CN111997807A - 一种加热方法、系统及车辆 - Google Patents

一种加热方法、系统及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN111997807A
CN111997807A CN202010719030.3A CN202010719030A CN111997807A CN 111997807 A CN111997807 A CN 111997807A CN 202010719030 A CN202010719030 A CN 202010719030A CN 111997807 A CN111997807 A CN 111997807A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen
preheating
nozzle
hot gas
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010719030.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111997807B (zh
Inventor
赵振兴
石伟
马雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Great Wall Motor Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN202010719030.3A priority Critical patent/CN111997807B/zh
Publication of CN111997807A publication Critical patent/CN111997807A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111997807B publication Critical patent/CN111997807B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提供了一种加热方法、系统及车辆，加热方法应用于加热系统，加热系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管，方法包括：在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温；在预热装置进行自身预热升温对应的预热装置的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提高柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。

Description

一种加热方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种加热方法、系统及车辆。
背景技术
柴油机具有热效率高和节油的特性，在车辆技术领域得到了广泛应用。
目前，柴油机车辆自身暴露的问题包括以下五个方面：
一是柴油机的冷启动性能相比汽油机的冷启动性能较差，汽油机在-35摄氏度的环境下能够完成启动，而柴油机在-25摄氏度的环境下已经很难启动。
二是由于柴油机的冷却温度升高速度相比汽油机慢很多，导致柴油机汽车的暖风效果较差。
三是：对于柴油机车辆的后处理系统，后处理系统可以包括氮氧化物捕捉器(LeanNOX Traps，LNT)，而LNT的内部温度低于190摄氏度时不能正常工作，并且在冬季车辆启动后的怠速工况会需要消耗部分时间后才能使得LNT内部温度高于190摄氏度，目前解决此问题的方法是控制柴油机多喷油达到升温的效果，但会导致油耗增加。
四是：LNT内部的贵金属涂层只有在内部温度持续20分钟左右保持在大于650摄氏度且的情况下完成除硫工作，而柴油机最高排气温度仅有七百多摄氏度，要达到除硫所需的650摄氏度且持续20分钟左右的条件，柴油机需要多喷油来提高排气温度，会导致油耗增加。
五是：柴油机排放的污染物中包括颗粒物(Particulate Matter，PM，颗粒物质，主要为碳颗粒)，可以通过增加柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)来降低PM的排放，其中，DPF可以收集柴油机排气中的碳颗粒，DPF里的碳颗粒逐渐增加会引起柴油机背压升高，导致柴油机性能下降，所以要定期除去沉积在DPF内的碳颗粒，这个过程被称作DPF再生，但是，柴油机排气温度相对较低，不可能使得DPF内的排气温度在持续20分钟内维持预设温度，若要使DPF温度持续大于预设温度(例如，590摄氏度)，发动机需要多喷燃油用以提高排气温度，导致燃油消耗较大。
因此，亟需一种可以解决上述问题的方法及装置，来改善柴油机车辆的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出加热方法、系统及车辆，以解决柴油机的冷启动性能相比汽油机的冷启动性能较差，柴油机汽车的暖风效果较差，柴油机车辆的后处理系统中的LNT的内部温度低于190摄氏度时不能正常工作，目前解决此问题的方法是控制柴油机多喷油达到升温的效果，但会导致油耗增加；LNT内部的贵金属涂层只有在内部温度持续20分钟左右保持在大于650摄氏度且的情况下完成除硫工作，柴油机需要多喷油来提高排气温度，会导致油耗增加；柴油机排气温度相对较低，若要使DPF温度持续大于预设温度发动机需要多喷燃油用以提高排气温度，导致产生燃油消耗较大的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种加热方法，应用于加热系统，所述加热系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于所述发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管，所述方法包括：
在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温；
