防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，具體涉及一種用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)和方法，以及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每年的夏季，由于暴雨或臺(tái)風(fēng)天氣都會(huì)導(dǎo)致不少城市內(nèi)澇，道路積水。在惡劣天氣積水和不熟悉道路積水程度的情況下用車往往會(huì)導(dǎo)致很多車輛因進(jìn)水被毀。因此迫切需要對(duì)汽車涉水防熄火和發(fā)動(dòng)機(jī)損壞提供全面的保護(hù)。
[0003]現(xiàn)有的汽車涉水防熄火的技術(shù)通常注重于抬高汽車的進(jìn)排氣管的高度，但這會(huì)改變整車系統(tǒng)，具有成本高、實(shí)施難度大等缺陷.
[0004]可見，本領(lǐng)域中需要一種改進(jìn)的用于防止車輛涉水熄火以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)，包括:排氣管防嗆水控制裝置，其被配置為響應(yīng)于檢測(cè)到水深超過低于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的第一高度，控制車輛進(jìn)入涉水模式，在該模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)，變速箱處于低檔位狀態(tài)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的壓力大于水壓。
[0006]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)裝置，包括:爆震或壓力傳感器，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，被配置為檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震或壓力；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU，其被配置為響應(yīng)于檢測(cè)到來自爆震或壓力傳感器的關(guān)于爆震或壓力超過正常爆震或壓力值的信號(hào)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0007]在本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種防止車輛涉水熄火的方法，包括:響應(yīng)于檢測(cè)到水深超過低于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的第一高度，控制車輛進(jìn)入涉水模式，在該模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài)，變速箱處于低檔位狀態(tài)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的壓力大于水壓。
[0008]在本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)方法，包括:通過檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震或壓力是否超過正常爆震或壓力值，來檢測(cè)水是否進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)；以及響應(yīng)于檢測(cè)到水進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。
【附圖說明】
[0009]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2示意性地示出了擋水板升起后的汽車的正面視圖；
[0011]圖3示意性地示出了擋水板的結(jié)構(gòu)圖；以及
[0012]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)的控制流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面的描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便使所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地了解和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是，對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可不具有這些具體細(xì)節(jié)中的一些。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于所介紹的特定實(shí)施例。相反，可以考慮用下面所述的特征和要素的任意組合來實(shí)施本發(fā)明，而無論它們是否涉及不同的實(shí)施例。因此，下面的方面、特征、實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅作說明之用，而不應(yīng)看作是權(quán)利要求的要素或限定，除非在權(quán)利要求中明確提出。
