CN106438125A - 低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置，包括：第一温度传感器，用于测量柴油车的主油箱中的低标号柴油的温度并将温度发送至控制器；第一转换阀，用于实现主油箱的第一出油管、柴油车的副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路之间的选择性连通，其中，副油箱中装有高标号柴油；第二转换阀，用于实现主油箱的第一回油管、副油箱的第二回油管与柴油发动机的回油管路之间的选择性连通；柴油加热器，用于对主油箱中的低标号柴油进行加热；控制器，用于根据温度控制柴油加热器工作以及根据温度控制第一转换阀和第二转换阀以实现主油箱和副油箱与柴油发动机的连通。实施本发明可以实现低温环境下高低标号柴油之间的智能转换。

Description

低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置。

背景技术

在冬季或者环境温度较低的地区，由于零号柴油的粘度和凝点会影响到柴油的喷雾性和低温流动性能，因此必须使用高标号柴油(如-20#或-35#柴油)才能保证柴油车的正常行驶。但是，高标号柴油与零号柴油相比其价格贵而且不耐烧，从而导致柴油车行驶成本的大大提高。

为了解决上述问题，现有技术中通过零号柴油和高标号柴油的转换来实现零号柴油在低温环境下的使用。具体地，柴油车内设置主油箱和副油箱，主油箱中盛放零号柴油，副油箱中盛放高标号柴油，主油箱和副油箱之间设置手动转换阀，柴油发动机启动时首先利用副油箱为柴油发动机供油，保证柴油发动机在低温环境下可以正常启动，待柴油发动机的温度上升到一定高度时，通过人为操作手工转换阀使主油箱与柴油发动机连通，由主油箱为柴油发动机供油，此时柴油发动机通过燃用零号柴油进行工作，在柴油发动机停止工作前再次通过人为操作手工转换阀使副油箱与柴油发动机连通，由副油箱为柴油发动机供油直至高标号柴油充满柴油发动机的油路后关闭柴油发动机。

上述方式虽然可以使零号柴油在低温环境下使用，但是存在一定的不足之处：第一、每次驾驶柴油车，驾驶员均需要通过多次手动的方式转换零号柴油和高标号柴油，其中，手动方式操作起来很繁琐、费时费力，而且无法保证一定可以在合适的时间点对零号柴油和高标号柴油进行转换；第二、由于柴油发动机在工作过程中存在回油现象，因此当主油箱和副油箱之间发生转换后会导致两种不同标号的柴油发生混合，特别是零号柴油进入副油箱与高标号柴油发生混合后，混合柴油的凝点将高于高标号柴油，从而可能会导致低温环境下出现副油箱无法正常为柴油发动机供油的现象。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置，该装置包括：

第一温度传感器、第一转换阀、第二转换阀、柴油加热器以及控制器，其中，所述第一温度传感器、所述第一转换阀、所述第二转换阀、所述柴油加热器均分别与所述控制器连接；

所述第一温度传感器，用于测量柴油车的主油箱中的低标号柴油的温度，并将该温度发送至所述控制器；

所述第一转换阀，用于实现所述主油箱的第一出油管、柴油车的副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路之间的选择性连通，其中，所述副油箱中装有高标号柴油；

所述第二转换阀，用于实现所述主油箱的第一回油管、所述副油箱的第二回油管与所述柴油发动机的回油管路之间的选择性连通；

柴油加热器，用于对所述主油箱中的低标号柴油进行加热；

控制器，用于根据所述温度控制所述柴油加热器工作、以及根据所述温度控制所述第一转换阀和所述第二转换阀以实现所述主油箱和所述副油箱与所述柴油发动机的连通。

根据本发明的一个方面，该装置中，所述控制器包括：燃尽时长计算模块，用于计算所述柴油发动机的油路体积、并根据所述油路体积和所述柴油发动机的平均耗油量计算所述柴油发动机油路中低标号柴油燃尽所需的燃尽时长；判断模块，用于对所述第一温度传感器发送的所述低标号柴油的温度进行判断；转换控制模块，用于当所述低标号柴油的温度低于所述第一阈值时控制所述第一转换阀使所述副油箱的第二出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、控制所述第二转换阀使所述副油箱的第二回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，以及用于当所述低标号柴油的温度高于所述第一阈值时控制所述第一转换阀使所述主油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、控制所述第二转换阀使所述主油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，以及用于在所述柴油发动机停止工作前控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通；加热控制模块，用于当所述低标号柴油的温度低于第一阈值时触发所述柴油加热器对所述低标号柴油进行加热、以及当所述低标号柴油的温度高于第二阈值时触发所述柴油加热器停止对所述低标号柴油进行加热。

根据本发明的另一个方面，该装置中，该控制器还包括指令模块，用于在所述柴油发动机停止工作前接收所述第一驾驶员指令并将该第一驾驶员指令发送至所述转换控制模块，所述转换控制模块根据所述第一驾驶员指令控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通。