在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
可选地，所述预热装置包括设置于所述发动机排气歧管上的预热塞，以及通过预热塞线束和所述预热塞连接的预热塞控制单元；所述在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温，包括：
在接收到所述发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热塞控制单元处于工作状态；
在所述预热塞控制单元处于所述工作状态的情况下，控制所述预热塞进行自身预热升温。
可选地，所述供氢气装置包括氢气输送管路，以及依次设置于所述氢气输送管路上的氢气存储器和氢气喷嘴，其中，所述氢气喷嘴的一端和所述氢气输送管路连接，所述氢气喷嘴的另一端和所述发动机排气歧管连，所述氢气喷嘴和所述预热塞正对设置；所述在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管，包括：
在所述预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述氢气存储器释放氢气；
通过所述氢气输送管路将所述氢气传输至所述氢气喷嘴；
控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
可选地，所述供氢气装置还包括设置在所述氢气输送管路上的计量单元，所述控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管，包括：
在所述氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
第二方面，本发明实施例提供了一种加热系统，所述系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于所述发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管；
所述预热装置，用于在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温；
所述供氢气装置，用于在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
可选地，所述预热装置包括设置于所述发动机排气歧管上的预热塞，以及通过预热塞线束和所述预热塞连接的预热塞控制单元；所述预热塞控制单元，用于在接收到所述发动机系统的启动信号的情况下，处于工作状态；并且用于在所述预热塞控制单元处于所述工作状态的情况下，对所述预热塞进行自身预热升温。
可选地，所述供氢气装置包括氢气输送管路，以及依次设置于所述氢气输送管路上的氢气存储器和氢气喷嘴，其中，所述氢气喷嘴的一端和所述氢气输送管路连接，所述氢气喷嘴的另一端和所述发动机排气歧管连，所述氢气喷嘴和所述预热塞正对设置；
所述氢气存储器，用于在所述预热塞的温度值达到预设温度值的情况下释放氢气；
所述氢气传输管路，用于将所述氢气传输至所述氢气喷嘴；
所述氢气喷嘴，用于释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
可选地，所述供氢气装置还包括设置在所述氢气输送管路上的计量单元，所述计量单元用于检测所述氢气传输管路上的氢气流量；所述氢气喷嘴，还用于在所述氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括第二所述任一所述的加热系统。
相对于现有技术，本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提供的加热方法，加热系统在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温，在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提升柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了一种传统后处理系统的示意图；
图2示出了本发明实施例一提供的一种加热方法的步骤流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种包括了加热系统的整车部分结构示意图；
图4示出了本发明实施例二提供的一种加热方法的步骤流程图。
附图标记：
01：增压器后的排气口；02：氮氧化物捕捉器(LNT)；03：尿素喷嘴；04：柴油颗粒捕集器(DPF)、05：选择性催化还原器(SCR)；06：高温传感器；07：氮氧传感器；08：氧传感器；09：压差传感器；201：发动机排气歧管；202：供氢气装置；203：预热装置；204：整车排气管；205：发动机本体；206：发动机进气歧管；207：EGR系统；208：增压器；209：中冷器；210：后处理系统；2071：EGR阀；2072：冷凝器；2073：冷却液进出口；2081：涡轮；2082：压气机；2031：预热塞；2032：预热塞线束；2033：预热塞控制单元；2021：氢气输送管路；2022：氢气存储器；2023：氢气喷嘴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在对本发明实施例提供的加热方法进行解释说明之前，先对本发明实施例提供的加热方法的应用场景做具体说明：
目前，柴油机车辆自身暴露的问题包括以下五个方面：
一是柴油机的冷启动性能相比汽油机的冷启动性能较差，汽油机在-35摄氏度的环境下能够完成启动，而柴油机在-25摄氏度的环境下已经很难启动。
二是由于柴油机的冷却温度升高速度相比汽油机慢很多，导致柴油机汽车的暖风效果较差。目前，柴油车的暖风效果的提升方法可以包括：柴油机多喷油用以提高冷却液温度，但百公里油耗增加约1升。
三是：对于柴油机车辆的后处理系统，图1示出了一种传统后处理系统的示意图，如图1所示，后处理系统可以包括：增压器后的排气口01、氮氧化物捕捉器(LNT)02、尿素喷嘴03、柴油颗粒捕集器(DPF)04和选择性催化还原器(SCR)05、高温传感器06、氮氧传感器07、氧传感器08和压差传感器09，而LNT的内部温度低于190摄氏度时处于不工作模式，并且在冬季车辆启动后的怠速工况会需要消耗部分时间后才能使得LNT内部温度高于190摄氏度，目前解决此问题的方法是控制柴油机多喷油达到升温的效果，但导致百公里油耗增加至少0.4升。
