CN106150780A - 柴油发动机冷启动的智能控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油发动机冷启动的智能控制***及方法，***包括检测单元及控制单元，当水温小于第一水温阈值且大于或等于第二水温阈值时，控制进气加热器以第一加热功率加热，控制起动继电器启动电动机工作；当水温小于第二水温阈值且大于或等于第三水温阈值时，控制进气加热器以第二加热功率加热第一时间段，并禁止启动电动机，经过第一时间段后，控制进气加热器停止加热，并控制起动继电器启动电动机工作；当水温小于第三水温阈值，控制进气加热器以第三加热功率加热第二时间段，并禁止启动电动机，经过第二时间段后，控制进气加热器停止加热，并控制起动继电器启动电动机工作。本发明对柴油发动机低温冷起动进行自动化的智能控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油发动机冷启动的智能控制***及方法，特别是涉及一种重型柴油机发动机低温冷启动的辅助电子智能控制***。
背景技术
重型柴油发动机采用的是压燃式点火方式，在高寒地区，启动发动机的过程中，由于空气温度过低，柴油与空气的混合体是无法被压燃的，换言之，发动机在此时是无法被起动的。同时，如果此时驾驶员不断的进行起动操作，容易造成起动机损坏。
传统柴油发动机应用于高寒地区，为了解决低温冷起动困难的问题，采用的是发动机进气歧管电加热的方式对空气进行加热，其控制***框图如图1所示，在传统的控制方式中，使用的是一个手动开关进行激活，由控制模块直接控制加热时间。由于这种方式需要驾驶员手动进行加热，一旦驾驶员不知道这个功能，或者忽略了这个功能，不仅不能起动发动机，更有甚者会损坏起动机。同时现有的这种方式仅仅是定时加热，比如固定加热30秒或者60秒，但在定时加热后，进气温度是否符合柴油发动机的起动条件，控制模块并不做自动处理和判断，导致传统的进气加热***不够智能，也无法对起动机进行适当的保护。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对柴油发动机的低温冷起动没有自动化、智能化控制的缺陷，提供一种柴油发动机冷启动的智能控制***及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种柴油发动机冷启动的智能控制***，其特点在于，包括一检测单元及一控制单元，所述检测单元用于检测所述柴油发动机的水温以及转速；
当所述检测单元检测出所述水温小于一第一水温阈值且大于或等于一第二水温阈值、且所述转速小于一转速阈值时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则调用所述控制单元控制所述柴油发动机的进气加热器自动以一第一加热功率开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作；
当所述检测单元检测出所述水温小于所述第二水温阈值且大于或等于一第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第二加热功率持续加热一第一时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第一时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作；
当所述检测单元检测出所述水温小于所述第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第三加热功率持续加热一第二时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第二时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作；
其中，所述第一加热功率小于所述第二加热功率，所述第二加热功率小于所述第三加热功率。
较佳地，当所述控制单元控制所述进气加热器以所述第一加热功率加热后，若所述检测单元检测出所述转速大于所述转速阈值，则还调用所述控制单元控制所述进气加热器自动停止加热。
较佳地，所述第一水温阈值的取值范围为-3℃至0℃，所述第二水温阈值的取值范围为-17℃至-13℃，所述第三水温阈值的取值范围为-33℃至-27℃；
所述第一加热功率的取值范围为0.4-0.6kW，所述第二加热功率的取值范围为0.9-1.1kW，所述第三加热功率的取值范围为1.4-1.6kW。
较佳地，所述第一时间段的取值范围为42-48秒，所述第二时间段的取值范围为57-63秒。
较佳地，所述转速的取值范围为280-320rpm。
本发明的目的在于还提供了一种柴油发动机冷启动的智能控制方法，其特点在于，其利用上述的智能控制***实现，包括以下步骤：
S1、所述检测单元检测所述柴油发动机的水温以及转速，当检测出所述水温小于一第一水温阈值且大于或等于一第二水温阈值、且所述转速小于一转速阈值时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则执行步骤S2，当检测出所述水温小于所述第二水温阈值且大于或等于一第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则执行步骤S3，当检测出所述水温小于所述第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则执行步骤S4；
S2、调用所述控制单元控制所述柴油发动机的进气加热器以一第一加热功率自动开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
S3、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第二加热功率持续加热一第一时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第一时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
S4、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第三加热功率持续加热一第二时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第二时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