根据本发明的又一个方面，该装置还包括：显示模块，用于显示所述低标号柴油的温度；所述指令模块，还用于接收根据所述温度生成的第二驾驶员指令并将该第二驾驶员指令发送至所述转换控制模块或所述加热控制模块。

根据本发明的又一个方面，该装置还包括：监测提示模块，用于监测所述转换控制模块在所述柴油发动机停止工作前是否控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，若否则发出提示信息。

根据本发明的又一个方面，该装置中，所述柴油加热器包括换热盘管、第三转换阀、第四转换阀以及碳纤维加热体；所述换热盘管设置在所述主油箱内；所述换热盘管包括出水口和进水口，其中，所述换热盘管的出水口和所述柴油发动机的水箱的出水口通过所述第三转换阀与所述柴油发动机的进水管连接，所述换热盘管的进水口和所述水箱的进水口通过所述第四转换阀与所述柴油发动机的出水管连接；所述碳纤维加热体设置在所述主油箱与所述柴油发动机之间的油管的外表面上。

根据本发明的又一个方面，该装置中，所述柴油加热器包括：换热盘管、第三转换阀以及第四转换阀；所述换热盘管设置在所述主油箱内；所述换热盘管包括出水口和进水口，其中，所述换热盘管的出水口和所述柴油发动机的水箱的出水口通过所述第三转换阀与所述柴油发动机的进水管连接，所述换热盘管的进水口和所述水箱的进水口通过所述第四转换阀与所述柴油发动机的出水管连接。

根据本发明的又一个方面，该装置中，所述柴油加热器包括碳纤维加热体，该碳纤维加热体设置在所述主油箱的外表面上、以及设置在所述主油箱与所述柴油发动机之间的油管的外表面上。

根据本发明的又一个方面，该装置还包括：第二温度传感器，该第二温度传感器设置在所述油管上，用于测量所述油管的温度并将该温度发送至所述控制器。

根据本发明的又一个方面，该装置还包括：液位传感器，设置在所述副油箱中，用于测量所述副油箱中的高标号柴油的油量。

本发明提供的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置可以根据主油箱内低标号柴油的温度智能地为低标号柴油进行加热，还可以根据主油箱内低标号柴油的温度智能地对低标号柴油和高标号柴油进行转换。与现有技术相比，一方面，由于实施本发明可以智能转换高低标号柴油而无需人为手动进行转换，从而使得高低标号柴油的转换变得简单易操作，另一方面，由于实施本发明是以低标号柴油的温度为依据智能地对低标号柴油进行加热以及对高低标号柴油进行转换，而并非根据人的经验进行手动操作，因此可以确保加热时间点以及转换时间点的精准性，进而保证低温环境下柴油发动机的正常使用。进一步地，柴油发动机停止工作前将低标号柴油转换至高标号柴油时，并不是将柴油发动机的回油管路从与主油箱连通立即转换为与副油箱连通，而是根据柴油发动机油路中低标号柴油的燃尽时长进行相应延时后才进行转换，从而可以有效地避免低标号柴油进入副油箱与高标号柴油发生混合。此外，本发明所提供的装置独立于柴油发动机系统，便于安装和改造。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是根据本发明的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置的一种优选实施方式的结构示意图；

图3是根据本发明的主油箱和副油箱通过两位三通电磁阀与柴油发动机的供油管路和回油管路连接的结构示意图；

图4是根据本发明的换热盘管通过两位三通电磁阀与发动机水箱并联的结构示意图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置。请参考图1，图1是根据本发明的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置的一种具体实施方式的结构示意图。如图所示，该装置包括：

第一温度传感器101、第一转换阀102、第二转换阀103、柴油加热器104以及控制器105，其中，所述第一温度传感器101、所述第一转换阀102、所述第二转换阀103、所述柴油加热器104均分别与所述控制器105连接；

所述第一温度传感器101，用于测量柴油车的主油箱中的低标号柴油的温度，并将该温度发送至所述控制器105；

所述第一转换阀102，用于实现所述主油箱的第一出油管、柴油车的副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路之间的选择性连通，其中，所述副油箱中装有高标号柴油；

所述第二转换阀103，用于实现所述主油箱的第一回油管、所述副油箱的第二回油管与所述柴油发动机的回油管路之间的选择性连通；

所述柴油加热器104，用于对所述主油箱中的低标号柴油进行加热；

所述控制器105，用于根据所述温度控制所述柴油加热器104工作、以及根据所述温度控制所述第一转换阀102和所述第二转换阀103以实现所述主油箱和所述副油箱与所述柴油发动机的连通。

下面，对上述各个部件的具体工作过程进行详细说明。

具体地，本发明所提供的装置适用于的柴油车需要具备两个油箱，即主油箱和副油箱。针对于柴油车只具有一个油箱的情况，可以将原有油箱作为主油箱然后在该主油箱的前或后加装一个副油箱，也可以对原有油箱进行一定的改造将其分隔成为两个独立的空间，其中一个空间作为主油箱、另一个空间作为副油箱。本文对主油箱和副油箱的具体结构和位置不做任何限定。