四是：LNT内部的贵金属涂层只有在内部温度持续20分钟左右保持在大于650摄氏度且的情况下完成除硫工作，而柴油机最高排气温度仅有七百多摄氏度，要达到除硫所需的650摄氏度且持续20分钟左右的条件，柴油机需要多喷油来提高排气温度，会导致油耗增加约1升。
五是：柴油机排放的污染物中包括颗粒物(Particulate Matter，PM，颗粒物质，主要为碳颗粒)，可以通过增加柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)来降低PM的排放，其中，DPF可以收集柴油机排气中的碳颗粒，DPF里的碳颗粒逐渐增加会引起柴油机背压升高，导致柴油机性能下降，所以要定期除去沉积在DPF内的碳颗粒，这个过程被称作DPF再生，DPF再生的原理主要包括：DPF两端各连接有一个压力取气管。取气管与压差传感器连接，因为排气流过DPF会收到DPF的阻力，导致压差传感器采集到的DPF入口端压力取气管的压力一直大于出口端压力取气管的压力，当发动机电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)识别压差传感器的数值超过预设阈值时，发动机开始进行缸内燃油后喷，后喷产生的燃油产生大量的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)，与氧气(O2)进行催化氧化反应生热，达到预设温度(例如，590摄氏度)，烧掉碳颗粒，以完成DPF再生。但是，柴油机排气温度相对较低，不可能使得DPF内的排气温度在持续20分钟内维持预设温度，若要使DPF温度持续大于预设温度(例如，590摄氏度)，柴油机需要多喷燃油用以提高排气温度,导致燃油消耗较大，DPF再生一般300公里至700公里再生一次，每次燃油额外消耗约1升。
本发明实施例提供的加热方法就是应用在上述的几种场景下。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图2，示出了本发明实施例一提供的一种加热方法的步骤流程图，该加热方法可以应用于加热系统，加热系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管。
如图2所示，该加热方法具体可以包括如下步骤：
步骤101：在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温。
其中，预热装置可以对其自身进行预热，使得其自身温度达到预设温度值，预设温度值是可以点燃氢气的温度值，但本申请对预设温度值的具体数值不做限定，可以是500摄氏度，也可以是600摄氏度。
可选地，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，则加热系统在接收到发动机系统的启动信号时，加热系统可以控制预热装置进行自身的自身预热升温。
本发明的执行主体是加热系统，图3示出了本发明实施例提供的一种包括了加热系统的整车部分结构示意图，如图3所示，加热系统可以包括：发动机排气歧管201，与发动机排气歧管连接的供氢气装置202、设置于发动机排气歧管上的预热装置203以及整车排气管204，可选地，图3还包括整车部分结构，具体的，包括排布在整车排气管204上的发动机本体205、发动机进气歧管206、废气再循环技术(Exhaust Gas Recycle，EGR)系统207、增压器208、中冷器209和后处理系统210。其中，EGR系统可以包括EGR阀2071、冷凝器2072和冷却液进出口2073，增压器包括涡轮2081和压气机2082。
在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温之后，执行步骤102。
步骤102：在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管。
其中，预热装置可以对其自身进行预热，使得其自身温度达到预设温度值，该预设温度值是氢气可以点燃的温度，本申请对预设温度值的具体数值不做限定，可以是500摄氏度，也可以是600摄氏度。
可选地，在预热装置温度值达到预设温度值，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制供氢气装置中的氢气接触该预热装置的发热部分，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，该生成的热气体可以传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以解决下述柴油机的冷启动性能相比汽油机的冷启动性能较差，柴油机汽车的暖风效果较差，柴油机车辆的后处理系统中的LNT的内部温度低于190摄氏度时不能正常工作，目前解决此问题的方法是控制柴油机多喷油达到升温的效果，但会导致油耗增加；LNT内部的贵金属涂层只有在内部温度持续20分钟左右，且保持在大于650摄氏度且的情况下完成除硫工作，柴油机需要多喷油来提高排气温度，会导致油耗增加；柴油机排气温度相对较低，若要使DPF温度持续大于预设温度发动机需要多喷燃油用以提高排气温度，导致产生燃油消耗较大的问题。
示例的，参见图3，在本发明的一种实施例中，在预热装置温度值达到预设温度值，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制供氢气装置中的氢气接触该预热装置的发热部分，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，车辆中该包括车载电子控制单元(ECU)，此时，车载ECU可以控制EGR系统打开，热气体可以经过EGR系统进入发动机进气歧管，进而进入到发动机燃烧室，热气体可以辅助柴油机(本申请实施例中的发动机)进行燃烧，使得柴油机可以在此温度下成功进行冷启动。
