CN102852675A

CN102852675A - 柴油发动机加热控制方法及系统

Info

Publication number: CN102852675A
Application number: CN2012103918622A
Authority: CN
Inventors: 孙靖茗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明是一种柴油发动机加热控制方法及系统，MCU电路（1）分别连接有用以采集柴油发动机的环境空气温度T1的环境温度采集电路（3），用以采集柴油发动机的油箱温度T2的油箱温度采集电路（2），用以指示控制系统电路工作状态的加热指示电路（4），用以显示作为加热温度和加热时间设置依据的T1和T2的温度显示电路（5），用以执行MCU电路（1）发出的指令并承担报警工作的控制驱动与报警电路（6），用于驱动输出、采样电流放大和断路保护的控制电路。具有较高的自动化、智能化程度，并具有高度的安全性。

Description

柴油发动机加热控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种加热控制方法，具体涉及一种柴油发动机加热控制方法。本发明还涉及实现所述控制方法的一种控制系统。

背景技术

柴油发动机在冬季使用时通常需要对油箱中的燃料、油管、油水分离器以及发动机细滤进行加热，以确保燃料能够顺畅地流动和燃烧做功。针对该加热装置的现有控制系统一般为手动控制系统，当环境温度偏低时手动打开加热电源和加热开关，加热一定时间（该时间的长短一般凭借经验设定）后手动关断加热系统。这种做法的主要缺点是控制精确度较差，加热系统关断不及时还会导致燃油温度过高而出现危险，造成安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过提供一种柴油发动机加热控制方法及系统，能够自动检测环境温度和油箱温度，根据设定自动开启或关闭加热电源；并具有断路、短路保护及报警功能。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。

一种柴油发动机加热控制方法，其特征在于：设置有用以完成整个控制系统工作中的程序化、智能化的指令工作的MCU电路，所述MCU电路通过温度采集电路分别采集环境空气温度T1和柴油发动机的油箱温度T2，所述MCU电路还连接有温度显示电路，用以显示T1和T2；所述MCU电路连接有加热指示电路，所述的加热指示电路包括用于指示油管及油水分离器加热装置工作的A路，用于指示油箱加热装置工作的B路以及用于指示发动机细滤加热装置工作的C路；

发动机启动时如果T1不低于设定的环境温度下限值，系统为自动控制状态；发动机启动时如果T1低于设定的环境温度下限值，通过按键中的预热健向MCU电路输入A路、B路及C路启动信号，MCU电路控制A路、B路及C路驱动输出并持续一段时间后停止驱动输出，油管及油水分离器加热装置、发动机细滤加热装置分别得电工作一段时间后停止加热，A路、B路及C路停止驱动输出后系统即转入自动控制状态；

在自动控制状态下，当T2低于设定的油箱内温度下限值时，MCU电路控制B路驱动输出，油箱加热装置得电工作；当T2高于设定的油箱内温度上限值时，MCU电路控制B路停止驱动输出，油箱加热装置停止加热；如果油箱加热装置得电工作开始后持续一个设定时间段T2未达到设定的油箱内温度中间值，MCU电路控制C路驱动输出，发动机细滤加热装置得电工作，当T2达到设定的油箱内温度下限值时，MCU电路控制C路停止驱动输出。

一种柴油发动机加热控制系统，包括MCU电路，其特征在于：所述MCU电路分别连接有用以采集柴油发动机的环境空气温度T1的环境温度采集电路，用以采集柴油发动机的油箱温度T2的油箱温度采集电路，用以指示控制系统电路工作状态的加热指示电路，用以显示T1和T2的温度显示电路，用以执行MCU电路发出的指令并承担报警工作的控制驱动与报警电路，用于驱动输出、采样电流放大和断路保护的控制电路。

所述控制电路包括用于执行停止驱动并发出报警，同时执行断电保护的电流比较与过流保护电路；所述控制电路还包括用于在出现短路时执行断电保护的电流采样与放大电路；所述控制电路还包括断路保护电路。

所述MCU电路还连接有用于在MCU电路不工作的状态下且T2达到设定加热温度上限值时控制断开加热电源的备用手动加热控制电路。

所述控制系统还包括用于直连车辆的主电源并为系统提供5V和12V工作电源的电源电路。

本发明的积极效果在于：

第一、环境温度较低时，强行控制A路、B路及C路驱动输出并持续一段时间，以确保冷车顺利启动，然后转入自动控制状态。在自动控制状态下，自动控制油箱内温度始终在设定的范围内波动，确保了恒温运行。在高寒地区，如果油箱加热装置得电工作开始后持续一个设定时间段未达到设定的油箱内温度中间值，自动控制发动机细滤加热装置工作。具有较高的自动化、智能化程度。

