一种发动机冷启动辅助系统、控制方法及机动车辆与流程

1.本发明涉及发动机控制技术领域，具体为一种发动机冷启动辅助系统、控制方法及机动车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.当环境过低时(例如-30℃甚至-40℃的极寒环境下)，发动机内部的机油或燃油粘度过高导致流动受阻从而使其无法启动。针对该问题，现有技术往往通过对发动机进气管、排气管、机油或燃油加热的方式，对发动机进行预热使其达到启动温度，但此类方式并不理想，需要复杂的管路和零部件。


技术实现要素：

4.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种发动机冷启动辅助系统、控制方法及机动车辆，利用互锁的两组电磁阀以暖风加热器短路的方式为发动机进行预热，当发动机预热到一定温度，通过仪表的自动提示，启动发动机。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明的第一个方面提供一种发动机冷启动辅助系统，包括通过管道与发动机冷却液出口连接的暖风加热器，暖风加热器的出口经暖风电磁阀通过管道分别连接除霜器和散热器，暖风加热器的出口通过管道经预热电磁阀连接发动机的冷却液入口，除霜器和散热器的出口与预热电磁阀的入口通过管道共同连接在发动机的冷却液入口处；
7.暖风电磁阀为常开电磁阀，预热电磁阀为常闭电磁阀，两者为互锁，分别与预热开关连接，且共同受到预热开关的控制。
8.暖风电磁阀由开启切换至关闭的同时，预热电磁阀由关闭切换为开启；暖风电磁阀由关闭切换为开启的同时，预热电磁阀由开启切换至关闭。
9.发动机冷却液出口至暖风加热器之间的管道上设有暖风取水阀门，预热电磁阀出口至发动机冷却液入口之间的管道上设有回水阀门。
10.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，依次经预热电磁阀和回水阀门返回至发动机冷却液入口；利用暖风加热器产生的热量加热发动机的冷却液，从而使暖风加热器以被短路的方式为发动机进行预热。
11.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，分别送至除霜器和散热器，在除霜和释放热量后，经回水阀门返回至发动机冷却液入口；此时的暖风加热器发挥原有的功能，提供除霜器和散热器的一部分热源，另一部分热源为发动机散热。
12.本发明的第二个方面提供一种发动机冷启动辅助系统的控制方法，包括以下步
骤：
13.系统在上电状态下开启预热开关；
14.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启；
15.暖风加热器启动，将热量转移给流入发动机的冷却液中，升高发动机冷却液的温度；
16.当发动机冷却液温度到达设定的温度时，发出提示信号；
17.根据提示信号启动发动机。
18.发动机启动后，转速达到设定的阈值时预热开关关闭。
19.预热开关关闭的状态下，若需要除霜器和散热器工作，则暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭。
20.本发明的第三个方面提供一种机动车辆，包括can总线、组合仪表和上述系统，其中的除霜器位于车窗处，散热器位于车内。
21.系统的预热开关分别控制车辆的燃油预热系统、暖风电磁阀、预热电磁阀及暖风加热器，并将开关状态发送给组合仪表，发动机与组合仪表通过can总线连接，将发动机的冷却液温度及转速信息传递给组合仪表，组合仪表根据冷却液温度及转速信息发出冷启动操作的提示。
22.与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
