CN215949710U - 一种车辆低温起动智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆低温起动智能控制系统，包括：加热模块，与控制单元连接，用于接收控制单元的加热或停止加热指令，并相应的对电源模块和发动机冷却液进行加热或停止加热；电源模块，与所述控制系统连接，用于给所述控制系统供电；温度感应模块，与控制单元连接，用于感应环境及所述发动机冷却液的温度，并将温度信号发送至所述控制单元；控制单元，用于在所述温度信号低于预设阈值时向所述加热模块发出加热指令，在所述温度信号大于或等于预设阈值时向所述加热模块发出停止加热指令。本实用新型有效的解决了在现有技术中低温启动功能自动化程度不高，且在低温环境下不能满足实时启动的问题。

Description

一种车辆低温起动智能控制系统

技术领域

本实用新型属于车辆控制系统技术领域，具体涉及一种车辆低温起动智能控制系统。

背景技术

重型车辆在-30℃以下的低温环境中起动时，由于环境温度低，发动机的起动阻力大，同时，由于蓄电池在低温环境中的放电能力也急剧下降，导致车辆无法正常起动。因此，为了提升车辆的低温起动能力，车辆一般都会加装低温起动辅助装置。如：通过加热器加热发动机冷却液，减小起动阻力；通过加热器加热蓄电池，提升蓄电池的放电能力。在车辆起动前，由操作人员遵循一定的操作规范，手动控制各加热装置的工作状态，完成车辆预热，然后再起动车辆。传统的低温起动方式主要存在以下问题：

①车辆起动前需由操作人员提前30分钟～1小时完成车辆预热，并在完成预热后立即起动车辆；若预热后未起动车辆，则下次起动前需重新开始预热过程。该方式无法满足有实时起动需求的场合。

②预热过程需手动操作，步骤繁琐，且需要经过专业指导培训，操作不便捷。

③各加热装置为独立的加热系统，智能化程度较弱，无外部控制接口，无法与车辆的其它控制系统统一协调控制。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种车辆低温起动智能控制系统，有效的解决了在现有技术中低温启动功能自动化程度不高，且在低温环境下不能满足实时启动的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种车辆低温起动智能控制系统，包括：

加热模块，与控制单元连接，用于接收控制单元的加热或停止加热指令，并相应的对电源模块和发动机冷却液进行加热或停止加热；

电源模块，与所述控制系统连接，用于给所述控制系统供电；

温度感应模块，与控制单元连接，用于感应环境及所述发动机冷却液的温度，并将温度信号发送至所述控制单元；

控制单元，用于在所述温度信号低于预设阈值时向所述加热模块发出加热指令，在所述温度信号大于或等于预设阈值时向所述加热模块发出停止加热指令。

进一步的，该系统还包括：

发动机控制器，与所述控制单元连接，用于接收所述控制单元发来的发动机启动或停止指令，并相应的启动或停止发动机；

电源电量监测模块，分别与所述控制单元和电源模块连接，用于监测所述电源模块的电量，并将电量信号发送至控制单元；

所述控制单元还用于，在所述电量信号低于预设阈值时，向所述发动机控制器发送发动机启动指令，在所述电量信号大于或等于预设阈值时，向所述发动机控制器发送发动机停止指令。

进一步的，所述加热模块包括：电源模块加热器和发动机冷却液加热器，所述电源模块加热器分别与所述电源模块和所述控制单元连接，所述发动机冷却液加热器分别与所述电源模块和所述控制单元连接。

进一步的，所述电源模块包括：主电瓶和副电瓶，所述主电瓶和所述副电瓶连接，且两者之间还设置有第一电磁式开关，所述第一电磁式开关还与所述控制单元连接，用于在车辆进行起动时所述控制单元控制所述第一电磁式开关断开。

进一步的，所述温度感应模块包括：环境温度传感器和水温传感器，所述环境温度传感器与所述控制单元连接，用于监测发动机环境温度，并将该温度信号发送至控制单元，所述水温传感器与所述控制单元连接，用于监测发动机冷却液温度，并将该温度信号发送至控制单元。

进一步的，所述电源电量监测模块包括：电压传感器和电流传感器。

进一步的，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制单元连接，用于在车辆出现故障状态时进行报警。