第二、在电路的工作状态出现异常时，本发明的加热指示电路能够指示出故障部位，并将故障信号传给MCU电路，后者做出相应处理，停止该部位的驱动信号。当电路任何部位发生故障时控制驱动与报警电路控制发出报警。本发明能够随时监督系统的加热负载电路的短路，在出现短路时，MCU电路停止驱动并发出报警，同时断电保护。当输出（OUT）断路时，经过延时（CTL一定时间内没有信号）后由电流采样与放大电路控制断路保护电路，断路保护电路将信号传给MCU电路，控制断开输出（OUT）的驱动信号并发出报警，起到断路保护。因此本发明具有高度的安全性。

第三、本发明还设置有手动加热控制电路，在MCU电路不能正常工作时，该电路可手动加热恒温控制，以防止车辆抛锚情况的发生。

第四、本发明电源电路用于直连车辆的主电源并为系统提供5V和12V两种工作电源，因此不会因电路故障造成本系统不工作，以避免发动机停机导致车辆抛锚。

附图说明

图1是本发明控制系统的智能控制框图。

图2是本发明控制系统的电路原理图。

图3是本发明控制电路框图。

图4是本发明控制电路原理图。图中OUT代表输出，PWR代表电源，CTL代表控制信号。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

如图1、2所示，本发明的控制系统包括MCU电路1，用以完成整个控制系统工作中的程序化、智能化的指令工作。

所述MCU电路1连接有环境温度采集电路3，用以采集柴油发动机的环境空气温度T1。所述MCU电路1还连接有油箱温度采集电路2，用以采集柴油发动机的油箱内温度T2。

所述MCU电路1还连接有温度显示电路5，用以显示T1和T2。

所述MCU电路1还连接有如图3、4所示的控制电路，用于驱动输出，采样电流放大，提供稳定的信号给过流保护控制，所述控制电路还设定有断路保护。

所述控制电路包括电流比较与过流保护电路10，电流采样与放大电路9和断路保护电路11。

电流比较与过流保护电路10得到MCU电路1发出的停止驱动信号时，执行停止驱动并发出报警，同时断电保护。

电流采样与放大电路9，用于随时监督本系统的加热负载电路的短路，在出现短路时，通过电流比较与过流保护电路10将信号传给MCU电路1，当过流时MCU电路1停止驱动并发出报警，同时断电保护，

当输出（OUT）断路时，经过延时（CTL一定时间内没有信号）后由电流采样与放大电路9控制断路保护电路11，断路保护电路11将信号传给MCU电路1，MCU电路1控制断开输出（OUT）的驱动信号并发出报警，起到断路保护。

本发明还包括分别与控制电路的输出（OUT）端相连的油管及油水分离器加热装置，油箱加热装置和发动机细滤加热装置。

所述MCU电路1还连接有加热指示电路4，用以指示电路的工作状态。所述的加热指示电路4包括用于指示油管及油水分离器加热装置工作的A路，用于指示油箱加热装置工作的B路以及用于指示发动机细滤加热装置工作的C路。

在电路的工作状态出现异常时，加热指示电路4指示出故障部位，并将故障信号传给MCU电路1，MCU电路1做出相应处理，停止该部位的驱动信号。

所述MCU电路1还连接有控制驱动与报警电路6，用以执行MCU电路1发出的指令，另外当电路任何部位发生故障时都经过该控制驱动与报警电路6报警。

A、B、C中的某路发生断路或者短路故障时，由加热指示电路4将信号传递给MCU电路1，由MCU电路1指令控制驱动与报警电路6和加热指示电路4发出声光报警的同时将该故障段自动断电保护。

本系统还包括电源电路8，所述电源电路8用于直连车辆的主电源并为系统提供5V和12V工作电源，目的是不会因电路故障造成本系统不工作，以避免发动机停机导致车辆抛锚。

仍如图1、3，所述MCU电路1还连接有备用手动加热控制电路7，在智能化电路因故障不能正常工作的情况下，该电路继续工作，以防止发动机因燃油流通不畅而停机造成车辆抛锚。MCU电路1正常工作时本备用手动加热控制电路7不工作。