23.1、系统利用原本为除霜器和车内散热器加热的暖风加热器作为热源，通过互锁的两组电磁阀控制，使暖风加热器产生的热量全部转移至发动机的冷却液中，从而辅助发动机的冷启动，配合控制两组电磁阀的预热开关实现了发动机在极寒环境下的辅助预热，从而快速为发动机进行升温到可启动状态，缩短冷启动的时间。
24.2、预热开关开启后，预热电磁阀开启同时暖风电磁阀关闭，暖风加热器启动产生的热量不经过除霜器和散热器，而是全部进入发动机的冷却液中，配合车辆已有的燃油预热系统为发动机快速升温；预热开关关闭后，预热电磁阀关闭同时暖风电磁阀打开，暖风加热器产生的热量为除霜器和散热器提供热源，利用散热器为车内进行加热，利用除霜器为车窗除霜，整个冷启动过程结束。
25.3、冷启动辅助系统在车辆已有的暖风加热器基础上，增加额外两组电磁阀和一条管道即可，改造的硬件结构简单，两组电磁阀互锁的方式使得控制逻辑清晰，通过简单的温度阈值判断配合已有的燃油加热即可实现车辆发动机冷启动状态下的快速升温。
附图说明
26.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
27.图1是本发明一个或多个实施例提供的发动机冷启动辅助控制系统原理示意图；
28.图2是本发明一个或多个实施例提供的发动机冷启动辅助控制系统控制关系示意图；
29.图3是本发明一个或多个实施例提供的发动机冷启动辅助控制方法流程示意图；
30.图中：1补水水箱、2发动机、3暖风取水阀门、4暖风加热器、5暖风电磁阀、6除霜器、
7散热器、8预热电磁阀、9回水阀门。
具体实施方式
31.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
32.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.正如背景技术中所描述的，当环境过低时(例如-30℃甚至-40℃的极寒环境下)，发动机内部的机油或燃油粘度过高导致流动受阻从而使其无法启动。
35.因此，以下实施例给出了一种发动机冷启动辅助系统、控制方法及机动车辆，利用互锁的两组电磁阀以暖风加热器短路的方式为发动机进行预热，当发动机预热到一定温度，通过仪表的自动提示，启动发动机。
36.实施例一：
37.如图1-2所示，一种发动机冷启动辅助系统，包括：
38.通过管道与发动机冷却液出口连接的暖风加热器，暖风加热器的出口经暖风电磁阀通过管道分别连接除霜器和散热器，暖风加热器的出口通过管道经预热电磁阀连接发动机的冷却液入口，除霜器和散热器的出口与预热电磁阀的入口通过管道共同连接在发动机的冷却液入口处；
39.暖风电磁阀为常开电磁阀，预热电磁阀为常闭电磁阀，两者为互锁且分别与预热开关连接共同受到预热开关的控制。
40.暖风电磁阀由开启切换至关闭的同时，预热电磁阀由关闭切换为开启；反之，暖风电磁阀由关闭切换为开启的同时，预热电磁阀由开启切换至关闭，从而使两者形成互锁。
41.发动机冷却液出口至暖风加热器之间的管道上设有暖风取水阀门，预热电磁阀出口至发动机冷却液入口之间的管道上设有回水阀门。
42.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，依次经预热电磁阀和回水阀门返回至发动机冷却液入口；利用暖风加热器产生的热量加热发动机的冷却液，从而使暖风加热器以被短路的方式为发动机进行预热。
43.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，分别送至除霜器和散热器，在除霜和释放热量后，经回水阀门返回至发动机冷却液入口；此时的暖风加热器发挥原有的功能，提供除霜器和散热器的一部分热源，另一部分热源为发动机散热。
44.具体的：
45.系统包括补水水箱1、发动机2、暖风取水阀门3、暖风加热器4、暖风电磁阀(常开)5、除霜器6、散热器7、预热电磁阀(常闭)8、回水阀门9，其中发动机2出水口接入暖风取水阀
门3。
46.暖风取水阀门用于控制整个冷启动预热及暖风系统的关闭与打开，在不采暖的季节关闭，防止发动机2的热量流入到车内。