[0014]現(xiàn)參照?qǐng)D1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]該用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)包括三個(gè)部分:排氣管防嗆水控制裝置，進(jìn)氣管防吸水/嗆水防護(hù)裝置，以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)裝置。
[0016]所述排氣管防嗆水控制裝置可包括可選的水深傳感器1 101、水深傳感器2 102、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 103以及變速箱控制單元(TCU)104。
[0017]所述進(jìn)氣管防吸水/嗆水防護(hù)裝置可包括所述EOT 103、進(jìn)氣口防吸水/嗆水控制器105、水深傳感器3 106、擋水板驅(qū)動(dòng)電機(jī)107、擋水板(圖1中未不出)。
[0018]所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)裝置可包括爆震或壓力傳感器108以及所述ECU103。
[0019]所述EOT 103、變速箱控制單元104以及進(jìn)氣口防吸水/嗆水控制器105可通過CAN網(wǎng)絡(luò)或其他方式相互通信。所述進(jìn)氣口防吸水/嗆水控制器105也可合并到EOT 103之內(nèi)。
[0020]水深傳感器1 101可安裝在汽車輪轂1/3處，該傳感器用來監(jiān)測(cè)汽車是否開始涉水。
[0021]水深傳感器2 102可安裝在汽車輪轂或者車架上，并距離汽車排氣管底部大約5cm處，該傳感器用來監(jiān)測(cè)汽車涉水的深度是否接近排氣管。
[0022]當(dāng)水深傳感器1 101探測(cè)到水深已超過閾值，說明汽車已經(jīng)開始涉水，但是還處于汽車可安全過水范圍內(nèi)。ECU 103可亮起儀表盤“涉水指示燈綠光”，并發(fā)出“嘟嘟”警示音，提醒駕駛員涉水深仍在安全范圍內(nèi)，需謹(jǐn)慎駕駛。
[0023]當(dāng)水深傳感器2102探測(cè)到水深已達(dá)到閾值，說明汽車涉水深已經(jīng)超過危險(xiǎn)警戒，接近排氣口，EOT 103可亮起儀表盤“涉水指示燈”黃光，發(fā)出“笛笛”急促警示音。同時(shí)，EOT103可自動(dòng)發(fā)送信號(hào)給T⑶104，并控制車輛進(jìn)入“涉水模式”。
[0024]在涉水模式中，ECU 103迅速將采集到的汽車車速、變速箱檔位、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，在不需要駕駛員的干預(yù)的情況下，通過執(zhí)行空燃比及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制以及通過由TCU 104執(zhí)行離合器及檔位傳動(dòng)比控制，逐漸降低并保持適當(dāng)?shù)钠囓囁?，調(diào)低變速箱的檔位，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)排氣管氣流的穩(wěn)定和強(qiáng)勁，防止反向嗆水。通常，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)/每分鐘以上，并且沒有突然劇烈的轉(zhuǎn)速下降調(diào)整，排氣壓力將大于水壓。
[0025]當(dāng)水深傳感器1 101探測(cè)到水深低于閾值，則EOT 103將自動(dòng)“解除”涉水模式，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和變速箱檔位將回歸正常。
[0026]水深傳感器3 106可安裝在低于汽車進(jìn)氣口 10cm的汽車進(jìn)氣柵欄處，該傳感器用于檢測(cè)涉水的深度或者是汽車自身涌起的水墻是否已經(jīng)接近進(jìn)氣口。
[0027]如果水深傳感器3 106檢測(cè)到涉及深度或水墻已接近進(jìn)氣口，則可發(fā)出更急促的“笛笛”警示音，并且EOT 103可通過進(jìn)氣口防吸水/嗆水控制器105自動(dòng)控制擋水板驅(qū)動(dòng)電機(jī)107 “升起”擋水板。
[0028]圖2示意性地示出了擋水板升起后的汽車的正面視圖。如圖2中所示，該擋水板201位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙202的進(jìn)氣格柵203的后面。擋水板201的寬度大于進(jìn)氣格柵203的寬度。當(dāng)擋水板201在驅(qū)動(dòng)電機(jī)107(圖2中未示出)的驅(qū)動(dòng)下升起后，該擋水板201的頂端距進(jìn)氣格柵203的上邊緣大約5cm處，以保證進(jìn)氣通道的通暢。
[0029]圖3示意性地示出了擋水板的示例性結(jié)構(gòu)圖。如圖3中所示，該擋水板201包括鋁合金擋板301、固定于進(jìn)氣格柵內(nèi)邊緣的左滑道302、固定于進(jìn)氣格柵內(nèi)邊緣的右滑道303、下部的排水槽304、排水槽阻擋沿305、擋水板上邊阻水帽沿306。優(yōu)選地，該擋水板201可以是一體化成形的。當(dāng)擋水板201升起后，被阻擋的水墻將順著排水槽304排出發(fā)動(dòng)機(jī)艙。當(dāng)然，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的，以上描述和圖示的擋水板的特定結(jié)構(gòu)、形狀、材料等僅為示例，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。任何其他結(jié)構(gòu)、形狀和材料的擋水板，只要其能在一定程度上阻止水進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管，都落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