使用本发明时，在柴油发动机的油箱外围设置第一温度传感器，用以实时测量环境空气温度T1，将该第一温度传感器与环境温度采集电路3连接。并在柴油发动机的油箱内设置第二温度传感器，用以实时测量燃油温度T2，将该第二温度传感器与油箱温度采集电路2连接。

发动机启动时如果T1不低于设定的环境温度下限值（比如0℃），系统为自动控制状态。

发动机启动时如果T1低于设定的环境温度下限值（比如0℃），通过按键中的预热健向MCU电路1输入A路、B路及C路启动信号，MCU电路1控制A路、B路及C路驱动输出并持续一段时间（比如5分钟）后停止驱动输出，油管及油水分离器加热装置、发动机细滤加热装置分别得电工作一段时间后停止加热。A路、B路及C路停止驱动输出后系统即转入自动控制状态。

在自动控制状态下，当T2低于设定的油箱内温度下限值（比如29℃）时，MCU电路1控制B路驱动输出，油箱加热装置得电工作；当T2高于设定的油箱内温度上限值（比如31℃）时，MCU电路1控制B路停止驱动输出，油箱加热装置停止加热；如果油箱加热装置得电工作开始后持续一个设定时间段（比如30秒）T2未达到设定的油箱内温度中间值（比如5℃），MCU电路1控制C路驱动输出，发动机细滤加热装置得电工作，当T2达到设定的油箱内温度下限值（比如29℃）时，MCU电路1控制C路停止驱动输出。

Claims

1.一种柴油发动机加热控制方法，其特征在于：设置有用以完成整个控制系统工作中的程序化、智能化的指令工作的MCU电路（1），所述MCU电路（1）通过温度采集电路分别采集环境空气温度T1和柴油发动机的油箱温度T2，所述MCU电路（1）还连接有温度显示电路（5），用以显示T1和T2；所述MCU电路（1）连接有加热指示电路（4），所述的加热指示电路（4）包括用于指示油管及油水分离器加热装置工作的A路，用于指示油箱加热装置工作的B路以及用于指示发动机细滤加热装置工作的C路；

发动机启动时如果T1不低于设定的环境温度下限值，系统为自动控制状态；发动机启动时如果T1低于设定的环境温度下限值，通过按键中的预热健向MCU电路（1）输入A路、B路及C路启动信号，MCU电路（1）控制A路、B路及C路驱动输出并持续一段时间后停止驱动输出，油管及油水分离器加热装置、发动机细滤加热装置分别得电工作一段时间后停止加热，A路、B路及C路停止驱动输出后系统即转入自动控制状态；

在自动控制状态下，当T2低于设定的油箱内温度下限值时，MCU电路（1）控制B路驱动输出，油箱加热装置得电工作；当T2高于设定的油箱内温度上限值时，MCU电路（1）控制B路停止驱动输出，油箱加热装置停止加热；如果油箱加热装置得电工作开始后持续一个设定时间段T2未达到设定的油箱内温度中间值，MCU电路（1）控制C路驱动输出，发动机细滤加热装置得电工作，当T2达到设定的油箱内温度下限值时，MCU电路（1）控制C路停止驱动输出。

2.一种柴油发动机加热控制系统，包括MCU电路（1），其特征在于：所述MCU电路（1）分别连接有用以采集柴油发动机的环境空气温度T1的环境温度采集电路（3），用以采集柴油发动机的油箱温度T2的油箱温度采集电路（2），用以指示控制系统电路工作状态的加热指示电路（4），用以显示T1和T2的温度显示电路（5），用以执行MCU电路（1）发出的指令并承担报警工作的控制驱动与报警电路（6），用于驱动输出、采样电流放大和断路保护的控制电路。

3.如权利要求2所述的柴油发动机加热控制系统，其特征在于：所述控制电路包括用于执行停止驱动并发出报警，同时执行断电保护的电流比较与过流保护电路（10）；所述控制电路还包括用于在出现短路时执行断电保护的电流采样与放大电路（9）；所述控制电路还包括断路保护电路（11）。

4.如权利要求2或3所述的柴油发动机加热控制系统，其特征在于：所述MCU电路（1）还连接有用于在MCU电路（1）不工作的状态下且T2达到设定加热温度上限值时控制断开加热电源的备用手动加热控制电路（7）。

5.如权利要求2或3所述的柴油发动机加热控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括用于直连车辆的主电源并为系统提供5V和12V工作电源的电源电路（8）。