47.暖风加热器4连接暖风取水阀门3，后部分为暖风电磁阀(常开)5和预热电磁阀(常闭)8，暖风加热器为发动机冷启动及车内的暖风提供热量，使整个系统的防冻液温度快速升温。
48.暖风电磁阀(常开)5控制整个系统中暖风的关闭与打开，预热电磁阀(常闭)8控制整个系统中预热系统的打开与关闭。
49.暖风电磁阀(常开)5和预热电磁阀(常闭)8为互锁开关，同时受预热开关控制。
50.除霜器6及散热器7位于暖风电磁阀(常开)5之后，当暖风电磁阀(常开)5打开后为接收管道中介质带来的热量，为前风挡除霜及车内散热器提供热量，保持车内温度的舒适性。
51.回水阀门9控制整个系统的关闭，与暖风取水阀门3一样，在不采暖的季节关闭，防止发动机2的热量流入到车内。
52.补水水箱1为系统补充防冻液和排除系统存在的气泡，使整个系统更加流畅。
53.当上述系统安装在机动车辆中时，预热开关分别控制燃油预热、暖风电磁阀(常开)、预热电磁阀(常闭)及暖风加热器，并将开关状态发送给组合仪表，发动机与组合仪表通过can总线连接，将发动机的水温及转速信息随时传递给组合仪表，组合仪表根据水温及转速信息提出冷启动操作的提示，使启动更加智能便捷。
54.上述系统利用原本为除霜器和车内加热的暖风加热器作为热源，通过互锁的两组电磁阀控制，使其产生的热量转移至发动机的冷却液中，从而辅助发动机的冷启动，配合控制两组电磁阀的预热开关实现了发动机在-40℃环境的辅助预热的控制，快速为发动机进行升温，使发动机进入到可启动状态，缩短冷启动的时间。
55.实施例二：
56.如图3所示，一种发动机冷启动辅助系统的控制方法，包括以下步骤：
57.系统在上电状态下开启预热开关；
58.暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启；
59.暖风加热器启动，将热量转移给流入发动机的冷却液中，升高发动机冷却液的温度；
60.当发动机冷却液温度到达设定的温度时，发出提示信号；
61.根据提示信号启动发动机。
62.发动机启动后，转速达到设定的阈值时预热开关关闭。
63.预热开关关闭的状态下，若需要除霜器和散热器工作，则暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭。
64.具体的：
65.在整车上电以后，首先判断预热开关是否打开，预热开关打开以后，进一步的燃油加热预热系统开启，预热电磁阀(常闭)开启，暖风电磁阀(常开)关闭，暖风加热器点火开始给防冻液进行预热，通过暖风加热器的预热为防冻液快速升温。
66.进一步的，发动机将实时水温(冷却液温度)发送给组合仪表，当组合仪表判断发动机水温达到预设的启动水温t以后，显示：“启动发动机”，此时驾驶员将启动钥匙拧到start档，发动机开始启动。
67.进一步的，发动机通过仪表显示发动机实时转速，当发动机转速≥400r/min时，发动机可以启动。
68.进一步的，发动机转速达到400r/min以后，仪表显示：“关闭预热开关”，预热开关关闭以后，预热电磁阀(常闭)关闭，暖风电磁阀(常开)打开，开始为车内进行加热，整个冷启动过程结束。
69.实施例三：
70.一种机动车辆，安装了实施例一中的系统。
71.除霜器位于车窗处，散热器位于车内，
72.预热开关开启后，预热电磁阀开启同时暖风电磁阀关闭，暖风加热器启动产生的热量不经过除霜器和散热器，而是全部进入发动机的冷却液中，配合车辆已有的燃油预热系统为发动机快速升温。
73.预热开关关闭后，预热电磁阀关闭同时暖风电磁阀打开，暖风加热器产生的热量为除霜器和散热器提供热源，利用散热器为车内进行加热，利用除霜器为车窗除霜，整个冷启动过程结束。
74.冷启动辅助系统在车辆已有的暖风加热器基础上，增加额外两组电磁阀和一条管道即可，改造的硬件结构简单，两组电磁阀互锁的方式使得控制逻辑清晰，通过简单的温度阈值判断配合已有的燃油加热即可实现发动机冷启动状态下的快速升温。