主油箱包括出油管(下文以第一出油管表示)和回油管(下文以第一回油管表示)，当使用主油箱为柴油发动机供油时，主油箱内的柴油通过第一出油管向柴油发动机传输柴油，传输至柴油发动机的柴油中会存在部分柴油并未被发动机使用，这部分未被使用的柴油则从通过第一回油管流回主油箱。类似地，副油箱也包括出油管(下文以第二出油管表示)和回油管(下文以第二回油管表示)。

主油箱用于盛放低标号柴油，副油箱用于盛放高标号柴油，其中，低标号柴油的凝点高于高标号柴油的凝点。在本实施例中，该低标号柴油为零号柴油，高标号柴油可以是-20#柴油或-30#柴油，其中，高标号柴油的具体标号根据柴油车所在环境的温度而决定。

第一温度传感器设置101在主油箱内，用于测量主油箱内零号柴油的温度。第一温度传感器101与控制器105连接，当第一温度传感器101测量得到主油箱内零号柴油的温度后将该温度发送至控制器105。

第一转换阀102用于实现主油箱的第一出油管、柴油车的副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路之间的选择性连通。即，通过第一转换阀102可以对主油箱的第一出油管和副油箱的第二出油管进行切换，使第一出油管或者第二出油管与柴油发动机供油管路进行连通。第一转换阀102与控制器105连接，该第一转换阀102在控制器105的控制下实现主油箱和副油箱的出油管与柴油发动机的供油管路的选择性连通。在本实施例中，第一转换阀102采用两位三通电磁阀(下文以第一两位三通电磁阀表示)。请参考图3，图3是根据本发明的主油箱和副油箱通过两位三通电磁阀与柴油发动机的供油管路和回油管路连接的结构示意图，如图所示，主油箱的第一出油管200、副油箱的第二出油管300以及柴油发动机的供油管路(由输油泵、滤清器、高压油泵、喷油嘴、发动机气缸构成)分别与第一两位三通电磁阀102的三个接口进行连接。第一两位三通电磁阀102具有两个工作状态，当第一两位三通电磁阀102处于一个工作状态时，切断与副油箱的第二出油管300所连接的接口而保持其他两个接口的连通，使主油箱的第一出油管200与柴油发动机的供油管路连通，当第一两位三通电磁阀102处于另一个工作状态时，切断与主油箱的第一出油管200所连接的接口而保持其他两个接口的连通，使副油箱的第二出油管300与柴油发动机的供油管路连通。

第二转换阀103用于实现主油箱的第一回油管、副油箱的第二回油管与柴油发动机的回油管路之间的选择性连通。即，通过第二转换阀103可以对主油箱的第一回油管和副油箱的第二回油管进行切换，使第一回油管或者第二回油管与柴油发动机回油管路进行连通。第二转换阀103与控制器105连接，该第二转换阀103在控制器105的控制下实现主油箱和副油箱的回油管与柴油发动机的回油管路的选择性连通。在本实施例中，第二转换阀103采用两位三通电磁阀(下文以第二两位三通电磁阀表示)。请参考图3，主油箱的第一回油管210、副油箱的第二回油管310以及柴油发动机的回油管路(由高压油泵和喷油嘴构成)分别与第二两位三通电磁阀103的三个接口进行连接。第二两位三通电磁阀103具有两个工作状态，当第二两位三通电磁阀103处于一个工作状态时，切断与副油箱的第二回油管310所连接的接口而保持其他两个接口的连通，使主油箱的第一回油管210与柴油发动机的回油管路连通，当第二两位三通电磁阀103处于另一个工作状态时，切断与主油箱的第一回油管210所连接的接口而保持其他两个接口的连通，使副油箱的第二回油管310与柴油发动机的回油管路连通。

柴油加热器104用于为主油箱内的零号柴油进行加热。在低温环境下，由于零号柴油会发生凝结，因此需要对零号柴油进行加热才能正常使用。柴油加热器104与控制器105连接，在控制器105的控制下对零号柴油进行加热。