其中，所述第一加热功率小于所述第二加热功率，所述第二加热功率小于所述第三加热功率。
较佳地，步骤S2中当控制所述进气加热器以所述第一加热功率加热后，若还检测出所述转速大于所述转速阈值，则还调用所述控制单元控制所述进气加热器自动停止加热。
较佳地，所述第一水温阈值的取值范围为-3℃至0℃，所述第二水温阈值的取值范围为-17℃至-13℃，所述第三水温阈值的取值范围为-33℃至-27℃；
所述第一加热功率的取值范围为0.4-0.6kW，所述第二加热功率的取值范围为0.9-1.1kW，所述第三加热功率的取值范围为1.4-1.6kW。
较佳地，所述第一时间段的取值范围为42-48秒，所述第二时间段的取值范围为57-63秒。
较佳地，所述转速的取值范围为280-320rpm。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够对柴油发动机的低温冷起动进行自动化的智能控制，通过对环境温度以及发动机自身的判断，来提供针对性的自动控制，并且本发明使得在柴油发动机的冷起动过程中不需要驾驶员的手动操作，完全自动化地进行智能控制。
附图说明
图1为现有技术中传统重型柴油发动机低温冷起动辅助电子控制***框图。
图2为本发明的一实施例的柴油发动机冷起动的智能控制***的模块示意图。
图3为本发明的一实施例的柴油发动机冷起动的智能控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图2所示，本发明的柴油发动机冷起动的智能控制***包括一检测单元1及一控制单元2，所述检测单元1对所述柴油发动机的水温以及转速进行检测，以判断出在进行冷起动时所述柴油发动机所处的周围环境状况，所述控制单元2则根据所述检测单元1的不同检测结果对所述柴油发动机的进气加热器及起动继电器进行不同的自动控制。
当所述检测单元1检测出所述水温小于一第一水温阈值且大于或等于一第二水温阈值、且所述转速小于一转速阈值时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则调用所述控制单元2控制所述柴油发动机的进气加热器自动以一第一加热功率开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作，若所述检测单元1检测出所述转速大于所述转速阈值，则还调用所述控制单元控制所述进气加热器自动停止加热。
当所述检测单元1检测出所述水温小于所述第二水温阈值且大于或等于一第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元2控制所述进气加热器自动以一第二加热功率持续加热一第一时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第一时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作。
当所述检测单元1检测出所述水温小于所述第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元2控制所述进气加热器自动以一第三加热功率持续加热一第二时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第二时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作。
其中，所述第一加热功率小于所述第二加热功率，所述第二加热功率小于所述第三加热功率，所述第一加热功率的取值范围可以为0.4-0.6kW，优选地为0.5kW，所述第二加热功率的取值范围可以为0.9-1.1kW，优选地为1kW，所述第三加热功率的取值范围可以为1.4-1.6kW，优选地为1.5kW。
在本发明的具体实施过程中，所述第一水温阈值的取值范围优选地为-3℃至0℃，优选地为0℃，所述第二水温阈值的取值范围优选地为-17℃至-13℃，优选地为-15℃，所述第三水温阈值的取值范围优选地为-33℃至-27℃，优选地为-30℃。所述第一时间段的取值范围为42-48秒，优选为45秒，所述第二时间段的取值范围为57-63秒，优选为60秒，所述转速的取值范围为280-320rpm，优选为300rpm。
如图3所示，本发明利用本实施例的柴油发动机冷起动的智能控制***实现的柴油发动机冷起动的智能控制方法包括以下步骤：
步骤101、所述检测单元1检测所述柴油发动机的水温以及转速，当检测出所述水温小于0℃且大于或等于-15℃、且所述转速小于300rpm时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则执行步骤102，当检测出所述水温小于-15℃且大于或等于-30℃、且所述转速小于300rpm时，若获取到所述请求信号，则执行步骤103，当检测出所述水温小于-30℃、且所述转速小于300rpm时，若获取到所述请求信号，则执行步骤104。
步骤102、调用所述控制单元控制所述柴油发动机的进气加热器以0.5kW的加热功率自动开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作，当检测出转速大于300rpm时，停止加热，然后结束流程。
步骤103、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以1kW的加热功率持续加热45秒，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过45秒后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程。
步骤104、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以1.5kW的加热功率持续加热60秒，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过60秒后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种柴油发动机冷启动的智能控制***，其特征在于，包括一检测单元及一控制单元，所述检测单元用于检测所述柴油发动机的水温以及转速；
