CN105370472A - 水电一体式柴油智能加热***的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，属于汽车领域。水电一体式柴油智能加热***的工作方法包括开机自检检测方法、工作状态故障检测方法、主油箱加热方法；开机自检检测方法的检测步骤如下：判断电瓶电压是否达到规定电压；电瓶电压正常后，开通总继电器，检测各支路继电器是否有电压；若上述步骤判断正常，则开始读取传感器数据；若上述步骤判断正常，则开通所有支路继电器，再检测各支路继电器后极是否有电压；若上述步骤判断正常，检测各支路继电器后极是否有电流；若上述步骤判断正常，则保持开通支路继电器状态5min。本发明不仅成本低廉，并且加热效果明显，同时解决了现有产品存在的安全隐患问题。

Description

水电一体式柴油智能加热***的工作方法

本申请是申请号为201310333893.7、申请日为2013.08.04、发明名称为水电一体式柴油智能加热装置、设备、***及其工作方法的分案申请。

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法。

背景技术

柴油汽车供油***是车辆运行的重要功能装置，在供油***中增加油料加热装置，是为解决柴油在低于5℃时产生结蜡，造成车辆无法正常起动行驶的问题。

油路加热的基本机理：冬天柴油车点火困难已是长期困扰着广大司机朋友与车辆工程师的老难题，其根本原因在于：柴油在低温环境下会逐渐固化、结蜡，导致油路内阻力增大，发动机吸油泵压力无法抵消油路内的阻力，导致供油不足或无法供油。

市场现有预热***工作流程分析：目前市场上普遍采用的预热***的加热机理是为油路(油箱、油管、油滤等)提供热源，通过加热使油路温度达到25℃左右或加装吸油泵增大发动机吸油泵吸力，以改善发动机供油不足的问题。

现有加热装置一是在油箱和供油管路中置放电热丝，电热丝通电后产生的热量可以促使管路中的油料溶解，但因其热量和加热范围非常有限，不能可靠地满足燃油量供应需求，且电路设计简单，安全性无法满足汽车及需求，同时无明确安全性提示；二是在主油箱内增设高标号油的副油箱，车辆处于低温或冬季作业时期，日常均要储备部分高标号的柴油，用以满足车辆短距离范围内的驾驶需要。即便是二种方式同时装备于同一辆车辆上，***操作十分繁杂、运行可靠性低、运营成本高，致使出现车辆维修费用增加、生产作业效率低、使用质量得不到保证等系列问题。

而以上方案均存在主要逻辑误判。详细分析如下：

对于市面上现有的放置热源的方案，发动机供油不足的主要问题在于柴油结蜡，为达到发动机正常工作状态，使用不同标号柴油的情况下，及针对油路的不同部位(油箱、油管、油滤等)加热所需要热量相差较大。

柴油在液体的状态下导热率较高，热交换速度较快，加热是对容器内柴油整体加热，若容器容积较大(如：油箱)，则必须保证容器内所有柴油均加热至25℃预热***才会停止加热，但从车辆的供电状态来看，预热器永远不可能将油箱内的柴油加热至此温度，这种判断逻辑，不仅造成了极大的能源浪费，并且对于提供热能的产品寿命损耗极大，若产品功率过大，还会对车载电瓶造成不可恢复的损害。同时，5℃至25℃的温度设定仅仅针对于0#柴油使用，高标号柴油的结蜡点比0#柴油更低，所造成的浪费与损害更大。

而正常的逻辑在于，无论任何标号的柴油，在加热至发动机可以正常启动的液态后，预热器应停止加热；而当接近所加柴油标号的结蜡点预热器应立即启动加热。

对于增大发动机吸油泵吸力的方案，其本质上并没有改变柴油的流动性，就算强行将半固态柴油吸入发动机，也会因为柴油的流动性差造成点火不良，甚至无法点火的情况。在油泵过油不畅的情况下强行吸入极易造成零件损坏和电瓶亏电。