进一步的，所述控制单元上还设置有CAN总线接口，用于与整车CAN总线连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过将加热器与控制单元连接，并同时设置温度传感器，可以有效的实现对蓄电池的实时有效加热，让其保持一定的温度，不至于在低温情况下对发动机进行启动时，提前需要预热很久，实现了低温环境的实时启动；通过电源电量监测模块的设置，即电流传感器和电压传感器的设置，可以有效的实现对蓄电池状态的实时监测，当监测到其电压小于预设阈值时，控制单元给发动机控制单元一启动信号，从而自行启动发动机，并通过充电电路给蓄电池充电；通过报警模块的设置，可以有效的对本系统的故障进行实时报警，以提醒操作人员进行及时检修；通过CAN总线接口的设置，可以与整车的CAN总线进行连接，低温控制管理单元可将低温控制系统的工作状态(如：加热器状态、水温、环境温度等)和故障状态发送至外部总线上，也可通过外部总线接收控制指令，从而实现对车辆状态的控制，如：控制发动机起动和停机，控制加热器的起动和停机。

附图说明：

图1为本实用新型低温起动智能控制系统的硬件连接结构示意图。

附图标记说明

低温控制管理单元101、主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103、液体加热器104、主电瓶105、副电瓶106、环境温度传感器107、水温度传感器108、发动机ECU109、主电瓶电流传感器110、副电瓶电流传感器111、电压传感器112、报警灯113、状态指示灯114、CAN总线接口115。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型低温起动智能控制系统的硬件连接结构示意图；如图1所示，一种车辆低温起动智能控制系统，包括：加热模块，与控制单元连接，用于接收控制单元的加热或停止加热指令，并相应的对电源模块和发动机冷却液进行加热或停止加热；在本实施例中优选的采用主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104；

电源模块，与所述控制系统连接，用于给所述控制系统供电；在此优选的采用蓄电池即图中的主电瓶105和副电瓶106；

温度感应模块，与控制单元连接，用于感应环境及所述发动机冷却液的温度，并将温度信号发送至所述控制单元；在此优选的采用环境温度传感器107和水温度传感器108；

控制单元，用于在所述温度信号低于预设阈值时向所述加热模块发出加热指令，在所述温度信号大于或等于预设阈值时向所述加热模块发出停止加热指令；在此优选的采用低温控制管理单元101；

发动机控制器，与所述控制单元连接，用于接收所述控制单元发来的发动机启动或停止指令，并相应的启动或停止发动机；在此优选的采用发动机ECU(ElectronicControl Unit)109；

电源电量监测模块，分别与所述控制单元和电源模块连接，用于监测所述电源模块的电量，并将电量信号发送至控制单元；在此优选的采用主电瓶电流传感器110、副电瓶电流传感器111和电压传感器112；

还包括报警模块，所述报警模块与所述控制单元连接，用于在车辆出现故障状态时进行报警，在此将报警模块设置为报警灯113和状态指示灯114分别与低温控制管理单元101连接；

控制单元上还设置有CAN总线接口115，用于与整车CAN总线连接。

其中，主电瓶105和副电瓶106的主干线路上分别安装有电磁式电源总开关K1和继电器K3，用于对主电瓶和副电瓶的供电主干线进行通断，与K1相对应的还串联有继电器K4，继电器K4与低温控制管理单元101连接，用于接收低温控制管理单元101的通断指令，从而起到对K1的通断作用；同时在主电瓶105和副电瓶106之间还安装有电磁式电源总开关K2和与之相对应的继电器K5，其中继电器K5与低温控制管理单元101连接，用于接收低温控制管理单元101所发来的通断指令，从而起到对K2的通断作用。

如图1所示，主电瓶开关闭合后，K1和K2闭合，主电瓶为低温起动智能控制系统及车辆其它用电设备提供电源；此时，低温控制管理单元101通过控制继电器K3、K4、K5的状态，可实现任一单电瓶供电，或者双电瓶同时供电。如：低温控制管理单元101控制K3闭合，K4、K5断开，则相应的K1、K2也断开，此时主电瓶供电电路均处于断路状态，副电瓶供电电路均处于开路状态，从而只由副电瓶为低温起动系统提供电源，而主电瓶可以保存电量用于车辆起动。当需要起动车辆时，则控制K5断开，K3、K4闭合，从而使主副电瓶物理隔离(即主副电瓶之间断开并联关系)，主电瓶用于发动机起动，副电瓶用于为低温起动智能控制系统提供电源，避免起动过程中整体电池电压降低对低温起动控制系统的影响。待车辆起动后，控制K3、K4、K5闭合，从而可以对主副电瓶同时补充电。

上述加热模块中，主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104分别与低温控制管理单元101连接，用于接收低温控制管理单元101发来的加热或停止加热指令，当然加热指令和停止加热指令主要是通过预设阈值来决定的；当环境温度和发动机冷却液温度低于预设阈值时，低温控制管理单元101向主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104发出加热指令；当环境温度和发动机冷却液温度大于或等于预设阈值时低温控制管理单元101向主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104发出停止加热指令，如将预设阈值设置为：-15℃，当环境温度和发动机冷却液温度低于-15℃时，低温控制管理单元101向主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104发出加热指令；当环境温度和发动机冷却液温度大于或等于-15℃时低温控制管理单元101向主电瓶箱加热器102、副电瓶加热器103和液体加热器104发出停止加热指令。