示例的，参见图3，在本发明的另一种可选实施例中，在预热装置温度值达到预设温度值，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制供氢气装置中的氢气接触该预热装置的发热部分，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，车辆中该包括车载电子控制单元(ECU)，此时，车载ECU可以控制EGR系统打开，对于高压EGR情况，排气歧管的热气体可以经过EGR系统进入发动机进气歧管，热气体经过EGR系统的时候加热EGR系统内的冷却液，又因为EGR系统内的冷却液的流动管路与发动机的冷却液的流动管路以及暖风的冷却液的流动管路是连通的，所以可以使得发动机的冷却液温度和暖风的冷却液温度被反向加热快速提升，直至暖风的冷却液温度达到75摄氏度，此时可以控制氢气不再释放，可以使得柴油机的暖风性能得到提升，使得柴油机车型的暖风性能和汽油机接近。对于低压EGR情况，可以从排气引入气体，因为EGR系统的其中一个作用是冷却通过EGR系统的“排气”，冷却液来源于发动机“小循环”，“小循环”也是暖风的水路源泉，当排气经过EGR系统的时候加热EGR水套内的冷却液，进而使得发动机冷却液温度和暖风冷却液温度都被快速提升，直至发动机冷却液温度达到75摄氏度，此时可以控制氢气不再释放，可以使得柴油机的暖风性能得到提升，使得柴油机车型的暖风性能和汽油机接近。
示例的，参见图3，在本发明的又一种可选实施例中，在预热装置温度值达到预设温度值，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制供氢气装置中的氢气接触该预热装置的发热部分，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，此时，热气体可以进入后处理系统，对后处理系统中的LNT具有加热作用，LNT内部温度被迅速提高至190摄氏度，LNT可以正常工作，避免了柴油机多喷油提高排气温度来使得LNT正常工作，可以节省柴油机油耗。
示例的，参见图3，在本发明的再一种可选实施例中，在预热装置温度值达到预设温度值，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制供氢气装置中的氢气接触该预热装置的发热部分，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，此时，热气体可以进入后处理系统，对后处理系统中的LNT具有加热作用，LNT前端的温度可以被提高至650摄氏度至750摄氏度，LNT可以完成脱硫工作，避免了柴油机多喷油提高排气温度来使得LNT完成脱硫，可以节省柴油机油耗。因此进一步的，DPF也就无需柴油机多喷油，因此可以进一步的，节省油耗。
另外，氢气的燃烧主要产生水，燃烧虽然附带有氮氧化物产物，但可以通过后处理系统进行消除。
本发明实施例提供的加热方法，加热系统在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温，在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提升柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。
参照图4，示出了本发明实施例二提供的一种加热方法的步骤流程图，该加热方法可以应用于加热系统，加热系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管。
如图4所示，该加热方法具体可以包括如下步骤：
步骤301：在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热塞控制单元处于工作状态。
其中，预热装置可以对其自身进行预热，使得其自身温度达到预设温度值，本申请对预设温度值的具体数值不做限定，可以是500摄氏度，也可以是600摄氏度。
可选地，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，则加热系统在接收到发动机系统的启动信号时，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态。
本发明的执行主体是加热系统，图3示出了本发明实施例提供的一种包括了加热系统的整车部分结构示意图，如图3所示，加热系统可以包括：发动机排气歧管201，与发动机排气歧管连接的供氢气装置202、设置于发动机排气歧管上的预热装置203以及整车排气管204，可选地，图3还包括整车部分结构，具体的，包括排布在整车排气管204上的发动机本体205、发动机进气歧管206、废气再循环技术(Exhaust Gas Recycle，EGR)系统207、增压器208、中冷器209和后处理系统210。其中，EGR系统可以包括EGR阀2071、冷凝器2072和冷却液进出口2073，增压器可以包括涡轮2081和压气机2082。
可选地，参见图3，预热装置203包括设置于发动机排气歧管201上的预热塞2031，以及通过预热塞线束2032和预热塞2031连接的预热塞控制单元2033。
在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热塞控制单元处于工作状态之后，执行步骤302。
步骤302：在预热塞控制单元处于工作状态的情况下，控制预热塞进行自身预热升温。
其中，预热塞一般工作在低温冷启动工况下，示例的，在环境温度为-10摄氏度，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态，此时，预热塞控制单元可以对预热塞进行自身预热升温，一般的预热塞的“预热头”可以在3秒内达到500摄氏度，5秒内可以达到900摄氏度，启动成功后一般可以在一分钟内关闭预热装置。
在预热塞控制单元处于工作状态的情况下，控制预热塞进行自身预热升温后，执行步骤303。
步骤303：在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，控制氢气存储器释放氢气。
可选地，参见图3，供氢气装置202包括氢气输送管路2021，以及依次设置于氢气输送管路2021上的氢气存储器2022和氢气喷嘴2023，其中，氢气喷嘴2023的一端和氢气输送管路2021连接，氢气喷嘴2023的另一端和发动机排气歧管201连接，氢气喷嘴2023和预热塞2031正对设置。