带泵式柴油滤清器使用加大油路内柴油压力的方式，抵消柴油固化产生的阻力，但其效率较低，需做功大，且随着温度降低或管路增长，其效果会明显变差。同时燃油泵使用电机驱动，而效率较高的无刷电机的效率一般也仅在70%左右。因此带泵式柴油滤清器的能耗高、且效率低、易损坏，同时以造成电瓶亏电。并且其结构明显较复杂，故其故障率及产品成本明显较高。

有的现有技术将放置热源的方案与增大发动机吸油泵吸力的方案结合在一起使用，从本质上讲并没有解决柴油结蜡的根本问题，同时柴油滤清器内的柴油不足以供给发动机的正常使用，并且在发动机启动后，在柴油滤清器内的加热时间过短，无法在安全的情况下保证加热效率，所以，这种方式不仅没有解决问题，反而继承了以上这两种方案的弊端。

从获取热源的角度思考，有的公司在汽车自身的发热源上做文章，因为发动机启动后，水箱内的冷却水的热量是充盈的，但除了被散发到空气中之外并没有有效的利用起来，所以他们将这些被发动机加热过的冷却水通过发动机的外循环引入到油箱之中，用冷却水多余的热量将油箱内的燃油进行加热。但发动机在启动之前，水箱内的冷却水是冷的，并且在发动机的温度不达到一定要求时，发动机的外循环不会开启，需要等发动机预热到一定程度后才能将冷却水由内循环引入到外循环。所以，在柴油车辆启动之前，此方案无法满足车辆冷启动的要求。因为在较低温度下，未启动的车辆油路内的柴油已经粘稠，甚至冻结，导致发动机无法启动，所以也就无法使用水循环进行加热了。

为了解决发动机启动前启动的难题，有一种方案是将油箱分为主油箱与副油箱两个部分，对于主油箱内，使用低标号的柴油，而对于副油箱内加入高标号的柴油，在发动机启动之前，先使用高标号的柴油将发动机启动，后切换到内有低标号的主油箱内，达到冬天柴油车冷启动的目的。

但是，该方案需要特制油箱，并且需要两路回油管，成本较高，并且对于油箱内的隔离层的加工精度要求较高，一旦产生泄露，其高标号的油与低标号的油混合，也就无法达到低温下冷启动的目的。

并且，在停车之前，必须保证将高标号的柴油充满油路，其控制时间要求非常精确，时间过长造成浪费，时间过短又无法将高标号的油充满油路。让使用者无法准确操控。

现有的产品软件、硬件均存在一定的缺陷与隐患。软件的控制逻辑无法从根本上解决冬天柴油车点火难的问题，并且功能上也无法达到汽车行业车辆安全性能模块要求。在硬件质量方面，也无法达到国家的汽车级安全标准。这对用户来说是极大的安全隐患。因此，解决这些问题迫在眉睫。

本发明是在对国内的大部分柴油车油路电加热产品的分析了解基础上，结合国内实际油品与车辆的情况，研发出的新一代满足汽车级安全标准与实际车辆工况的预热***。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种成本低廉，加热效果明显的水电一体式柴油智能加热***的工作方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，所述水电一体式柴油智能加热***的工作方法包括开机自检检测方法、工作状态故障检测方法、主油箱加热方法。

具体地，所述开机自检检测方法的检测步骤如下：

S411、判断电瓶电压是否达到规定电压；

S412、电瓶电压正常后，开通总继电器，检测各支路继电器是否有电压；

S413、若上述步骤判断正常，则开始读取传感器数据；

S414、若上述步骤判断正常，则开通所有支路继电器，再检测各支路继电器后极是否有电压；

S415、若上述步骤判断正常，检测各支路继电器后极是否有电流；

S416、若上述步骤判断正常，则保持开通支路继电器状态5min；

S417、若上述步骤判断正常，则退出上述自检程序，状态灯指示状态，提示自检通过，***准备开始加热。

具体地，所述S416具体包括：在5min内检测加热后传感器温度是否上升，判断出温度传感器是否正常；若在5min内任一时刻点发现有温升，则判断温度传感器正常；若不正常，则该支路加热方式变为开环控制，即在保证安全的前提下进行加热，同时蜂鸣器报警，LED灯闪码。