75.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种发动机冷启动辅助系统，其特征在于，包括通过管道与发动机冷却液出口连接的暖风加热器，暖风加热器的出口经暖风电磁阀通过管道分别连接除霜器和散热器，暖风加热器的出口通过管道经预热电磁阀连接发动机的冷却液入口，除霜器和散热器的出口与预热电磁阀的入口通过管道共同连接在发动机的冷却液入口处；暖风电磁阀为常开电磁阀，预热电磁阀为常闭电磁阀，两者为互锁，分别与预热开关连接，且共同受到预热开关的控制。2.如权利要求1所述的一种发动机冷启动辅助系统，其特征在于，所述暖风电磁阀由开启切换至关闭的同时，预热电磁阀由关闭切换为开启；暖风电磁阀由关闭切换为开启的同时，预热电磁阀由开启切换至关闭。3.如权利要求1所述的一种发动机冷启动辅助系统，其特征在于，所述发动机冷却液出口至暖风加热器之间的管道上设有暖风取水阀门，预热电磁阀出口至发动机冷却液入口之间的管道上设有回水阀门。4.如权利要求3所述的一种发动机冷启动辅助系统，其特征在于，所述暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，依次经预热电磁阀和回水阀门返回至发动机冷却液入口。5.如权利要求3所述的一种发动机冷启动辅助系统，其特征在于，所述暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭时，发动机流出的冷却液经暖风取水阀门到达暖风加热器加热后，分别送至除霜器和散热器，在除霜和释放热量后，经回水阀门返回至发动机冷却液入口。6.基于权利要求1-5任一项所述系统实现发动机冷启动的控制方法，包括以下步骤：系统在上电状态下开启预热开关；暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀关闭同时预热电磁阀开启；暖风加热器启动，将热量转移给流入发动机的冷却液中，升高发动机冷却液的温度，当发动机冷却液温度到达设定的温度时，发出提示信号；根据提示信号启动发动机。7.如权利要求6所述的一种发动机冷启动辅助系统的控制方法，其特征在于，发动机启动后，转速达到设定的阈值时预热开关关闭。8.如权利要求6所述的一种发动机冷启动辅助系统的控制方法，其特征在于，预热开关关闭的状态下，若需要除霜器和散热器工作，则暖风取水阀门和回水阀门均处于开启状态，暖风电磁阀开启同时预热电磁阀关闭。9.一种机动车辆，其特征在于，包括can总线、组合仪表和如权利要求1-5任一项所述的冷启动辅助系统，冷启动辅助系统的预热开关分别控制机动车辆的燃油预热系统、暖风电磁阀、预热电磁阀及暖风加热器，并将开关状态发送给组合仪表，发动机与组合仪表通过can总线连接，将发动机的冷却液温度及转速信息传递给组合仪表，组合仪表根据冷却液温度及转速信息发出冷启动操作提示。10.如权利要求9所述的一种机动车辆，其特征在于，除霜器位于机动车辆的车窗处，散热器位于车内。

技术总结
本发明涉及一种发动机冷启动辅助系统、控制方法及机动车辆，包括通过管道与发动机冷却液出口连接的暖风加热器，暖风加热器的出口经暖风电磁阀通过管道分别连接除霜器和散热器，暖风加热器的出口通过管道经预热电磁阀连接发动机的冷却液入口，除霜器和散热器的出口与预热电磁阀的入口通过管道共同连接在发动机的冷却液入口处；暖风电磁阀为常开电磁阀，预热电磁阀为常闭电磁阀，两者为互锁且分别与预热开关连接共同受到预热开关的控制。利用互锁的两组电磁阀以暖风加热器短路的方式为发动机进行预热，当发动机预热到一定温度，通过仪表的自动提示，启动发动机。启动发动机。启动发动机。


技术研发人员：裴崇利 李泽滨 魏涛 张振东 肖亮 张玉东 邹卓 刘小杰
受保护的技术使用者：中通客车股份有限公司
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/6/27