当所述检测单元检测出所述水温小于一第一水温阈值且大于或等于一第二水温阈值、且所述转速小于一转速阈值时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则调用所述控制单元控制所述柴油发动机的进气加热器自动以一第一加热功率开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作；
当所述检测单元检测出所述水温小于所述第二水温阈值且大于或等于一第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第二加热功率持续加热一第一时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第一时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作；
当所述检测单元检测出所述水温小于所述第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第三加热功率持续加热一第二时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第二时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作；
其中，所述第一加热功率小于所述第二加热功率，所述第二加热功率小于所述第三加热功率。
2.如权利要求1所述的智能控制***，其特征在于，当所述控制单元控制所述进气加热器以所述第一加热功率加热后，若所述检测单元检测出所述转速大于所述转速阈值，则还调用所述控制单元控制所述进气加热器自动停止加热。
3.如权利要求1所述的智能控制***，其特征在于，所述第一水温阈值的取值范围为-3℃至0℃，所述第二水温阈值的取值范围为-17℃至-13℃，所述第三水温阈值的取值范围为-33℃至-27℃；
所述第一加热功率的取值范围为0.4-0.6kW，所述第二加热功率的取值范围为0.9-1.1kW，所述第三加热功率的取值范围为1.4-1.6kW。
4.如权利要求1所述的智能控制***，其特征在于，所述第一时间段的取值范围为42-48秒，所述第二时间段的取值范围为57-63秒。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的智能控制***，其特征在于，所述转速的取值范围为280-320rpm。
6.一种柴油发动机冷启动的智能控制方法，其特征在于，其利用如权利要求1所述的智能控制***实现，包括以下步骤：
S1、所述检测单元检测所述柴油发动机的水温以及转速，当检测出所述水温小于一第一水温阈值且大于或等于一第二水温阈值、且所述转速小于一转速阈值时，若获取到一请求启动所述柴油发动机的请求信号，则执行步骤S2，当检测出所述水温小于所述第二水温阈值且大于或等于一第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则执行步骤S3，当检测出所述水温小于所述第三水温阈值、且所述转速小于所述转速阈值时，若获取到所述请求信号，则执行步骤S4；
S2、调用所述控制单元控制所述柴油发动机的进气加热器以一第一加热功率自动开始加热，并控制所述柴油发动机的起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
S3、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第二加热功率持续加热一第一时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第一时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
S4、调用所述控制单元控制所述进气加热器自动以一第三加热功率持续加热一第二时间段，并在加热过程中禁止所述起动继电器执行启动电动机的操作，在经过所述第二时间段后，还控制所述进气加热器自动停止加热，并控制所述起动继电器自动启动电动机工作，然后结束流程；
其中，所述第一加热功率小于所述第二加热功率，所述第二加热功率小于所述第三加热功率。
7.如权利要求6所述的智能控制方法，其特征在于，步骤S2中当控制所述进气加热器以所述第一加热功率加热后，若还检测出所述转速大于所述转速阈值，则还调用所述控制单元控制所述进气加热器自动停止加热。
8.如权利要求6所述的智能控制方法，其特征在于，所述第一水温阈值的取值范围为-3℃至0℃，所述第二水温阈值的取值范围为-17℃至-13℃，所述第三水温阈值的取值范围为-33℃至-27℃；
所述第一加热功率的取值范围为0.4-0.6kW，所述第二加热功率的取值范围为0.9-1.1kW，所述第三加热功率的取值范围为1.4-1.6kW。
9.如权利要求6所述的智能控制方法，其特征在于，所述第一时间段的取值范围为42-48秒，所述第二时间段的取值范围为57-63秒。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的智能控制方法，其特征在于，所述转速的取值范围为280-320rpm。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110185559A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-08-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种进气加热控制方法、装置及*** |
| CN110821689A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 冷启动控制方法、装置及电子控制单元 |
| CN114033566A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种进气加热控制方法、电子控制单元、发电机组及车辆 |
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| CN110185559B (zh) * | 2019-06-29 | 2020-09-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种进气加热控制方法、装置及*** |
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