其中，该预设温度值是氢气可以点燃的温度，本申请对预设温度值的具体数值不做限定，可以是500摄氏度，也可以是600摄氏度。
其中，氢气存储器的工作控制同其它传感器(高温传感器、氧传感器和氮氧传感器)一样，均由发动机的电子控制单元(ECU)完成控制。
可选地，在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，ECU控制氢气存储器释放氢气。
在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，控制氢气存储器释放氢气后，执行步骤304。
步骤304：通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴。
可选地，在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，ECU控制氢气存储器释放氢气后，氢气可以通过氢气输送管路传输至氢气喷嘴。
在通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴后，执行步骤305。
步骤305：控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，热气体传输至整车排气管。
可选地，加热系统可以控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，热气体传输至整车排气管。
其中，参见图3，供氢气装置202还包括设置在氢气输送管路2021上的计量单元2024。
可选地，在氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，热气体传输至整车排气管。
其中，预设流量阈值为氢气流量阈值，大于该阈值表明氢气流量太多，本发明实施例对预设流量阈值的具体数值不做限定，可以根据具体应用场景来做调整。
可选地，在氢气传输管路上的氢气流量大于或等于预设流量阈值的情况下，控制氢气喷嘴处于关闭状态。
其中，氢气喷嘴的工作控制同其它传感器(高温传感器、氧传感器和氮氧传感器)一样，均由发动机的电子控制单元(ECU)完成控制。
示例的，参见图3，预热塞一般工作在低温冷启动工况下，示例的，在环境温度为-10摄氏度，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态，此时，预热塞控制单元可以对预热塞进行自身预热升温，一般的预热塞的“预热头”可以在3秒内达到500摄氏度，5秒内可以达到900摄氏度，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制氢气存储器释放氢气，通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴，控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，车辆中该包括车载电子控制单元(ECU)，此时，车载ECU可以控制EGR系统打开，热气体可以经过EGR系统进入发动机进气歧管，进而进入到发动机燃烧室，热气体可以辅助柴油机(本申请实施例中的发动机)进行燃烧，使得柴油机可以在此温度下成功进行冷启动。
示例的，参见图3，预热塞一般工作在低温冷启动工况下，示例的，在环境温度为-10摄氏度，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态，此时，预热塞控制单元可以对预热塞进行自身预热升温，一般的预热塞的“预热头”可以在3秒内达到500摄氏度，5秒内可以达到900摄氏度，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制氢气存储器释放氢气，通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴，控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，氢气燃烧是放热反应，可以生成热气体，车辆中该包括车载电子控制单元(ECU)，此时，车载ECU可以控制EGR系统打开，热气体可以经过EGR系统进入发动机进气歧管，热气体经过EGR系统的时候加热EGR系统内的冷却液，使得发动机冷却液温度和暖风冷却液温度被快速提升，直至冷却液温度达到75摄氏度，可以使得柴油机的暖风性能得到提升。
示例的，参见图3，预热塞一般工作在低温冷启动工况下，在环境温度为-10摄氏度，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态，此时，预热塞控制单元可以对预热塞进行自身预热升温，一般的预热塞的“预热头”可以在3秒内达到500摄氏度，5秒内可以达到900摄氏度，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制氢气存储器释放氢气，通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴，控制氢气喷嘴释放氢气，ECU可以控制氢气喷嘴喷到正对着氢气喷嘴的预热塞的头部，可以使得氢气被点燃，热气体可以进入后处理系统，对后处理系统中的LNT具有加热作用，LNT内部温度被迅速提高至190摄氏度，LNT可以正常工作，避免了柴油机多喷油提高排气温度来使得LNT正常工作，可以节省柴油机油耗。
示例的，参见图3，预热塞一般工作在低温冷启动工况下，在环境温度为-10摄氏度，当驾驶员将车钥匙拧到“ON”档位，此时也即是发动机系统启动，加热系统可以控制预热塞控制单元处于工作状态，此时，预热塞控制单元可以对预热塞进行自身预热升温，一般的预热塞的“预热头”可以在3秒内达到500摄氏度，5秒内可以达到900摄氏度，也即是达到氢气可以被点燃的温度值，控制氢气存储器释放氢气，通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴，控制氢气喷嘴释放氢气，ECU可以控制氢气喷嘴喷到正对着氢气喷嘴的预热塞的头部，可以使得氢气被点燃，热气体可以进入后处理系统，对后处理系统中的LNT具有加热作用，LNT前端的温度可以被提高至650摄氏度至750摄氏度，LNT可以完成脱硫工作，避免了柴油机多喷油提高排气温度来使得LNT完成脱硫，可以节省柴油机油耗。因此进一步的，DPF也就无需柴油机多喷油，因此可以进一步的，节省油耗。