具体地，所述工作状态故障检测方法检测步骤如下：

S421、在未加热与加热状态下，均要检测传感器是否短路断路，继电器是否良好；

S422、当检测到传感器短路断路，***温升加速度不正常，继电器闭合不良时，均采用支路开环控制，其他支路继续运行，蜂鸣器报警，LED灯闪码；

S423、当检测到继电器搭接后，***应总控继电器关断，***暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

具体地，所述主油箱加热方法的方法流程如下：

S431、判断主油箱内柴油温度是否在A℃以下；

S432、判断固定时间段内柴油温度是否小于固定数值；记录此时的温度，将A℃覆盖。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

该***由于利用了水电加热装置专用功能叠加应用原理、电子智能控制，具备供油***操作简单、应用可靠性高、运营成本低的明显特点，特别适用于应用柴油为动能燃料、在低温环境条件下工作的车辆和机械装备的设计与应用，通过电子智能控制装置的作用，达到提高供油***加热效率、降低运营成本、保证应用质量的明显效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例四提供的水电一体式柴油智能加热***的工作方法示意图；

图2是本发明实施例四提供的水电一体式柴油智能加热***的工作方法的开机自检检测方法的方法流程图；

图3是本发明实施例四提供的水电一体式柴油智能加热***的工作方法的工作状态故障检测方法的方法流程图；

图4是本发明实施例四提供的水电一体式柴油智能加热***的工作方法的主油箱加热方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，参见图1，所述水电一体式柴油智能加热***的工作方法包括开机自检检测方法41、工作状态故障检测方法42、主油箱加热方法43。

具体地，参见图2，开机自检检测方法41的检测步骤如下：

S411、判断电瓶电压是否达到规定电压；本实施例中，规定电压为22V；若电瓶电压没有达到22V以上，则蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S412、电瓶电压正常后，开通总继电器，检测各支路继电器是否有电压；若有，则关断总继电器，***暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S413、若上述步骤判断正常，则开始读取传感器数据；其中要求延时20ms后读取传感器数据；若判断出传感器短路断路，该支路加热方式变为开环控制，即在保证安全的前提下进行加热，同时蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S414、若上述步骤判断正常，则开通所有支路继电器，再检测各支路继电器后极是否有电压；若任一支路没有电压，则关断该支路继电器，该支路暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S415、若上述步骤判断正常，检测各支路继电器后极是否有电流；若任一支路没有电流，则关断该支路继电器，该支路暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S416、若上述步骤判断正常，则保持开通支路继电器状态5min；在5min内检测加热后传感器温度是否上升，判断出温度传感器是否正常；若在5min内任一时刻点发现有温升，则判断温度传感器正常；若不正常，则该支路加热方式变为开环控制，即在保证安全的前提下进行加热，同时蜂鸣器报警，LED灯闪码。

S417、若上述步骤判断正常，则退出上述自检程序，状态灯指示状态，提示自检通过，***准备开始加热。

具体地，参见图3，工作状态故障检测方法42分为未加热与加热状态下两种不同的处理情况。检测步骤如下：

S421、在未加热与加热状态下，均要检测传感器是否短路断路，继电器是否良好；其中，继电器是否良好也要分为继电器是否搭接与继电器是否闭合不良。在加热状态下还应检测电流输出是否正常。

S422、当检测到传感器短路断路，***温升加速度不正常，继电器闭合不良时，均采用支路开环控制，其他支路继续运行，蜂鸣器报警，LED灯闪码；

S423、当检测到继电器搭接后，***应总控继电器关断，***暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