柴油车启动时，第一温度传感器101开始对主油箱内零号柴油的温度进行测量并将该温度发送至控制器105。控制器105根据接收到的温度对第一转换阀102、第二转换阀103以及柴油加热器104进行控制。若控制器105接收到的温度高于预先设置的第一阈值，该第一阈值是零号柴油可以正常使用的最低温度值，则说明当前温度下柴油发动机可以使用零号柴油，此时，控制器105控制第一转换阀102使主油箱的第一出油管与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二转换阀103使主油箱的第一回油管与柴油发动机的回油管路连通，由主油箱为柴油发动机提供零号柴油进行使用；若控制器105接收到的温度低于第一阈值，则说明当前温度下柴油发动机无法使用零号柴油，此时，控制器105控制第一转换阀102使副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二转换阀103使副油箱的第二回油管与柴油发动机的回油管路连通，由副油箱为柴油发动机提供高标号柴油进行使用。与此同时，控制器105启动柴油加热器为主油箱内的零号柴油进行加热，零号柴油的温度将随着时间逐渐升高。柴油车行驶一段时间后，当控制器105接收到由第一温度传感器101发送的温度高于第一阈值时，控制器105将为柴油发动机供油的油箱从副油箱转换为主油箱，即，控制第一转换阀102使主油箱的第一出油管与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二转换阀103使主油箱的第一回油管与柴油发动机的回油管路连通，由主油箱为柴油发动机提供零号柴油进行使用。当柴油车停车前，控制器105控制第一转换阀102和第二转换阀103将为柴油发动机的油箱从主油箱转换回副油箱，由副油箱为柴油发动机提供高标号柴油使用，以防零号柴油滞留在柴油发动机的油路中发生凝结而导致柴油车无法正常行驶。在本实施例中，控制器105采用的是PLC控制器。此外，需要说明的是，当主油箱内零号柴油的温度等于第一阈值时，可以按照主油箱内零号柴油高于第一阈值的情况进行处理。

本发明所提供的装置可以根据主油箱内零号柴油的温度智能地选择主油箱或副油箱为柴油发动机供油，还可以根据主油箱内零号柴油的温度智能地为零号柴油进行加热，无需像现有技术一样必须通过人为手动方式对主副油箱进行切换，极大地提高了操作的便捷性。

下面，以一个优选实施例对本发明所提供的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置进行说明。请参考图2，图2是根据本发明的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置的一种优选实施方式的结构示意图。

具体地，如图所示，控制器105进一步包括燃尽时长计算模块1051、判断模块1052、转换控制模块1053以及加热控制模块1054。此处需要说明的是，在本实施例中，第一转换阀102和第二转换阀103均采用两位三通电磁阀，分别以第一两位三通电磁阀102和第二两位三通电磁阀103表示。下面将结合图3对上述各模块进行说明。

柴油车启动时，第一温度传感器101对主油箱中的零号柴油的温度进行测量，并将测量得到的结果传送至判断模块1052。判断模块1052接收到零号柴油的温度后，对该零号柴油的温度进行判断。若判断结果是零号柴油的温度低于第一阈值，则触发转换控制模块1053控制第一两位三通电磁阀102使副油箱的第二出油管300与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二两位三通电磁阀103得电使副油箱的第二回油管310与柴油发动机的回油管路连通，由副油箱为柴油发动机供油，此时柴油发动机燃用的是高标号柴油。与此同时，触发加热控制模块1054控制柴油加热器104对主油箱中的零号柴油进行加热。若判断结果是零号柴油的温度高于第一阈值，则表明零号柴油可以被正常使用，这种情况下，触发转换控制模块1053控制第一两位三通电磁阀102使主油箱的第一出油管200与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二两位三通电磁阀103使主油箱的第二回油管210与柴油发动机的回油管路连通，由主油箱为柴油发动机供油。针对于零号柴油可以正常使用的情况下文将不再进行说明。

柴油车启动后开始行驶，主油箱内的零号柴油随着加热其温度逐渐升高，第一温度传感器101实时或按照预定时间间隔将零号柴油的温度传送至判断模块1052。当判断模块1052判断零号柴油的温度高于第一阈值时，触发转换控制模块1053控制第一两位三通电磁阀102使主油箱的第一出油管200与柴油发动机的供油管路连通、以及控制第二两位三通电磁阀103使主油箱的第二回油管210与柴油发动机的回油管路连通，由主油箱为柴油发动机提供零号柴油进行使用。此时，继续对主油箱内的零号柴油加热直至当判断模块1052判断零号柴油的温度高于预先设置的第二阈值时，触发加热控制模块1054控制柴油加热器104停止对零号柴油的加热。其中，第二阈值是零号柴油可以正常使用的最高温度值。如此一来，可以保证主油箱内零号柴油的油温在正常工作范围内，以防油温过高。需要说明的是，在柴油车行驶过程中，柴油加热器104停止对零号柴油加热后，若第一温度传感器101测量到零号柴油的温度下降至第一阈值，则触发加热控制模块1054控制柴油加热器104再次对主油箱内的零号柴油加热，以保证零号柴油可以正常使用。