另外，氢气的燃烧主要产生水，燃烧虽然附带有氮氧化物产物，但可以通过后处理系统进行消除。
本发明实施例提供的加热方法，加热系统在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热塞控制单元处于工作状态，在预热塞控制单元处于工作状态的情况下，控制预热塞进行自身预热升温，在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，控制氢气存储器释放氢气，通过氢气输送管路将氢气传输至氢气喷嘴，控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提升柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。
本发明实施例三提供了一种加热系统，该排气后处理系统具体可以包括：
与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管；
预热装置，用于在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温；
供氢气装置，用于在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管。
可选地，预热装置包括设置于发动机排气歧管上的预热塞，以及通过预热塞线束和预热塞连接的预热塞控制单元；预热塞控制单元，用于在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，处于工作状态；并且用于在预热塞控制单元处于工作状态的情况下，对预热塞进行自身预热升温。
可选地，供氢气装置包括氢气输送管路，以及依次设置于氢气输送管路上的氢气存储器和氢气喷嘴，其中，氢气喷嘴的一端和氢气输送管路连接，氢气喷嘴的另一端和发动机排气歧管连，氢气喷嘴和预热塞正对设置；
氢气存储器，用于在预热塞的温度值达到预设温度值的情况下释放氢气；
氢气传输管路，用于将氢气传输至氢气喷嘴；
氢气喷嘴，用于释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，热气体传输至整车排气管。
可选地，供氢气装置还包括设置在氢气输送管路上的计量单元，计量单元用于检测氢气传输管路上的氢气流量；氢气喷嘴，还用于在氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制氢气喷嘴释放氢气，使得氢气喷嘴释放的氢气和预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，热气体传输至整车排气管。
本发明实施例中的排气后处理系统的具体实现方式在方法侧已经详细介绍，故在此不再做赘述。
本发明实施例提供的加热系统，加热系统在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温，在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提升柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括第二方面任一所述的加热系统。
本发明实施例提供的车辆，包括加热系统，加热系统可以在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制预热装置进行自身预热升温，在预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制供氢气装置配合预热装置燃烧氢气生成热气体，热气体传输至整车排气管，其中，供氢装置配合预热装置可以燃烧氢气快速持续生成热气体，可以使得连接在整车排气管上的EGR系统、LNT等相关部件得以持续快速加热，可以提高柴油机的冷启动性能，提升柴油机汽车的暖风效果，可以降低燃油消耗。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)

1.一种加热方法，其特征在于，应用于加热系统，所述加热系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于所述发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管，所述方法包括：
在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温；
在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热装置包括设置于所述发动机排气歧管上的预热塞，以及通过预热塞线束和所述预热塞连接的预热塞控制单元；所述在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温，包括：
在接收到所述发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热塞控制单元处于工作状态；
在所述预热塞控制单元处于所述工作状态的情况下，控制所述预热塞进行自身预热升温。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述供氢气装置包括氢气输送管路，以及依次设置于所述氢气输送管路上的氢气存储器和氢气喷嘴，其中，所述氢气喷嘴的一端和所述氢气输送管路连接，所述氢气喷嘴的另一端和所述发动机排气歧管连，所述氢气喷嘴和所述预热塞正对设置；所述在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管，包括：
在所述预热塞的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述氢气存储器释放氢气；
通过所述氢气输送管路将所述氢气传输至所述氢气喷嘴；