[0030]返回圖1，壓力傳感器(或發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的爆震傳感器)108安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體上，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的壓力(或異常震動(dòng))。
[0031]當(dāng)EOT 103接收到來自爆震或壓力傳感器108的關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)爆震或壓力迅速上升并超過閾值的信號(hào)，并且水深傳感器1的信號(hào)超過閾值，可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)缸體已進(jìn)水。此時(shí)，EOT 103可自動(dòng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)熄火，并且可以將故障碼記錄在EOT 103中，并在儀表盤上亮起“涉水指示燈”紅燈，提示駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)已進(jìn)水。在該故障碼被清除之前，ECU將不能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的二次破壞。
[0032]以上參照附圖描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止汽車涉水熄火的系統(tǒng)，應(yīng)指出的是，以上描述僅為示例，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的其他實(shí)施例，該系統(tǒng)可具有更多、更少或不同的裝置和部件，且各裝置和部件之間的連接、包含、功能等關(guān)系可以與所描述和圖示的不同。例如，所述用于防止汽車涉水熄火的系統(tǒng)也可以僅包括所述排氣管防嗆水控制裝置、進(jìn)氣管防吸水/嗆水防護(hù)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)水自保護(hù)裝置中的任何一個(gè)或兩個(gè)。
[0033]現(xiàn)參照?qǐng)D4，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止車輛涉水熄火的系統(tǒng)的控制流程圖。
[0034]如圖4所示，在步驟401，水深傳感器1檢測(cè)水深。
[0035]在步驟402，判斷水深傳感器1是否超過閾值，即水深是否超過水深傳感器1所在高度，例如汽車輪轂1/3處。如果該判斷為否，則轉(zhuǎn)到步驟403 ;如果該判斷為是，則轉(zhuǎn)到步驟 404。
[0036]在步驟403，可確定車輛無涉水風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)正常行駛，或者(由如下所述的涉水模式或擋水板升起的狀態(tài))轉(zhuǎn)為正常行駛。
[0037]在步驟404，可確定車輛開始涉水，此時(shí)儀表盤指示燈變綠，并發(fā)涉及警示音1，例如“嘟嘟”聲。
[0038]在步驟405，水深傳感器2檢測(cè)水深。
[0039]在步驟406，判斷水深傳感器2是否超過閾值，即水深是否起過水深傳感器2所在高度，例如排氣管下大約5cm處。如果該判斷為否，則返回到步驟402 ;如果該步驟為是，則轉(zhuǎn)到步驟407，并同時(shí)轉(zhuǎn)到步驟409。
[0040]在步驟407，可確定車輛涉水深已經(jīng)接近排氣管，此時(shí)儀表盤涉水燈指示變黃，發(fā)警示音2，例如急促的“笛笛”聲，且ECU/TCU啟動(dòng)“涉水模式”。
[0041 ] 在步驟408，在“涉水模式”中，EOT與T⑶通信，調(diào)低變速箱檔位，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，逐漸降低并保持適當(dāng)?shù)钠囓囁?。然后，轉(zhuǎn)到步驟413。
[0042]在步驟409，水深傳感器3檢測(cè)水深。
[0043]在步驟410，判斷水深傳感器3是否超過閾值，即水深是否超過水深傳感器3所在高度，例如低于汽車進(jìn)氣口 10cm處。如果該判斷為否，則轉(zhuǎn)到步驟407;如果該判斷為否，則轉(zhuǎn)到步驟411。
[0044]在步驟411，可確定車輛涉水深或“水墻”已接近進(jìn)氣管的低端，發(fā)警示音3，例如更急促的“嘀嘀”聲。
[0045]在步驟412，EOT通過進(jìn)氣口防吸水/嗆水控制器控制擋水板驅(qū)動(dòng)電機(jī)升起擋水板。然后，轉(zhuǎn)到步驟413。
[0046]在步驟413，發(fā)動(dòng)機(jī)壓力傳感器/爆震傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力/爆震。
[0047]在步驟414，判斷壓力/爆震是否超過閾值，例如正常的壓力/爆震值。如果該判斷為否，則返回步驟402，開始過程的下一個(gè)循環(huán)；如果該判斷為是，則轉(zhuǎn)到步驟415。
[0048]在步驟415，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，