柴油车在停止行驶之前，即柴油发动机停止工作之前，为了防止零号柴油滞留在柴油发动机的油路中发生凝结而导致下一次柴油车无法正常行驶，因此，需要将主油箱再转换回副油箱。转换控制模块1053首先控制第一两位三通电磁阀102使副油箱的第二出油管300与柴油发动机的供油管路连通，此时，保持第二两位三通电磁阀103的工作状态不变，即保持主油箱的第一回油管210仍与柴油发动机的回油管路连通。主油箱的第一出油管200和副油箱的第二出油管300转换后，由副油箱向柴油发动机提供高标号柴油。在由副油箱开始供油的一段时间内，柴油发动机的油路中会留有一定的零号柴油，如果此时对主油箱的第一回油管210和副油箱的第二回油管310进行转换，则会导致零号柴油通过第二回油管310进入到副油箱中，造成零号柴油和高标号柴油之间的混合，因此，需要延时一段时间等油路中的零号柴油完全燃尽后再对第一回油管210和第二回油管310进行转换。其中，延时的计算是由燃尽时长计算模块1051执行的。燃尽时长计算模块1051首先根据柴油发动机的尺寸参数(例如输油管的长度和直径、滤清器的体积等)计算得到柴油发动机油路的体积，然后根据柴油发动机油路的体积以及柴油发动机的平均耗油量计算得到柴油发动机将其油路中的零号柴油燃尽所需的时长(下文以燃尽时长表示)。在本实施例中，燃尽时长计算模块1051预先计算得到燃尽时长并将该数值存储在控制器105中。柴油车停止行驶之前转换控制模块1053将主油箱的第一回油管210与副油箱的第二回油管210进行转换后，经过燃尽时长的延时后，转换控制模块1053再控制第二两位三通电磁阀103使副油箱的第二回油管310与柴油发动机的回油管路连通，此时，由于柴油发动机的油路中充满的全是高标号柴油，因此柴油发动机的回油行为将不会造成零号柴油和高标号柴油之间的混合。主油箱和副油箱的回油管如果转换过早则会使零号柴油进入副油箱导致高标号柴油无法正常使用，如果转换过晚则会使高标号柴油进入主油箱造成高标号柴油的浪费，因此，根据零号柴油燃尽时长对主油箱和副油箱的回油管进行及时转换，一方面有效地防止了油路中的零号柴油进入副油箱与高标号柴油混合，从而避免了零号柴油对高标号柴油正常使用带来的影响，另一方面也可以避免更多的高标号柴油进入主油箱，减少了高标号柴油的浪费。

进一步地，控制器105还包括指令模块1055，用于在柴油车停止行驶之前接收驾驶员针对于主油箱和副油箱转换的操作指令。具体地，在本实施例中，指令模块1055实施为控制按钮。在柴油车停止行驶前需要将主油箱转换至副油箱供油时，驾驶员可以通过按下该控制按钮发出主副油箱转换的控制指令(下文中以第一驾驶员指令表示)。当控制按钮接收到第一驾驶员指令后将该第一驾驶员指令发送至转换控制模块1053，转换控制模块1053根据第一驾驶员指令控制所述第一两位三通电磁阀102使副油箱的第一出油管300与柴油发动机的供油管路连通、并经过燃尽时长的延时后控制第二两位三通电磁阀103使副油箱的第一回油管310与柴油发动机的回油管路连通。

需要说明的是，控制器105优选设置在柴油车的驾驶室内，以便于驾驶员操作。此外，由于控制器105独立于柴油车原有的控制系统，仅仅利用柴油车的24V直流电源为其进行供电，因此对柴油车的原有控制系统不存在任何的干扰和影响。

进一步地，本发明所提供的装置还包括显示模块106，该显示模块106用于显示零号柴油的温度。具体地，显示模块106与控制器105连接，第一温度传感器101将测量得到的零号柴油的温度传送至控制器105后，控制器105将该温度值发送至显示模块106进行显示，如此一来，驾驶员可以及时获知主油箱中零号柴油的温度。优选地，显示模块106设置在柴油机的驾驶室内，便于驾驶员查看其显示的内容。

基于显示模块106所显示的零号柴油的温度，驾驶员可以通过控制按钮向转换控制模块1053或加热控制模块1054发出控制指令(下文中以第二驾驶员指令表示)。具体地，当柴油车启动时，若显示模块106显示零号柴油的温度低于第一阈值，驾驶员可以通过按下控制按钮发出第二驾驶员指令，转换控制模块1053根据该第二驾驶员指令控制第一两位三通电磁阀102和第二两位三通电磁阀103实现副油箱为柴油发动机供油，同时柴油加热模块1054根据该第二驾驶员指令为零号柴油进行加热。柴油车启动行驶后，若显示模块106显示零号柴油的温度高于第一阈值，驾驶员可以通过按下控制按钮继续发出第二驾驶员指令，转换控制模块1053根据该第二驾驶员指令控制第一两位三通电磁阀102和第二两位三通电磁阀103实现主油箱为柴油发动机供油。若显示模块106显示零号柴油的温度高于第二阈值，驾驶员可以通过按下控制按钮向柴油加热器104发出停止加热的第二驾驶员指令。

