CN114562401A - 一种发动机预热时间调节方法及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机预热时间调节方法及车辆，所述方法包括获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间，此时，可以根据电池电压与发动机熄火时间获取基础预热时间，在海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，可以确认车辆的基础预热时间需要修正，则可以根据海拔参数与发动机水温获取海拔修正系数，其中，海拔修正系数通过在第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆进行测试得到，因此，根据海拔修正系数修正基础预热时间获得目标预热时间能够满足海拔参数下发动机起动的预热温度要求，从而降低发动机的起动时间，提高发动机的起动能力。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种发动机预热时间调节方法及车辆。
背景技术
车辆起动时通常会将雾化的柴油喷入气缸内，再利用气缸内高温高压的空气将柴油引燃以起动发动机，因此，柴油的雾化效果直接影响柴油机的起动效果。
由于低温环境中发动机水温较低，导致柴油雾化效果差、机油粘度和流动性差，使得发动机起动过程中各机件之间的摩擦力比较大，导致发动机起动效果差，因此，目前通常在低温环境下采用低温冷起动的辅助装置，对气缸内喷入的柴油或气体进行加热，以在低温条件下能够保证柴油发动机的起动效果。如可以在柴油发动机气缸内设置预热塞，预热塞能够在预热时间内对进入发动机燃烧室的气体混合的柴油喷雾进行预热，以提高气缸内柴油的雾化效果、机油粘度和流动性，从而提升发动机的起动效果。此时，柴油喷雾的温度与预热塞的预热时间的长短有关。
目前，预热时间通常是根据车辆的发动机水温、电池状态等参数确定得到，但是，在海拔不同的地区发动机的进气量不同，不同进气量下发动机起动要求的发动机温度不同，从而对预热时间的要求不同，而现有的预热时间调整方案无法满足不同海拔地区对预热时间的要求，可能导致预热时间过长预热塞烧蚀，或预热时间过短导致发动机起动困难的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机预热时间调节方法，以解决现有的预热时间调整方案无法满足不同海拔地区对预热时间的要求，可能导致预热时间过长预热塞烧蚀，或预热时间过短导致发动机起动困难的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种发动机预热时间调节方法，该方法可以包括：
获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间；
根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间；
在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到；
根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
可选地，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度；和/或，
所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
可选地，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
相对于现有技术，本发明所述的发动机预热时间条件方法具有以下优势：
本发明实施例中，可以获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间，此时，可以根据电池电压与发动机熄火时间获取基础预热时间，在海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，可以确认车辆的基础预热时间需要修正，则可以根据海拔参数与发动机水温获取海拔修正系数，其中，海拔修正系数通过在第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆进行测试得到，因此，根据海拔修正系数修正基础预热时间获得目标预热时间能够满足海拔参数下发动机起动的预热温度要求，从而降低发动机的起动时间，提高发动机的起动能力。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，以解决现有的预热时间调整方案无法满足不同海拔地区对预热时间的要求，可能导致预热时间过长预热塞烧蚀，或预热时间过短导致发动机起动困难的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，该车辆可以包括：
参数获取模块，用于获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间；
基础时间获取模块，用于根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间；
修正系数获取模块，用于在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到；
目标时间获取模块，用于根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
可选地，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度；和/或，
所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
