CN1050589A - 发动机预热装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机预热装置用诸如温度自控热线点火 器这样的加热元件有效和迅速地预热象柴油机这样 的发动机。当快速预热发动机时，供给加热允许的电 压借助存储在电容器中的电能而增大，并提供大电流 给该加热元件以便在短时间内预热发动机。

Description

本发明涉及一种发动机预热装置，该装置用于控制加热元件以便快速预热诸如柴油机这样的发动机。

为了在寒冷季节快速启动一台柴油机，从蓄电池给象热线点火塞这样的加热元件提供电流，对其进行预热，以协助启动发动机。近年来已研制出一种温度自控热线点火塞。这种温度自控热线点火塞用于迅速启动柴油机。更准确地说，当连接该发动机的钥匙开关接通时，提供大电流给热线点火塞以便在短时间周期内快速对其预热。另一方面，当钥匙开关断开之后进行快动作余辉功能时，为在发动机启动后立即使发动机的空转稳定，提供大电流给热线点火塞以迅速对其预热。

在日本特许公报No.58（1983）-182459中已公布了一种温度自控热线点火塞。所公布的热线点火塞包含一个加热线圈和一块插在一个耐热和抗腐蚀外壳里的氧化镁。加热线圈包含两个具有不同电阻温度系数的线圈元件，该线圈元件相互以串联方式连接。这些加热线圈元件分别和一个冲击线圈及一个制动线圈有关，他们均根据所完成的功能而命名。冲击线圈配置在外壳的前端部分，制动线圈配置在外壳的后端部分。冲击线圈的电阻温度系数与温度无关、是恒定的，而制动线圈的电阻温度系数则随着温度的升高而升高。

当温度自控热线点火塞开始预热时，冲击线圈元件首先迅速加热变红。若快速加热条件持续时间很长，热线点火塞的温度会变得比所需要的更高，由于导致线圈损坏。为避免这种现象，制动线圈元件的电阻随温度上升而增大，由此减少供电电流。结果，热线点火塞的温度被防止过度升高，而保持在某一预定水准。

当把温度自控热线点火塞应用于发动机预热装置中时，在热线点火塞开始预热时最好是在较短时间周期内对冲击线圈提供大电流，这样热线点火塞将迅速加热到一个预定温度，例如800℃。但是，一般机动车上的蓄电池在开始预热热线点火塞时不能提供如此大的电流。

鉴于上述常规发动机预热装置存在的问题，本发明的目的是提供一种发动机预热装置，该装置能够在短时间内提供大电流给热线点火塞，由此减少预热线点火塞所需时间。

根据本发明，提出一种用以预热柴油机的发动机预热装置，该装置包含：一个用于加热柴油机的可由流过电流加热的加热元件，一个对加热元件提供电压的供电电源，一个可由电源充电的电容器，以及当柴油机迅速预热时将电容器和电源相互串接的连接控制装置。

当发动机迅速预热时，由电源提供给加热元件的电流借助于从电容器释放的电能而得以增大，由此缩短预热发动机所需时间。

本发明的以上及其它目的、特征和优点由以下描述并结合借助图示实施例来说明本发明年最优实施例的附图将变得更加明确。

图1是根据本发明的一个实施例的发动机预热装置框图;

图2（a），2（b），和2（c）是图1所示发动机预热装置产生的信号的时间图;

图3是加热元件的温度如何随时间增加的曲线图;和

图4是根据本发明另一实施例的发动机预热装置的框图。

图1示出根据本发明一个实施例的发动机加热装置。

蓄电池1（例如铅蓄电池）与例如分别与发动机（例如柴油机）的汽缸相联系的温度自控热线点火塞那样的加热元件11相连接，因此蓄电池1的电压可以供给加热元件11。蓄电池1通过第一继电器2与电容器3连接，该电容器3当发动机开始预热时在短时间周期内给加热元件11的冲击线圈提供大电流。蓄电池1的负极与地连接，正极分别通过第一继电器2的继电器开关21、22与电容器3的不同电极连接。当继电器开关21、22在实线位置（断开）时，电容器3可由蓄电池1充电。当第一继电器2通过使得继电器开关21、22同时由实线位置移到虚线位置（接通）时，电容器3蓄电池1串联连接。

钥匙开关4有一个附属触点AC，一个点火触点1G，和一个起动器触点ST。钥匙开关4还有一个与蓄电池1正极连接的活动触点B，用以从蓄电池1为连接到钥匙开关4的各种电路供电。起动器触点ST连接到发动机的起动马达。

辉光指示灯5连接于点火触点1G和控制预热发动机的加热元件11的通电和断电的控制器6之间。当钥匙开关4转向将活动触点B连接至点火触点1G时，辉光指示灯5接通并将持续通电某一预热等待时间，所述等待时间取决于当时发动机冷却煤介的温度。当辉光指示灯5断开时，驾驶员可以知道发动机已经预热完毕。在钥匙开关4的点火触点1G和控制器6之间，还连接着一个其继电器线圈71与交流发动机ACG连接的充电继电器7。控制器6包括预置预热等待时间的指示器定时器和当发动机的运转速度低时预置余辉时间和余辉定时器。