进一步地，本发明所提供的装置还包括监测提示模块107，用于监测柴油发动机停止工作前是否利用副油箱为柴油发动机供油，若否，则向驾驶员发出转换油箱的提示信息，以防停车前由于驾驶员忘记转换油箱导致零号柴油滞留在柴油发动机油路中造成凝结。具体地，监测提示模块107与控制器105连接，监测提示模块107获取柴油车的行驶速度和/或发动机的转速，若柴油车的行驶速度等于0和/或发动机的转速属于原地怠速的范围，则判断柴油车已经到达目的地以及柴油发动机即将停止工作，此时监测提示模块107进一步监测第一两位三通电磁阀102和第二两位三通电磁阀103的工作状态，若第一两位三通电磁阀102和第二两位三通电磁阀103的工作状态表明主油箱与柴油发动机连通，监测提示模块107则发出提示信息，提醒驾驶员转换油箱，以防零号柴油留在柴油发动机油路中发生凝结。其中，监测提示模块107可以声音的方式发出提示信息，也可以通过在显示模块106上闪烁标识或者长亮警示灯的方式发出提示信息。本领域技术人员可以理解的是，上述声音、图标、警示灯仅仅是举例示意，凡是可以引起驾驶员注意的提示方式均包括在本发明所保护的范围内。驾驶员接收到提示信息后可以通过控制按钮对主油箱和副油箱进行转换，柴油车发动机原地运行直至油路中完全充满高标号柴油后停止工作。

进一步地，柴油加热器104包括换热盘管1041、第三转换阀1042、第四转换阀1043以及碳纤维加热体1044。具体地，在本实施例中，第三转换阀1042和第四转换阀1043均采用两位三通电磁阀，下文中分别以第三两位三通电磁阀1042和第四两位三通电磁阀1043表示。请参考图4，图4是根据本发明的换热盘管通过两位三通电磁阀与发动机水箱并联的结构示意图。如图所示，换热盘管1041设置在主油箱内为零号柴油进行加热，该换热盘管1041包括出水口400和进水口410，其中，换热盘管1041的左侧出水口400和柴油发动机水箱的下部的出水口500通过第三两位三通电磁阀1042与柴油发动机左下部水管箱的第三根水管连接，这第三根管是进水管，换热盘管1041的右侧进水口410和柴油发动机水箱上部的进水口510通过第四两位三通电磁阀1043与柴油发动机温控阀后的出水管连接，以实现换热盘管1041与柴油发动机水箱的并联结构。换热盘管1041优选设置在主油箱的底部。第三两位三通电磁阀1042和第四两位三通电磁阀1043分别与控制器105连接，由控制器105进行控制。碳纤维加热体1044设置在主油箱与柴油发动机之间的油管的外表面上，利用碳纤维加热技术对油管内的零号柴油进行加热，以防零号柴油在油管中发生凝结。碳纤维加热体1044与控制器105连接，由控制器105进行控制。由于碳纤维本身具有不起火燃烧、发热效率高等特点，因此利用碳纤维对油管中的柴油加热安全可靠、加热保温效果良好。在本实施例中，碳纤维加热体1044优选为碳纤维加热丝，在实施时将该碳纤维加热丝缠绕在主油箱与柴油发动机之间的油管的外表面上。在其他实施例中，碳纤维加热丝除了设置在油管上之外，还可以设置在主油箱的外表面上，如此一来可以通过换热盘管1041和碳纤维加热丝一起为主油箱内的零号柴油加热，从而使零号柴油在低温环境下可以更快地升温至第一阈值。下面对换热盘管1041、第三两位三通电磁阀1042、第四两位三通电磁阀1043以及碳纤维加热体1044如何工作进行说明。

当第一温度传感器101测量得到主油箱内零号柴油的温度低于第一阈值时，加热控制模块1054触发第三两位三通电磁阀1042使换热盘管1041的出水口400与柴油发动机的进水管600连通、以及触发第四两位三通电磁阀1043使换热盘管1401的进水口410与柴油发动机的出水管610连通。此时，柴油发动机的冷却液对柴油发动机进行降温后从出水管610流出，在这个过程中，柴油发动机的温度降低、冷却液的温度升高，接着温度升高的冷却液从进水口410进入换热盘管1041，流经换热盘管1401后从出水口400流出，在这个过程中，零号柴油温度升高、冷却液温度降低。接着温度降低的冷却液再次为柴油发动机进行冷却，如此循环在为柴油发动机冷却的同时还实现了为零号柴油加热的目的。利用循环冷却液的热能来提高零号柴油的温度，可以减少冷却液温度过高的现象使其得到更好的冷却，从而减少了柴油发动机超负荷运转时出现高温的现象，对柴油发动机起到了保护作用，延长了柴油发动机的使用寿命。

