有直接影响，这进而会影响发动机怠速转速、发动机扭矩输出和换挡。在较低温度下，发动机油的粘度可能与温度成反比(是对数关系)。例如，与在较高温度(较低粘度)下运行同一个发动机相比较，在较低温度(较高粘度)下，可能需要增加的节气门开度(发动机气流)和燃料来实现给定的发动机怠速转速或发动机扭矩输出。另外，在低环境温度下的发动机起动(冷起动)可能会不利地影响排放质量。

提供了用于在发动机起动期间实现对发动机油和发动机的加速加热的各种方法。在一种示例方法中，如在美国专利号4499365中所示，Puziss展示了一种用于在冷天气条件期间加热车辆的车身底部的便携式加热器。通过经由使用诸如红外线灯或电阻元件的辐射能发生器向车身底部供热，可以加热发动机油盘和/或曲轴箱。

然而，在此的诸位发明人已经认识到上述方法的潜在缺点。作为一个示例，在插电式混合动力车辆中，发动机在驾驶循环的相当大一部分内可能都不运转。因此，可能无法获得额外的发动机热量来预热发动机油。因而，为了加热发动机油，可能不得不在延长的持续时间内使用便携式加热器。外部加热器的使用可能会增加电池电力的寄生损失，从而缩短车辆的纯电动里程并且增加燃料消耗。

发明内容

在此的诸位发明人已认识到，上文描述的问题可以通过一种发动机方法来解决，所述发动机方法包括：在发动机起动之前，通过耦合在车辆外部的初级线圈与铁质油盘或联接到所述油盘的铁质构件之间的磁场来感应地加热发动机油；以及使已加热的发动机油在加热期间从油盘循环通过一个或多个发动机部件。以此方式，通过使用充电垫感应地加热发动机油盘，可以在发动机运转之前预先对发动机油和发动机进行预热。

作为一个示例，可以使用感应式充电垫来对插电式混合动力车辆的电池进行无线充电。当车辆停放在充电垫上时，可以对车载电池进行感应充电，而不需要物理地用插头插入车辆中。在电池充电期间，可以在车辆外部的(在充电垫上的)初级线圈与载于车辆上的次级线圈之间产生磁场。来自初级线圈的磁场可以进一步耦合到铁质发动机油盘或联接到所述盘的铁质构件。磁场可以使涡电流感生在铁质油盘或联接到所述盘的铁质构件中，从而生成热量。自主车辆可能能够将车身自动对准到充电垫上方以在预定的车辆运转之前对电池进行再充电和/或预热发动机油。在发动机油温度升高到高于阈值温度之后，可以使已加热的发动机油循环通过发动机部件以在实际发动机起动之前预先加热发动机。在循环通过发动机期间，如果油温度降低到低于阈值温度，则可以停用通过发动机的油循环，并且可以继续加热油，直到油温度升高到阈值温度为止。

以此方式，通过经由感应加热预先使发动机油和发动机升温，可以在发动机起动期间减少发动机摩擦，从而提高发动机效率。通过在发动机起动之前加热发动机，可以减少冷起动排放。使用充电垫来感应地加热发动机油盘的技术效果是可以在不需要任何附加硬件的情况下实现发动机和发动机油盘加热。因此，可能不需要耗费电池电力来操作附加的加热器。通过使用自主车辆的自动驾驶能力，可以在没有驾驶员干预的情况下在预定的车辆起动之前执行发动机油预热。总之，通过在发动机运转之前有效地使发动机和发动机油升温，可以改进插电式混合动力车辆的运转范围、燃料效率和排放质量。