可选地，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
所述车辆与上述发动机预热时间调节方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
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为本发明实施例所述的一种发动机预热时间调节方法的步骤流程图图；
图2为本发明实施例所述的一种海拔修正系数测试过程的曲线示意图；
图3为本发明实施例提供的一种发动机预热塞温度变化示意图
图4为本发明实施例所述的一种发动机预热时间调节方法的执行逻辑图；
图5为本发明实施例所述的发动机起动过程曲线示意图；
图6为本发明实施例所述的一种车辆的结构框图。
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。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
本发明实施例可以应用于在车辆起动时需要对发动机进行预热的场景中，一般情况，可以根据发动机以及外部环境的状态确定在发动机起动前是否需要对发动机预热，如发动机熄火时间较长，各机件间的机油残余应力消失，失去油膜保护，摩擦力较大，或者外部环境温度较低，如外部环境温度低于25℃，导致机油粘度增加，附着力和流动性变差，从而导致发动机起动的阻力增加，并且低温时导致柴油雾化效果差，使得柴油不能充分燃烧，发动机起动效果差。此时，可以在发动机燃烧室中设置预热塞，并通过预热塞对进入气缸的气体或柴油喷雾进行加热，从而使得发动机在适宜的工作温度下工作，提升发动机的起动性能。
参照图1，示出了本发明实施例所述的一种发动机预热时间调节方法的步骤流程图，如图1所示，该方法具体可以包括：
步骤101、获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间。
本发明实施例中，为了确定车辆在不同海拔地区对发动机的预热时间，可以获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间，其中，发动机水温可以指发动机冷却水的温度，通过发动机水温可以确定发动机当前的温度状态，以便确定发动机需求的预热时间；海拔参数是表示车辆所处位置海拔的参数，可以是大气压力、海拔高度等等；发动机熄火时间指发动机距离上次熄火的时间间隔，由于在低温环境下发动机距离上次熄火的时间间隔越长受环境影响越大，因此，对预热时间的要求可能越长，因此，发动机熄火时间也也可以用于确定发动机需求的预热时间；电池电压可以指向预热塞供电的电池的电压，由于预热塞通常依赖于电池供电发热，因此，根据电池电压也可以确定预热塞的发热功率，从而确定发动机需求的预热时间，本领域技术人员也可以根据需求选择车辆其他的参数，本发明实施例对此不做具体限制。
本发明实施例中，发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间等可以通过温度计、海拔测量仪、计时器等分别测量读取，也可以通过ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)获取，通过ECU获取上述各参数无需增加额外的硬件成本，降低了本发明实施例的推广成本。
步骤102、根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间。
本发明实施例中，通过预先测试、统计、计算等可以确定电池电压、发动机熄火时间可以对应的基础预热时间，在发动机进气量充足的情况下，通过该预热时间可以使得发动机达到适宜的工作温度，从而使得燃料充分雾化燃烧，发动机各机件之间在机油作用下充分润滑，减小了摩擦力，提高了发动机的起动能力。
步骤103、在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
本发明实施例中，第一预设海拔条件可以是车辆位于发动机进气量不足的状态时所处的海拔条件，其中，发动机进气量不足可以是总进气量较小，或进气中含氧量较低，导致燃料不能充分燃烧，发动机起动困难，此时，可以根据海拔参数与发动机水温确定对应的海拔修正系数。
本发明实施例中，海拔修正系数通过在第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及基础预热时间对车辆的发动机起动时间进行测试得到，其中，温度阈值指预热塞预热过程中温度的安全阈值，根据预热塞的型号、材质等不同，温度阈值的大小可能不同。在预热塞温度超过温度阈值时可能会发生预热塞损坏的问题，此时，可以在第一预设海拔条件下，开启预热塞并使其工作温度低于温度阈值，测试不同预热时间下发动机的起动时间，本领域技术人员可以根据实际应用中需求的发动机的起动时间，确定预热塞对应的预热时间，并确定预热塞对应的预热时间相对于基础预热时间的海拔修正系数。可选地，可以预先测试不同海拔参数、不同发动机水温分别对应的海拔修正系数，并建立对应的海拔修正系数表，在实际应用中获取发动机水温、海拔参数后可以直接通过查海拔修正系数表获得对应的海拔修正系数，提高方案执行的效率。
本发明实施例中，在测试过程中，为了进一步提升预热塞的安全性，可以控制预热塞的预热温度小于温度阈值，且与温度阈值相差预设温度值，如可以控制预热塞的预热温度在温度阈值的99.5％以下，或者也可以是99％、95％、90％等，本发明实施例对此不作具体限制。
可选地，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
本发明实施例中，在存在温度阈值的情况下，步骤102中所述的基础预热时间可以在第二预设海拔条件的环境下，预先根据温度阈值、电池电压以及发动机熄火时间测试车辆的发动机起动时间进行测试得到，其中，第二预设海拔条件可以是车辆位于发动机进气量充足的状态时所处的海拔条件，此时，可以在第二预设海拔条件的环境下，预先测试该温度阈值、电池电压、发动机熄火时间下，该预热时间对应的发动机起动时间，本领域技术人员可以根据实际应用中需求的发动机的起动时间，确定预热塞对应的基础预热时间。可选地，可以预先测试电池电压、发动机熄火时间分别对应的基础预热时间，并建立对应的基础预热时间表，在实际应用中获取电池电压、发动机熄火时间后可以直接通过查基础预热时间表获得对应的基础预热时间，提高方案执行的效率。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度。
本发明实施例中，由于海拔高度较高时空气稀薄，可能导致发动机进气量不足，因此，第一预设海拔条件的海拔高度应大于第二预设海拔条件的海拔高度，此时，车辆获取的海拔参数可以是海拔高度，本领域技术人员可以根据需求选择第一预设海拔条件以及第二预设海拔条件的海拔高度，本发明实施例对此不作具体限制。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
本发明实施例中，第一预设海拔条件中的海拔高度可以包括0～4300米之间不包括0米的任意海拔高度，如1米、10米、50米、100米、500米、1000米、3000米、4300米等，本发明实施例对此不做具体限制。
可选地，所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
本发明实施例中，由于海拔高度较高时空气稀薄，进一步导致大气压力较低，因此，第一预设海拔条件的大气压力应小于第二预设海拔条件的大气压力，此时，车辆获取的海拔参数可以是大气压力，本领域技术人员可以根据需求选择第一预设海拔条件以及第二预设海拔条件的大气压力，本发明实施例对此不作具体限制。
可选地，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
本发明实施例中，第一预设海拔条件中的大气压力可以包括57千帕～100千帕之间不包括100千帕的任意大气压力，如57千帕、60千帕、65千帕、70千帕、80千帕、90千帕、95千帕、99千帕等，本发明实施例对此不做具体限制。
图2是本发明实施例所述的一种海拔修正系数测试过程的曲线示意图，如图2所示，左纵轴为发动机转速，右纵轴为预热塞状态，横轴为时间，其中，曲线A为预热塞状态随时间变化曲线，曲线B为发动机转速随时间变化曲线，预热塞状态包括发动机起动前预热(PRE_GLOW)、发动机起动中预热(STARTER_GLOW)与发动机起动后预热(POST_GLOW)。在61.9Kpa(千帕)的大气压力下，发动机水温为10℃，此时，可以开启预热塞进行加热，如图2中曲线A所示，预热塞在第123秒到第125秒进行发动机起动前预热，发动机经预热后从第125秒到第126.8秒即完成起动，如曲线B所示发动机转速快速上升并趋于平滑，此时，可以认为预热塞的预热时间为2秒，在基础预热时间为1.1秒的情况下，确定海拔修正系数为1.8，在发动机起动成功后，还可以继续通过预热塞进行加热以保证发动机的工作效率，此时，预热塞的预热温度应低于预热塞的温度阈值。
以及，参照上述测试可以确定，大气压力61.9Kpa，发动机水温6℃时，海拔修正系数为1.55；大气压力61.9Kpa，发动机水温10℃时，海拔修正系数为1.5等，根据上述测试结果可以建立对应的海拔修正系数表，如下所示：
图3是本发明实施例提供的一种发动机预热塞温度变化示意图，如图3所示，横坐标为时间、纵坐标为温度，其中，曲线A为预热塞的温度阈值线，曲线B为预热塞温度随时间变化曲线，曲线C为发动机水温线，在如图2的海拔修正系数测试过程中，预热塞的温度阈值为1100℃，发动机水温为10℃，在第123秒到第125秒预热塞处于发动机起动前预热的状态时，预热塞温度上升速率较快，在第125秒到第126.8秒即完成起动后，预热塞处于发动机起动后预热的状态时，预热塞温度上升速率较慢，且始终低于温度阈值。
步骤104、根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
本发明实施例中，在确定基础预热时间以及海拔修正系数后，可以根据海拔修正系数对基础预热时间进行修正，获得修正后的基础预热时间，即获得目标预热时间，目标预热时间是基于海拔修正系数对基础预热时间进行了修正，能够灵活适应海拔修正系数对应海拔参数、发动机水温的环境下，发动机对预热时间的要求，保证发动机处于适宜的工作温度，提升了发动机起动性能。
图4是本发明实施例所述的一种发动机预热时间调节方法的执行逻辑图，如图4所示，在获取大气压力、发动机水温、电池电压和发动机熄火时间后，可以根据大气压力、发动机水温确定海拔修正系数，并根据电池电压、发动机熄火时间确定基础预热时间，在基础预热时间的基础上乘以海拔修正系数以对基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
图5是本发明实施例所述的发动机起动过程曲线示意图，如图5所示，横坐标为发动机起动时间、左纵坐标为发动机转速，右纵坐标为发动机状态，其中，发动机状态包括发动机停机(Stopped)、发动机起动(CRANKING)、发动机运行(RUNNING)，A1为预热塞预热时间调整后发动机转速随时间变化曲线图，A2为预热塞预热时间调整前发动机转速随时间变化曲线图，B1为预热塞预热时间调整后发动机状态变化曲线图，B2为预热塞预热时间调整前发动机状态变化曲线图。
如图5所示，在大气压力61.9Kpa，发动机水温6℃，根据电池电压与发动机熄火时间获取基础预热时间为1.1秒，参照1.1秒的预热时间对应的发动机状态变化曲线B2，发动机从CRANKING到RUNNING耗时1.4秒起动成功，则发动机在1.4秒后完成起动；根据大气压力与发动机水温获取海拔修正系数为1.55，则根据海拔修正系数对基础预热时间进行修正获得的目标预热时间为1.7秒，此时，参照1.7秒的预热时间对应的发动机状态变化曲线B1，发动机从CRANKING到RUNNING耗时1.1秒起动成功，则发动机在1.1秒完成起动，可以看出，修正预热时间后发动机的起动时间缩短了0.3秒，发动机的起动能力有明显提升。
进一步的，在1.1秒的预热时间下，参照1.1秒的预热时间对应的发动机转速变化曲线A2，发动机转速耗时1.4秒达到1067.75rpm(转每分钟)；在1.7秒的预热时间下，参照1.7秒的预热时间对应的发动机转速变化曲线A1，发动机转速耗时1.1秒达到1067.75rpm，可以看出发动机正常运行，且发动机的起动能力有明显提升。
综上所述，本发明实施例所述的发动机预热时间调节方法至少包括以下优点：
本发明实施例中，可以获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间，此时，可以根据电池电压与发动机熄火时间获取基础预热时间，在海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，可以确认车辆的基础预热时间需要修正，则可以根据海拔参数与发动机水温获取海拔修正系数，其中，海拔修正系数通过在第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆进行测试得到，因此，根据海拔修正系数修正基础预热时间获得目标预热时间能够满足海拔参数下发动机起动的预热温度要求，从而降低发动机的起动时间，提高发动机的起动能力。
本发明实施例还提供了一种车辆，图6为本发明实施例提供的一种车辆20的结构框图，如图6所示，该车辆具体可以包括：
参数获取模块201，用于获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间；
基础时间获取模块202，用于根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间；
修正系数获取模块203，用于在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到；
目标时间获取模块204，用于根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
可选地，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度；和/或，
所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
可选地，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
可选地，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
以上所述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 (10)
1.一种发动机预热时间调节方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间；
根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间；
在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到；
根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度；和/或，
所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
6.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
参数获取模块，用于获取车辆的发动机水温、海拔参数、电池电压以及发动机熄火时间；
基础时间获取模块，用于根据所述电池电压与所述发动机熄火时间获取基础预热时间；
修正系数获取模块，用于在所述海拔参数符合第一预设海拔条件的情况下，根据所述发动机水温与所述海拔参数获取海拔修正系数，所述海拔修正系数通过在所述第一预设海拔条件下，预先根据温度阈值以及所述基础预热时间对所述车辆的发动机起动时间进行测试得到；
目标时间获取模块，用于根据所述海拔修正系数对所述基础预热时间进行修正，获得目标预热时间。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述基础预热时间通过在第二预设海拔条件的环境下，预先根据所述温度阈值、所述电池电压以及所述发动机熄火时间测试所述车辆的发动机起动时间进行测试得到。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述第一预设海拔条件的海拔高度大于所述第二预设海拔条件的海拔高度；和/或，
所述第一预设海拔条件的大气压力小于所述第二预设海拔条件的大气压力。
9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述第一预设海拔条件的海拔高度为大于0米，且小于或等于4300米，所述第二预设海拔条件的海拔高度为0米。
10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述第一预设海拔条件的大气压力为大于或等于57千帕，且小于100千帕，所述第二预设海拔条件的大气压力为100千帕。
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