当第一温度传感器101测量得到主油箱内零号柴油的温度高于第一阈值时，转换控制模块1053控制主油箱为柴油发动机供油，此时零号柴油流经油管进入至柴油发动机，为了防止零号柴油在油管中发生凝结，加热控制模块1054触发碳纤维加热体1044开始加热对油管中零号柴油进行保温。优选地，本发明提供的装置还包括第二温度传感器108，该第二温度传感器108设置在油管上，用于测量油管的温度并将该温度发送至控制器105。当第二温度传感器108测量得到油管的温度高于第三阈值时，相应地油管内的零号柴油的温度高于第二阈值，此时加热控制模块1054控制碳纤维加热体1044停止加热；当第二温度传感器108测量得到油管的温度低于第四阈值，相应地油管内的零号柴油的温度低于第一阈值，此时加热控制模块1054控制碳纤维加热体1044开始加热。

当第一温度传感器101测量得到主油箱内零号柴油的温度升高至第二阈值时，加热控制模块1054触发第三两位三通电磁阀1042使水箱的出水口500与柴油发动机的进水管600连通、以及触发第四两位三通电磁阀1043使水箱的进水口510与柴油发动机的出水管610连通。此时，冷却液为柴油发动机降温后通过进水口510进入水箱进行冷却，被冷却后的冷却液通过出水口500再次进入到柴油发动机的进水管600为柴油发动机进行冷却，也就是说，冷却液仅仅用于为柴油发动机降温而不再用于为零号柴油加热。

在另一实施例中，柴油加热器104仅仅包括碳纤维加热体1044，该碳纤维加热体1044设置在主油箱的外表面上、以及设置在主油箱与柴油发动机之间的油管的外表面上。设置在主油箱外表面的碳纤维加热体1044用于为主油箱内的零号柴油进行加热，设置在油管外表面的碳纤维加热体1044用于为油管内的零号柴油进行保温。在又一个实施例中，如果将主油箱内的零号柴油加热到一定温度后可以保证零号柴油在流经油管的过程中不会发生凝结，这种情况下，也可以仅仅为主油箱内的零号柴油加热。针对于这种情况，柴油加热器104可以仅仅包括换热盘管1041、第三转换阀1042以及第四转换阀1043，或者柴油加热器104也可以仅仅包括设置在主油箱外表面上的碳纤维加热体1044。

进一步地，本发明所提供的装置还包括液位传感器109，该液位传感器109设置在副油箱中，用于测量副油箱中的高标号柴油的油量。液位传感器109与控制器105连接。液位传感器109将测量得到的高标号柴油的油量传送至控制器105后，控制器105件该油量发送至显示模块106进行显示，供驾驶员参考。

需要说明的是，前述内容均是针对于环境温度较低不适合零号柴油使用的情况，若环境温度上升(例如夏季等)至适合零度柴油使用，则可以在主油箱和副油箱中均盛放零号柴油，当主油箱内的零号柴油使用完后可以转换至副油箱继续为柴油发动机提供零号柴油。

此外，还需要说明的是，第一温度传感器101、第一转换阀102、第二转换阀103、第三转换阀1042、第四转换阀1043、碳纤维加热体1044、显示模块106、监测提示模块107、第二温度传感器108以及液位传感器109可以通过柴油车的24V直流电源为其进行供电，也可以通过柴油发动机为其进行供电，在此对具体供电方式不做任何限定。

本发明提供的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置中涉及软件逻辑的部分可以使用可编程逻辑器件来实现，也可以实施为计算机程序产品，该程序产品使计算机执行用于所示范的方法。所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该介质上包含计算机程序逻辑或代码部分，用于实现上述涉及软件逻辑的部分的各个步骤。所述计算机可读存储介质可以是被安装在计算机中的内置介质或者可从计算机主体拆卸的可移动介质(例如可热拔插的存储设备)。所述内置介质包括但不限于可重写的非易失性存储器，例如RAM、ROM和硬盘。所述可移动介质包括但不限于：光存储媒体(例如CD-ROM和DVD)、磁光存储媒体(例如MO)、磁存储媒体(例如磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写的非易失性存储器的媒体(例如存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如ROM盒)。

本领域技术人员应当理解，任何具有适当编程装置的计算机系统都能够执行包含在计算机程序产品中的本发明的方法的诸步骤。尽管本说明书中描述的多数具体实施方式都侧重于软件程序，但是以硬件方式实现本发明提供的方法的替代实施例同样在本发明要求保护的范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化均涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

本发明提供的低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置可以根据主油箱内低标号柴油的温度智能地为低标号柴油进行加热，还可以根据主油箱内低标号柴油的温度智能地对低标号柴油和高标号柴油进行转换。与现有技术相比，一方面，由于实施本发明可以智能转换高低标号柴油而无需人为手动进行转换，从而使得高低标号柴油的转换变得简单易操作，另一方面，由于实施本发明是以低标号柴油的温度为依据智能地对低标号柴油进行加热以及对高低标号柴油进行转换，而并非根据人的经验进行手动操作，因此可以确保加热时间点以及转换时间点的精准性，进而保证低温环境下柴油发动机的正常使用。进一步地，柴油发动机停止工作前将低标号柴油转换至高标号柴油时，并不是将柴油发动机的回油管路从与主油箱连通立即转换为与副油箱连通，而是根据柴油发动机油路中低标号柴油的燃尽时长进行相应延时后才进行转换，从而可以有效地避免低标号柴油进入副油箱与高标号柴油发生混合。此外，本发明所提供的装置独立于柴油发动机系统，便于安装和改造。

以上所披露的仅为本发明的一些较佳实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种低温环境下使柴油发动机燃用低标号柴油的装置，该装置包括：

第一温度传感器、第一转换阀、第二转换阀、柴油加热器以及控制器，其中，所述第一温度传感器、所述第一转换阀、所述第二转换阀、所述柴油加热器均分别与所述控制器连接；

所述第一温度传感器，用于测量柴油车的主油箱中的低标号柴油的温度，并将该温度发送至所述控制器；

所述第一转换阀，用于实现所述主油箱的第一出油管、柴油车的副油箱的第二出油管与柴油发动机的供油管路之间的选择性连通，其中，所述副油箱中装有高标号柴油；

所述第二转换阀，用于实现所述主油箱的第一回油管、所述副油箱的第二回油管与所述柴油发动机的回油管路之间的选择性连通；

所述柴油加热器，用于对所述主油箱中的低标号柴油进行加热；

所述控制器，用于根据所述温度控制所述柴油加热器工作、以及根据所述温度控制所述第一转换阀和所述第二转换阀以实现所述主油箱和所述副油箱与所述柴油发动机的连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器包括：

燃尽时长计算模块，用于计算所述柴油发动机的油路体积、并根据所述油路体积和所述柴油发动机的平均耗油量计算所述柴油发动机油路中低标号柴油燃尽所需的燃尽时长；

判断模块，用于对所述第一温度传感器发送的所述低标号柴油的温度进行判断；

转换控制模块，用于当所述低标号柴油的温度低于所述第一阈值时控制所述第一转换阀使所述副油箱的第二出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、控制所述第二转换阀使所述副油箱的第二回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，以及用于当所述低标号柴油的温度高于所述第一阈值时控制所述第一转换阀使所述主油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、控制所述第二转换阀使所述主油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，以及用于在所述柴油发动机停止工作前控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通；

加热控制模块，用于当所述低标号柴油的温度低于第一阈值时触发所述柴油加热器对所述低标号柴油进行加热、以及当所述低标号柴油的温度高于第二阈值时触发所述柴油加热器停止对所述低标号柴油进行加热。

3.根据权利要求2所述的装置，该控制器还包括：

指令模块，用于在所述柴油发动机停止工作前接收所述第一驾驶员指令并将该第一驾驶员指令发送至所述转换控制模块，所述转换控制模块根据所述第一驾驶员指令控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通。

4.根据权利要求3所述的装置，该装置还包括：

显示模块，用于显示所述低标号柴油的温度；

所述指令模块，还用于接收根据所述温度生成的第二驾驶员指令并将该第二驾驶员指令发送至所述转换控制模块或所述加热控制模块。

5.根据权利要求3所述的装置，该装置还包括：

监测提示模块，用于监测所述转换控制模块在所述柴油发动机停止工作前是否控制所述第一转换阀使所述副油箱的第一出油管与所述柴油发动机的供油管路连通、并经过所述燃尽时长的延时后控制所述第二转换阀使所述副油箱的第一回油管与所述柴油发动机的回油管路连通，若否则发出提示信息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：

所述柴油加热器包括换热盘管、第三转换阀、第四转换阀以及碳纤维加热体；

所述换热盘管设置在所述主油箱内；

所述换热盘管包括出水口和进水口，其中，所述换热盘管的出水口和所述柴油发动机的水箱的出水口通过所述第三转换阀与所述柴油发动机的进水管连接，所述换热盘管的进水口和所述水箱的进水口通过所述第四转换阀与所述柴油发动机的出水管连接；

所述碳纤维加热体设置在所述主油箱与所述柴油发动机之间的油管的外表面上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：

所述柴油加热器包括换热盘管、第三转换阀以及第四转换阀；

所述换热盘管设置在所述主油箱内；

所述换热盘管包括出水口和进水口，其中，所述换热盘管的出水口和所述柴油发动机的水箱的出水口通过所述第三转换阀与所述柴油发动机的进水管连接，所述换热盘管的进水口和所述水箱的进水口通过所述第四转换阀与所述柴油发动机的出水管连接。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：

所述柴油加热器包括碳纤维加热体，该碳纤维加热体设置在所述主油箱的外表面上、以及设置在所述主油箱与所述柴油发动机之间的油管的外表面上。

9.根据权利要求6所述的装置，该装置还包括：

第二温度传感器，该第二温度传感器设置在所述油管上，用于测量所述油管的温度并将该温度发送至所述控制器。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，该装置还包括：

液位传感器，设置在所述副油箱中，用于测量所述副油箱中的高标号柴油的油量。