本发明实施例四提供的水电一体式柴油智能加热***的工作方法具体工作逻辑为：在车辆启动之前，进油管回路连接至副油箱，同时电加热启动，对包括主油箱的油路整体进行加热。当整体回路达到发动机启动标准时，即除主油箱外的其他油路回路温度达到25℃，控制***提示司机可以发动车辆，并同时停止对油路进行加热，当除主油箱外的其他油路温度降低到5℃以下后，重新开始对油路进行加热。

具体地，参见图4，该主油箱加热方法43的控制逻辑完全基于柴油的物理特性，根据柴油在液体的状态下导热率较高，热交换速度较快，在同等加热功率下温升较固态或半固态的柴油慢的特点，只要在一定的固定时间内判断柴油的温升速率，即可了解到柴油此时的状态，就可以精确地将车辆所使用的柴油加热至发动机正常工作的状态。

进一步地，主油箱加热方法43的方法流程如下：

S431、判断主油箱内柴油温度是否在A℃以下；若是，进行油路加热；若不是，停止加热。

优选地，初始温度为5℃。

S432、判断固定时间段内柴油温度是否小于固定数值；若是，将此时的温度记录下来，覆盖最初始的起始加热温度，即A℃；就可以保证在使用最少能源与保护电瓶寿命的情况下满足不同标号柴油的预热。同时极大的延长了产品寿命，成本也较低廉。

该主油箱加热装置开始工作前，该***就同时开始检测各个部分的运行状况，保证各个部分的正常运行，即***的开机自检与正常工作状态故障检测。

本发明实施例四提供的技术方案带来的有益效果是：

通过改变控制策略，在提升了寿命以及效率的基础上，成本也大幅度降低，同时安全性与可靠性均较高，使产品完全符合汽车级安全要求。

与现有的技术方案相比，本发明不仅成本低廉，并且加热效果明显，同时解决了现有产品存在的安全隐患问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (5)

1.一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，其特征在于，所述水电一体式柴油智能加热***的工作方法包括开机自检检测方法、工作状态故障检测方法、主油箱加热方法。

2.根据权利要求1所述的一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，其特征在于，所述开机自检检测方法的检测步骤如下：

S411、判断电瓶电压是否达到规定电压；

S412、电瓶电压正常后，开通总继电器，检测各支路继电器是否有电压；

S413、若上述步骤判断正常，则开始读取传感器数据；

S414、若上述步骤判断正常，则开通所有支路继电器，再检测各支路继电器后极是否有电压；

S415、若上述步骤判断正常，检测各支路继电器后极是否有电流；

S416、若上述步骤判断正常，则保持开通支路继电器状态5min；

S417、若上述步骤判断正常，则退出上述自检程序，状态灯指示状态，提示自检通过，***准备开始加热。

3.根据权利要求1所述的一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，其特征在于，所述S416具体包括：在5min内检测加热后传感器温度是否上升，判断出温度传感器是否正常；若在5min内任一时刻点发现有温升，则判断温度传感器正常；若不正常，则该支路加热方式变为开环控制，即在保证安全的前提下进行加热，同时蜂鸣器报警，LED灯闪码。

4.根据权利要求1所述的一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，其特征在于，所述工作状态故障检测方法检测步骤如下：

S421、在未加热与加热状态下，均要检测传感器是否短路断路，继电器是否良好；

S422、当检测到传感器短路断路，***温升加速度不正常，继电器闭合不良时，均采用支路开环控制，其他支路继续运行，蜂鸣器报警，LED灯闪码；

S423、当检测到继电器搭接后，***应总控继电器关断，***暂停工作，蜂鸣器报警，LED灯闪码。

5.根据权利要求1所述的一种水电一体式柴油智能加热***的工作方法，其特征在于，所述主油箱加热方法的方法流程如下：

S431、判断主油箱内柴油温度是否在A℃以下；

S432、判断固定时间段内柴油温度是否小于固定数值；记录此时的温度，将A℃覆盖。