控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述供氢气装置还包括设置在所述氢气输送管路上的计量单元，所述控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管，包括：
在所述氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
5.一种加热系统，其特征在于，所述系统包括：与发动机排气歧管连接的供氢气装置、设置于所述发动机排气歧管上的预热装置以及整车排气管；
所述预热装置，用于在接收到针对发动机系统的启动信号的情况下，控制所述预热装置进行自身预热升温；
所述供氢气装置，用于在所述预热装置进行自身预热升温对应的温度值达到预设温度值的情况下，控制所述供氢气装置配合所述预热装置燃烧氢气生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预热装置包括设置于所述发动机排气歧管上的预热塞，以及通过预热塞线束和所述预热塞连接的预热塞控制单元；所述预热塞控制单元，用于在接收到所述发动机系统的启动信号的情况下，处于工作状态；并且用于在所述预热塞控制单元处于所述工作状态的情况下，对所述预热塞进行自身预热升温。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述供氢气装置包括氢气输送管路，以及依次设置于所述氢气输送管路上的氢气存储器和氢气喷嘴，其中，所述氢气喷嘴的一端和所述氢气输送管路连接，所述氢气喷嘴的另一端和所述发动机排气歧管连，所述氢气喷嘴和所述预热塞正对设置；
所述氢气存储器，用于在所述预热塞的温度值达到预设温度值的情况下释放氢气；
所述氢气传输管路，用于将所述氢气传输至所述氢气喷嘴；
所述氢气喷嘴，用于释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
8.根据权利要求7述的系统，其特征在于，所述供氢气装置还包括设置在所述氢气输送管路上的计量单元，所述计量单元用于检测所述氢气传输管路上的氢气流量；所述氢气喷嘴，还用于在所述氢气传输管路上的氢气流量小于预设流量阈值的情况下，控制所述氢气喷嘴释放氢气，使得所述氢气喷嘴释放的氢气和所述预热塞接触进行氢气燃烧生成热气体，所述热气体传输至所述整车排气管。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5至权利要求8任一所述的加热系统。
CN202010719030.3A 2020-07-23 2020-07-23 一种车辆加热方法、系统及车辆 Active CN111997807B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010719030.3A CN111997807B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 一种车辆加热方法、系统及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010719030.3A CN111997807B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 一种车辆加热方法、系统及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111997807A true CN111997807A (zh) 2020-11-27
CN111997807B CN111997807B (zh) 2022-03-29

Family

ID=73466524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010719030.3A Active CN111997807B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 一种车辆加热方法、系统及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111997807B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123888A (zh) * 2021-04-30 2021-07-16 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的启动控制方法、装置及计算机存储介质
CN115030851A (zh) * 2021-11-15 2022-09-09 长城汽车股份有限公司 一种柴油机的冷启动系统、方法及车辆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252862A (ja) * 1985-04-30 1986-11-10 Sekisui Chem Co Ltd エンジン始動装置
US6009369A (en) * 1991-10-31 1999-12-28 Nartron Corporation Voltage monitoring glow plug controller
CN1517526A (zh) * 2003-01-21 2004-08-04 �����Զ�����ʽ���� 废气净化系统
JP2005113875A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
CN102052205A (zh) * 2010-11-05 2011-05-11 北京工业大学 一种混合氢气与氧气的压燃式柴油内燃机及控制方法
CN204024780U (zh) * 2013-09-29 2014-12-17 日立汽车系统(苏州）有限公司 暖机系统
CN105673199A (zh) * 2016-03-01 2016-06-15 上海交通大学 带egr的进气掺氢富氧汽油发动机及燃烧的控制方法