当然上述的环境温度和发动机冷却液温度是通过环境温度传感器107和水温度传感器108来实现的，它们分别与低温控制管理单元101连接，用于给低温控制管理单元101发送实时的温度信息。

上述电源电量监测模块中，主电瓶电流传感器110、副电瓶电流传感器111和电压传感器112分别与低温控制管理单元101连接，且主电瓶电流传感器110和副电瓶电流传感器111还分别与主副电瓶串联，电压传感器112与主副电瓶并联，用于对主副电瓶的电流和电压进行实时监测，并将监测的电流和电压信号传送至低温控制管理单元101，通过算法计算出当前电瓶的电容量，或者直接将阈值设置为电压值，当监测到电瓶电压值小于预设阈值时，则启动发动机，再通过充电电路给主副电瓶充电；当监测到电瓶电压值大于或等于预设阈值时，则停止发动机，从而停止给主副电瓶充电。具体的为：低温控制管理单元向发动机电控单元输出24V高电平发动机起动信号，由发动机电控单元控制起动发动机，实现为蓄电池补充电。在补充电过程中实时检测充电电流，当主副电瓶的充电电流均低于设定值或者充电容量大于放电容量后，则控制继电器K6断开使发动机停机。

当然为了实现对发动机启停的控制，是需要将低温控制管理单元101与发动机ECU109连接的，通过低温控制管理单元101给发动机ECU 109发出启动或停止信号来实现。

在低温控制管理单元101上还设置有CAN总线接口115，该接口可接入整车CAN总线中，并将低温起动智能控制系统的实时状态信息上传至整车的其他模块，(如：加热器状态、水温、环境温度等)和故障状态发送至外部总线上，也可通过外部总线接收控制指令，从而实现对车辆状态的控制，如：控制发动机起动和停机，控制加热器的起动和停机。车辆在加装无线通讯模块后，支持远程的车辆状态监视和控制。

故障诊断：低温控制管理单元实时检测系统故障，当检测到系统故障后则点亮报警灯113，同时将故障信息发送至外部总线接口，供其它系统接收和显示，并提醒及时排除故障。故障信息包括：油箱油量低(可通过CAN总线获取或者直接通过油量传感器获取)、车辆不满足驻车状态、加热器故障等，此时可点亮状态指示灯114。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，包括：

加热模块，与控制单元连接，用于接收控制单元的加热或停止加热指令，并相应的对电源模块和发动机冷却液进行加热或停止加热；

电源模块，与所述控制系统连接，用于给所述控制系统供电；

温度感应模块，与控制单元连接，用于感应环境及所述发动机冷却液的温度，并将温度信号发送至所述控制单元；

控制单元，用于在所述温度信号低于预设阈值时向所述加热模块发出加热指令，在所述温度信号大于或等于预设阈值时向所述加热模块发出停止加热指令。

2.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，还包括：

发动机控制器，与所述控制单元连接，用于接收所述控制单元发来的发动机启动或停止指令，并相应的启动或停止发动机；

电源电量监测模块，分别与所述控制单元和电源模块连接，用于监测所述电源模块的电量，并将电量信号发送至控制单元；

所述控制单元还用于，在所述电量信号低于预设阈值时，向所述发动机控制器发送发动机启动指令，并通过充电电路给所述电源模块充电，在所述电量信号大于或等于预设阈值时，向所述发动机控制器发送发动机停止指令。

3.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，所述加热模块包括：电源模块加热器和发动机冷却液加热器，所述电源模块加热器分别与所述电源模块和所述控制单元连接，所述发动机冷却液加热器分别与所述电源模块和所述控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，所述电源模块包括：主电瓶和副电瓶，所述主电瓶和所述副电瓶连接，且两者之间还设置有第一电磁式开关，所述第一电磁式开关还与所述控制单元连接，用于在车辆进行起动时所述控制单元控制所述第一电磁式开关断开。

5.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，所述温度感应模块包括：环境温度传感器和水温传感器，所述环境温度传感器与所述控制单元连接，用于监测发动机环境温度，并将该温度信号发送至控制单元，所述水温传感器与所述控制单元连接，用于监测发动机冷却液温度，并将该温度信号发送至控制单元。

6.根据权利要求2所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，所述电源电量监测模块包括：电压传感器和电流传感器。

7.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述控制单元连接，用于在车辆出现故障状态时进行报警。

8.根据权利要求1所述的一种车辆低温起动智能控制系统，其特征在于，所述控制单元上还设置有CAN总线接口，用于与整车CAN总线连接。

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