热传感器8和速度传感器9与控制器6连接以便为其提供发动机冷却媒介温度的信号指示和发动机运转速度的信号指示。提供给控制器6的还有来自钥匙开关4的点火触点1G和起动器触点ST的信号，以及从蓄电池1或通过充电继电器7的交流发动机ACG的电能。控制器6将控制信号加到第一继电器2的继电器线圈21a、22a，辉光指示灯5，以及第二继电器10的继电器线圈101。第二继电器10有一个与减压电阻器103串联连接的继电器开关102。当加热元件11和蓄电池1通过继电器开关102和降压电阻器103的串联电路相互连接时，可以稳定地控制加热元件11的加热。

图2（a），2（b），及2（c）示出在发动机预热装置中产生的信号是如何随时间变化的。图2（a）示出在起动发动机的预置预热等待时间内钥匙开关4转向将活动触点B连接到起动器触点ST的操作方式下的信号。图2（b）示出经过一个预置预热等待时间以后起动发动机的操作方式下的信号。图2（c）图示出活动触点B连接到点火触点2G以后钥匙开关4脱离因此发动机未起动的操作方式下的信号。

在图2（a）所示的操作方式下，当辉光指示灯5通电时，从起动器触点ST提供起动信号给控制器6。然后第一继电器2接通从而将继电器开关21、22移动到图1中的虚线位置，因此蓄电池1和电容器3对加热元件11相互以串联方式连接。更确切的说，当指令在预热等待时间ti之内起动发动机时，控制器6处理由蓄电池1和电容器3两者提供电流的快速预热序列，因此缩短预热加热元件11所需时间。

辉光指示灯5的通电时间ti根据热传感器8测得的发动机冷却媒介温度由指示定时器预置。例如，取决于发动机的冷却媒介温度，时间ti可在6秒到0.5秒的范围内。由控制器6中的余辉定时器预置的时间ta是蓄电池1按照控制余辉功能的激发的充电继电器7提供电流进行稳定预热所需的时间。来自机动车速度传感器9的机动车速度信号S1、S2用于形成控制器6执行余辉功能的条件。例如，当所测得的机动车速度为15km/h，产生机动车速度信号S2，从而控制器6在高于15km/h的速度范围禁止余辉功能。

图3示出加热元件11的温度增长的方式，如实线曲线所表示，是电容器3和蓄电池1相互串联连接以快速预热发动机时的温度增长形式。虚线曲线表示加热元件仅由蓄电池1通电时的温度增长，正如在常规发动机预热装置的情况下一样。对图3的研究指出从初始温度T₀达到目标温度T₁所需要的预热时间大约为用常规发动机预热装置预热时间的2/3。

图4示出根据本发明另外一个实施例的发动机预热装置。图4所示的发动机预热装置与图1所示的发动机预热装置不同之点在于，有两个电容器31、32用来代替电容器3，具有继电器开关或触点25、26、27的继电器23用来代替第一继电器2，当发指令给快速预热序列时两个电容器31、32相互串联连接使加热元件11通电。继电器23具有继电器线圈25a、26a、27a用来接通触点25、26和断开触点27。齐纳二极管29用于测定电容器31、32相互串联连接时两端的电压。因此齐纳二极管29可以检测电容器31、32的放电状态。当电容器31、32两端的电压下降到低于一定的电压时，第三继电器24的触点28由它的继电器线圈28a接通或闭合，因此直接将蓄电池和加热元件11相互连接。图4所示发动机预热系统的其它元件与图1所示的相应元件相同，并用同样的标号指定，这里不作详细说明。

尽管对确定的最佳实施例进行了说明和描述，但应该理解其中可进行许多改变和修改而不脱离所附权利要求的范围。

Claims (3)

1、一种用于预热柴油机的发动机预热装置，它包括：

可借助通过其中的电流加热，用于加热柴油机的加热元件，

提供电压给所述加热元件的电源。

可由所述电源充电的电容器，以及

用于在快速预热柴油机时将所述电容器和所述电源相互串联连接的连接控制装置。

2、一种用于预热柴油机的发动机预热装置，它包括：

可借助通过其中的电流加热，用于加热柴油机的加热元件，

提供电压给所述加热元件的电源。

当电容器相对于所述电源相互并联连接时可由所述电源充电的多个电容器，以及

用于在快速预热柴油机时将所述电容器与所述加热元件相互串联连接的连接控制装置。

3、根据权利要求1或2的发动机预热系统，其特征在于进一步包括：

用于测定所述电容器或若干电容器两端电压的检测装置，所述连接控制装置包含当所测得的电压下降到低于某一预定电压时将所述电源直接与所述加热元件连接的装置。

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