CN107795356A (zh) * 2016-09-03 2018-03-13 贵州黄帝车辆净化器有限公司 用于柴油发动机尾气净化处理的预热结构和点火装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252862A (ja) * 1985-04-30 1986-11-10 Sekisui Chem Co Ltd エンジン始動装置
US6009369A (en) * 1991-10-31 1999-12-28 Nartron Corporation Voltage monitoring glow plug controller
CN1517526A (zh) * 2003-01-21 2004-08-04 �����Զ�����ʽ���� 废气净化系统
JP2005113875A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
CN102052205A (zh) * 2010-11-05 2011-05-11 北京工业大学 一种混合氢气与氧气的压燃式柴油内燃机及控制方法
CN204024780U (zh) * 2013-09-29 2014-12-17 日立汽车系统(苏州）有限公司 暖机系统
CN105673199A (zh) * 2016-03-01 2016-06-15 上海交通大学 带egr的进气掺氢富氧汽油发动机及燃烧的控制方法
CN107795356A (zh) * 2016-09-03 2018-03-13 贵州黄帝车辆净化器有限公司 用于柴油发动机尾气净化处理的预热结构和点火装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123888A (zh) * 2021-04-30 2021-07-16 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的启动控制方法、装置及计算机存储介质
CN113123888B (zh) * 2021-04-30 2022-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的启动控制方法、装置及计算机存储介质
CN115030851A (zh) * 2021-11-15 2022-09-09 长城汽车股份有限公司 一种柴油机的冷启动系统、方法及车辆
CN115030851B (zh) * 2021-11-15 2024-05-10 长城汽车股份有限公司 一种柴油机的冷启动系统、方法及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN111997807B (zh) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8828342B1 (en) DPF energy conservation
US20110023469A1 (en) Heating exhaust gas for diesel particulate filter regeneration
US8156733B2 (en) Method of operating an internal combustion engine to heat up a selective catalyst reducer
US8539759B2 (en) Regeneration control system for a particulate filter
US10480369B1 (en) Exhaust after-treatment system for diesel internal combustion engines
US20100050757A1 (en) Method and system to determine the efficiency of a diesel oxidation catalyst
CN102191981A (zh) 目标颗粒物质过滤器再生系统
WO2008127755A2 (en) Secondary air system for a combustion engine breathing system
JP2007524029A (ja) 触媒付きディーゼルパーティキュレートフィルタのための煤煙焼却制御方法
CN103097683B (zh) 后处理燃烧器系统的预热方法
CN211819579U (zh) 柴油机及其后处理系统
CN111997807B (zh) 一种车辆加热方法、系统及车辆
RU2692856C2 (ru) Устройство управления выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания и способ управления для устройства управления выхлопными газами
CN113272536A (zh) 一种发动机尾气后处理装置及方法
CN113250792A (zh) 一种具有dpf再生功能的燃烧净化方法
JP6775169B2 (ja) 排ガス浄化装置
CN215927555U (zh) 一种发动机降温结构及汽车
US20130227934A1 (en) Aftertreatment burner air supply system
US8141348B2 (en) Engine after-treatment controls using dosing below catalyst light-off temperature
KR101766127B1 (ko) 요소수 저장 탱크
US20120301365A1 (en) Exhaust purification device for internal combustion engine
KR102406044B1 (ko) Ｓｃｒ 정화 시스템 및 ｓｃｒ 정화 효율 개선 방법
CN206054053U (zh) 大功率气体发动机排气后处理系统
KR101543101B1 (ko) 배기가스 가열장치를 이용한 배기가스 가열방법
CN115030851B (zh) 一种柴油机的冷启动系统、方法及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant