本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法、系統(tǒng)及車輛。

背景技術(shù)：

隨著汽車工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，車用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、低排放特性、低速響應(yīng)性及綜合性能成為各界關(guān)注的對(duì)象，柴油機(jī)因具有更高的燃燒效率，逐年在以一定的比例增多市場(chǎng)的份額。柴油機(jī)受到燃燒方式和低溫環(huán)境的影響較汽油機(jī)啟動(dòng)性差，均需配備預(yù)熱塞預(yù)熱功能來(lái)提高快速啟動(dòng)特性，但是在冬季和寒冷地區(qū)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，仍然不易實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)和暖車，一方面由柴油本身物理性質(zhì)決定缸內(nèi)溫度低時(shí)，缸內(nèi)混合不均勻亦不易實(shí)現(xiàn)最佳燃燒，啟動(dòng)、怠速、暖車、低溫工況下(缸內(nèi)水溫低于最佳溫度)工況排放較差，碳?xì)浠衔颒C、一氧化碳CO排放超標(biāo)造成發(fā)動(dòng)機(jī)排放壓力大；再有缸內(nèi)溫度低于正常工作溫度時(shí)尤其是在部分負(fù)荷(低速大負(fù)荷)燃油經(jīng)濟(jì)性極差；此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作區(qū)域，增壓器未介入前，排氣溫度低和廢氣能量均不足，均需要提高缸內(nèi)溫度來(lái)改善燃燒以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)性，因此如何在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段、暖車階段、低溫工作區(qū)間、增壓器響應(yīng)前來(lái)提高缸內(nèi)溫度來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性、減少HC、CO排放、提高部分負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性具有實(shí)際價(jià)值意義。

傳統(tǒng)柴油機(jī)預(yù)熱塞的預(yù)熱功能受到預(yù)熱塞自身的最高溫度、預(yù)熱時(shí)間、可靠性的影響，僅僅應(yīng)用在啟動(dòng)階段，不能在其他工況進(jìn)行預(yù)熱。相關(guān)技術(shù)中的預(yù)熱方式存在以下缺點(diǎn)：

柴油機(jī)在啟動(dòng)預(yù)熱過(guò)程中，缸內(nèi)僅有的一個(gè)預(yù)熱塞，啟動(dòng)階段預(yù)熱能量低，在一些寒冷地區(qū)和冬季，單級(jí)預(yù)熱塞需要預(yù)熱的時(shí)間長(zhǎng)，冷啟動(dòng)性能差，暖車時(shí)間較長(zhǎng)。在啟動(dòng)、暖車及怠速工況下，單級(jí)預(yù)熱結(jié)構(gòu)缸內(nèi)溫度上升較慢，燃油分子與空氣燃燒不充分，HC和CO排放較差，發(fā)動(dòng)機(jī)存在冒白煙現(xiàn)象，在啟動(dòng)、暖車及怠速工況下，單級(jí)預(yù)熱結(jié)構(gòu)缸內(nèi)溫度上升較慢，燃油分子與空氣燃燒不充分，HC和CO排放較差，發(fā)動(dòng)機(jī)存在冒白煙現(xiàn)象。在部分負(fù)荷工況下如低速小負(fù)荷或低速大負(fù)荷，缸內(nèi)燃燒溫度低于正常溫度下，壓縮終了的燃?xì)鉁囟绕?，沒有發(fā)揮最佳的燃燒效率，部分負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性差，另外柴油機(jī)部分負(fù)荷工況下容易產(chǎn)生ERG閥積碳現(xiàn)象。在增壓器介入前，排氣溫度和廢氣能量較低的條件下，缺少輔助的缸內(nèi)預(yù)熱措施來(lái)促進(jìn)燃料與空氣的快速燃燒，因缸內(nèi)溫度沒有達(dá)到最佳燃燒效率溫度， 增壓器的響應(yīng)存在一定的滯后性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法，該方法能夠在車輛處于多個(gè)運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱且具有預(yù)熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法，包括以下步驟：S1：判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的工作模式，其中，所述工作模式包括啟動(dòng)模式、怠速及暖車模式、低溫負(fù)荷運(yùn)行模式和極限工況模式；S2：如果為啟動(dòng)模式，則控制所述雙預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；S3：如果為怠速及暖車模式，則控制所述雙預(yù)熱塞中的至少一個(gè)預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第二預(yù)熱溫度低于所述第一預(yù)熱溫度；S4：如果為低溫負(fù)荷運(yùn)行模式，則控制所述雙預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第三預(yù)熱溫度低于所述第二預(yù)熱溫度；S5：如果為極限工況模式，則控制所述雙預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第四預(yù)熱溫度位于所述第一預(yù)熱溫度和所述第二預(yù)熱溫度之間。

進(jìn)一步的，所述S2進(jìn)一步包括：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述雙預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成。

進(jìn)一步的，所述S3進(jìn)一步包括：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述雙預(yù)熱塞中的至少一個(gè)預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第一預(yù)定時(shí)間，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和所述機(jī)油溫度低于當(dāng)前的預(yù)熱溫度時(shí)，或者怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于所述預(yù)熱溫度時(shí)，則控制所述雙預(yù)熱塞同時(shí)運(yùn)行，否則控制所述雙預(yù)熱塞中的一個(gè)預(yù)熱塞運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述S4進(jìn)一步包括：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述雙預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱直至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)溫度滿足預(yù)定要求。

進(jìn)一步的，所述S5進(jìn)一步包括：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述雙預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)行預(yù)熱第二預(yù)定時(shí)間。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法，可以實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)快速預(yù)熱、縮短冷啟動(dòng)時(shí)間、減少尾氣污染物(如HC/CO)的排放、提高排氣溫度、減少ERG閥的積碳現(xiàn)象、改善缸內(nèi)燃燒狀態(tài)、減少啟動(dòng)時(shí)候白煙、提高壓縮終了溫度從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。具體而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)雙預(yù)熱塞可以實(shí)現(xiàn)更高的預(yù)熱效率；在冷啟動(dòng)、暖車及怠速時(shí)，縮短了冷啟動(dòng)和暖車時(shí)間，具有更快速的啟動(dòng)特性，能夠減小該工況下的HC、CO排放量；在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、低速小負(fù)荷或低速大負(fù)荷工況下，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；并在缸內(nèi)未達(dá)到最佳的缸內(nèi)溫度、排氣溫度較低情況下，加快缸內(nèi)燃燒溫度向熱狀態(tài)步進(jìn)，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在車輛處于多個(gè)運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱且具有預(yù)熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)，包括：預(yù)熱控制開關(guān)；第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞，所述第一預(yù)熱塞和所述第二預(yù)熱塞通過(guò)所述預(yù)熱控制開關(guān)與電源相連；預(yù)熱控制器，所述預(yù)熱控制器與所述預(yù)熱控制開關(guān)的控制端相連，所述預(yù)熱控制器用于在發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)模式時(shí)，控制所述預(yù)熱控制開關(guān)閉合以使所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速及暖車模式時(shí)，控制所述第一預(yù)熱塞或第二預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第二預(yù)熱溫度低于所述第一預(yù)熱溫度，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫負(fù)荷運(yùn)行模式時(shí)，控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第三預(yù)熱溫度低于所述第二預(yù)熱溫度，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于極限工況模式時(shí)，控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述第四預(yù)熱溫度位于所述第一預(yù)熱溫度和所述第二預(yù)熱溫度之間。

進(jìn)一步的，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)模式時(shí)，所述預(yù)熱控制器用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成。

進(jìn)一步的，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速及暖車模式時(shí)，所述預(yù)熱控制器用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述第一預(yù)熱塞和/或第二預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第一預(yù)定時(shí)間，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和所述機(jī)油溫度低于當(dāng)前的預(yù)熱溫 度時(shí)，或者怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于所述預(yù)熱溫度時(shí)，則控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞同時(shí)運(yùn)行，否則控制所述第一預(yù)熱塞或第二預(yù)熱塞運(yùn)行。

進(jìn)一步的，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫負(fù)荷運(yùn)行模式時(shí)，所述預(yù)熱控制器用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱直至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)溫度滿足預(yù)定要求，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于極限工況模式時(shí)，所述預(yù)熱控制器用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制所述第一預(yù)熱塞和第二預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第二預(yù)定時(shí)間。

所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)與上述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種車輛，該車輛能夠在車輛處于多個(gè)運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱且具有預(yù)熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種車輛，設(shè)置有如上述實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)。

所述的車輛與上述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)的詳細(xì)示意圖；以及

圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)的組合式預(yù)熱塞的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

200-基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)、1-鑰匙開關(guān)、2-蓄電池、3-蓄電池、4-預(yù)熱控制開關(guān)、5-第一預(yù)熱塞、6第二預(yù)熱塞、7-銜鐵、8-銜鐵、9-線圈、10-線圈、11-預(yù)熱控制器、12-預(yù)熱指示燈、13-水溫傳感器、14-油門位置傳感器、15-廢氣溫度傳感器、16-轉(zhuǎn)速傳感器、 17-機(jī)油溫度傳感器、18-外殼、19-套管、20-控制線圈、21-控制線圈、22-加熱線圈、23-加熱線圈和24-絕緣體。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法的流程圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法，包括如下步驟：

S101：判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的工作模式，其中，工作模式包括啟動(dòng)模式、怠速及暖車模式、低溫負(fù)荷運(yùn)行模式和極限工況模式。

其中，啟動(dòng)模式包括低溫冷啟動(dòng)和常規(guī)啟動(dòng)；低溫負(fù)荷運(yùn)行模式包括低溫小負(fù)荷運(yùn)行模式和低溫大負(fù)荷運(yùn)行模式；極限工況模式包括瞬間急加速工況模式，瞬間急加速工況模式例如為在車速較慢時(shí)，瞬間用力踩下加速踏板，使車速快速提升。

S102：如果為啟動(dòng)模式，則控制雙預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。

具體地，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度判斷是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制雙預(yù)熱塞以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成，第一預(yù)熱溫度為但不限于1200℃。更為具體地，鑰匙開關(guān)由關(guān)閉(即OFF檔)至上電(即ON檔)過(guò)程中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度判斷需要預(yù)熱時(shí)發(fā)出預(yù)熱控制指令，接通雙預(yù)熱塞，兩個(gè)預(yù)熱塞開始工作15秒；預(yù)熱指示燈顯示黃色指示信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)開始著車，兩個(gè)預(yù)熱塞繼續(xù)預(yù)熱10秒；鑰匙從啟動(dòng)(即ST檔)位置回至ON后，兩個(gè)預(yù)熱塞繼續(xù)預(yù)熱5秒，整個(gè)啟動(dòng)工況，兩個(gè)預(yù)熱塞的預(yù)熱溫度控制在1200℃，相比于一般啟動(dòng)策略(即一個(gè)預(yù)熱塞的啟動(dòng)策略)，啟動(dòng)效率更高。

S103：如果為怠速及暖車模式，則控制雙預(yù)熱塞中的至少一個(gè)預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第二預(yù)熱溫度低于第一預(yù)熱溫度。

具體地，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制雙預(yù)熱塞中的至少一個(gè)預(yù)熱塞以第二預(yù)熱溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第一預(yù)定時(shí)間，其中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度低于當(dāng)前的預(yù)熱溫度時(shí)，或者怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于預(yù)熱溫度時(shí)，則控制雙預(yù)熱塞同時(shí)運(yùn)行，否則控制雙預(yù)熱塞中的一個(gè)預(yù)熱塞運(yùn)行，第二預(yù)熱溫度為但不限于1000℃。更為具體地，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱時(shí)發(fā)出預(yù)熱信號(hào)，兩個(gè)預(yù)熱塞或接通一個(gè)或同時(shí)接通，即兩個(gè)預(yù)熱塞中的一個(gè)單獨(dú)或兩個(gè)預(yù)熱塞同時(shí)供電，預(yù)熱時(shí) 間控制在5-10秒；預(yù)熱指示燈顯示綠燈，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油油溫偏低于預(yù)熱溫度時(shí)，或者熱怠速高于預(yù)熱溫度時(shí)，同時(shí)接通兩個(gè)預(yù)熱塞，預(yù)熱溫度控制在1000℃，這樣，可減少怠速和暖車階段的碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?即HC/CO)的排放，從而達(dá)到快速暖車的目的，尤其是在冬季和寒冷地區(qū)能夠提高暖車效率，降低污染物排放。

S104：如果為低溫負(fù)荷運(yùn)行模式，則控制雙預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第三預(yù)熱溫度低于第二預(yù)熱溫度。

具體地，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制雙預(yù)熱塞以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)溫度滿足預(yù)定要求，第三預(yù)熱溫度為但不限于800℃。更為具體地，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置反饋缸內(nèi)溫度狀態(tài)和負(fù)荷比例工況，缸內(nèi)溫度偏度、轉(zhuǎn)速區(qū)間、負(fù)荷比例滿足預(yù)熱條件時(shí)(如：10％0-30％負(fù)荷比例或80％-95％)，控制兩個(gè)預(yù)熱塞交替地工作直至缸內(nèi)達(dá)到最佳工況負(fù)荷溫度以維持預(yù)熱塞耐久性，預(yù)熱溫度控制在800℃，這樣，提高壓縮終了的燃?xì)鉁囟?，發(fā)揮較為理想的燃燒溫度和燃燒效率，改善部分負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性和減少?gòu)U氣再循環(huán)閥(即ERG閥)的積碳現(xiàn)象。

S105：如果為極限工況模式，則控制雙預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第四預(yù)熱溫度位于第一預(yù)熱溫度和第二預(yù)熱溫度之間。

具體地，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制雙預(yù)熱塞以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第二預(yù)定時(shí)間，第四預(yù)熱溫度為但不限于1100℃。更為具體地，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度反饋缸內(nèi)溫度和排氣溫度狀態(tài)以及加速工況，缸內(nèi)和排溫偏低時(shí)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)變化快時(shí)，控制兩個(gè)預(yù)熱塞同時(shí)工作，預(yù)熱時(shí)間控制在10-20秒，預(yù)熱溫度控制在1100℃，直至達(dá)到最佳工況燃燒溫度。這樣，可以增強(qiáng)廢氣能量和縮短增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法，可以實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)快速預(yù)熱、縮短冷啟動(dòng)時(shí)間、減少尾氣污染物(如HC/CO)的排放、提高排氣溫度、減少ERG閥的積碳現(xiàn)象、改善缸內(nèi)燃燒狀態(tài)、減少啟動(dòng)時(shí)候白煙、提高壓縮終了溫度從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。具體而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)雙預(yù)熱塞可以實(shí)現(xiàn)更高的預(yù)熱效率；在冷啟動(dòng)、暖車及怠速時(shí)，縮短了冷啟動(dòng)和暖車時(shí)間，具有更快速的啟動(dòng)特性，能夠減小該工況下的HC、CO排放量；在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、低速小負(fù)荷或低速大負(fù)荷工況下，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；并在缸內(nèi)未達(dá)到最佳的缸內(nèi)溫度、排氣溫度較低情況下，加快缸內(nèi)燃燒溫度向熱狀態(tài)步進(jìn)， 降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

進(jìn)一步地，如圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)200，包括：預(yù)熱控制開關(guān)4、第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6和預(yù)熱控制器11。

具體而言，結(jié)合圖3所示，預(yù)熱控制開關(guān)4包括銜鐵7和銜鐵8、線圈9和線圈10。該基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)200還包括：鑰匙開關(guān)1、蓄電池2和蓄電池3、預(yù)熱指示燈12、水溫傳感器13、油門位置傳感器14、廢氣溫度傳感器15、轉(zhuǎn)速傳感器16和機(jī)油溫度傳感器17。其具體的連接關(guān)系如圖3所示。

其中，第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6通過(guò)預(yù)熱控制開關(guān)4與電源2和電源3相連。預(yù)熱控制器11與預(yù)熱控制開關(guān)4相連，預(yù)熱控制器11用于在發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)模式時(shí)，控制預(yù)熱控制開4關(guān)閉合以使第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速及暖車模式時(shí)，控制第一預(yù)熱塞5或第二預(yù)熱塞6以第二預(yù)熱溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第二預(yù)熱溫度低于第一預(yù)熱溫度，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫負(fù)荷運(yùn)行模式時(shí)，控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第三預(yù)熱溫度低于第二預(yù)熱溫度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于極限工況模式時(shí)，控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，其中，第四預(yù)熱溫度位于第一預(yù)熱溫度和第二預(yù)熱溫度之間。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)模式時(shí)，預(yù)熱控制器11用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第一預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成。結(jié)合圖3所示，鑰匙開關(guān)由OFF至ON過(guò)程中，水溫傳感器13和機(jī)油溫度傳感器17向預(yù)熱控制器11反饋啟動(dòng)環(huán)境，預(yù)熱控制器11接收啟動(dòng)信號(hào)并發(fā)出預(yù)熱控制指令，預(yù)熱控制開關(guān)4(例如繼電器)同時(shí)接通線圈10和線圈9，銜鐵7和銜鐵8均閉合，蓄電池2和蓄電池3向預(yù)熱塞塞5和預(yù)熱塞6供電，預(yù)熱塞開始工作15秒；預(yù)熱指示燈12顯示黃色指示信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)開始著車，預(yù)熱塞5和預(yù)熱塞6繼續(xù)預(yù)熱10S；鑰匙從ST位置回至ON后，兩預(yù)熱塞繼續(xù)預(yù)熱5S，整個(gè)啟動(dòng)工況，預(yù)熱塞預(yù)熱溫度控制在1200℃，與一般啟動(dòng)策略相比，啟動(dòng)效率可提升一倍左右。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速及暖車模式時(shí)，預(yù)熱控制器11用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制第一預(yù)熱塞5和/或第二預(yù)熱塞6以第二預(yù)熱溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第一預(yù)定時(shí)間，其中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和機(jī)油溫度低于當(dāng)前的預(yù)熱溫度時(shí)，或者怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于預(yù)熱溫度時(shí)，則控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6同時(shí)運(yùn)行，否則 控制第一預(yù)熱塞5或第二預(yù)熱塞6運(yùn)行。結(jié)合圖3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，水溫傳感器13、機(jī)油溫度傳感器17、轉(zhuǎn)速傳感器16向預(yù)熱控制器11反饋啟動(dòng)后缸內(nèi)溫度狀態(tài)，由預(yù)熱控制器11判斷和發(fā)出預(yù)熱信號(hào)，預(yù)熱控制開關(guān)4接通線圈10或線圈9或同時(shí)接通，銜鐵7或銜鐵8或同時(shí)閉合，蓄電池2和蓄電池3單獨(dú)或同時(shí)工作，第一預(yù)熱塞塞5、第二預(yù)熱塞6單獨(dú)或同時(shí)供電，預(yù)熱時(shí)間控制在5-10秒；預(yù)熱指示燈12顯示綠燈，接通策略由水溫傳感器13、機(jī)油溫度傳感器17、轉(zhuǎn)速傳感器16綜合判斷，水溫和油溫偏低于預(yù)熱溫度時(shí)、熱怠速高于預(yù)熱溫度時(shí)，執(zhí)行雙預(yù)熱策略，預(yù)熱溫度控制1000℃，由此，減少怠速和暖車階段的HC/CO排放，達(dá)到快速暖車的目的尤其是在冬季和寒冷地區(qū)預(yù)熱控制。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫負(fù)荷運(yùn)行模式時(shí)，預(yù)熱控制器11用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門位置判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第三預(yù)熱溫度交替對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱直至發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)溫度滿足預(yù)定要求。結(jié)合圖3所示，水溫傳感器13、機(jī)油溫度傳感器17、轉(zhuǎn)速傳感器16和油門位置傳感器14向預(yù)熱控制器11反饋缸內(nèi)溫度狀態(tài)和負(fù)荷比例工況，缸內(nèi)溫度偏度、轉(zhuǎn)速區(qū)間、負(fù)荷比例滿足預(yù)熱條件時(shí)(例如：10％0-30％負(fù)荷比例或80％-95％)，由預(yù)熱控制器11控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6間歇工作，預(yù)熱指示燈12顯示為藍(lán)色，預(yù)熱時(shí)間不定，直至缸內(nèi)達(dá)到最佳工況負(fù)荷溫度以維持預(yù)熱塞耐久性，預(yù)熱溫度控制在800℃，這樣提高壓縮終了的燃?xì)鉁囟?，發(fā)揮最佳燃燒溫度和燃燒效率，改善部分負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性和減少ERG閥積碳現(xiàn)象。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于極限工況模式時(shí)，預(yù)熱控制器11用于：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置和廢氣溫度判斷是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；如果是，則控制第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6以第四預(yù)熱溫度同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱第二預(yù)定時(shí)間。結(jié)合圖3所示，水溫傳感器13、機(jī)油溫度傳感器17、轉(zhuǎn)速傳感器16、油門位置傳感器14和廢氣溫度傳感器15向預(yù)熱控制器11反饋缸內(nèi)溫度和排氣溫度狀態(tài)以及加速工況，缸內(nèi)溫度和排氣溫度偏低時(shí)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)變化快時(shí)，第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6同時(shí)工作執(zhí)行雙預(yù)熱策略，預(yù)熱指示燈12頻閃10秒，預(yù)熱時(shí)間控制在10秒至20秒左右，預(yù)熱溫度控制在1100℃直至達(dá)到最佳工況燃燒溫度，這樣，增強(qiáng)廢氣能量和降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

在以上描述中，第一預(yù)熱塞5和第二預(yù)熱塞6可以是兩個(gè)獨(dú)立的傳統(tǒng)的預(yù)熱塞，也可以是一種組合式預(yù)熱塞，如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，組合式預(yù)熱塞由外殼18、套管19、控制線圈20、控制線圈21、加熱線圈22、加熱線圈23、絕緣體24組成，主要特點(diǎn)在于包括兩組加熱線圈(即加熱線圈22和加熱線圈23)、兩組控制線圈(即控制線圈20和 控制線圈21)，通過(guò)控制線圈的電阻值來(lái)調(diào)整對(duì)應(yīng)的加熱線圈的溫度。如果采用這種組合式預(yù)熱塞，則圖3中所示的第一預(yù)熱塞5指控制線圈20和與之對(duì)應(yīng)的加熱線圈22，第二預(yù)熱塞6指控制線圈21和與之對(duì)應(yīng)的加熱線圈23。采用本發(fā)明實(shí)施例的組合式預(yù)熱塞，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)快速預(yù)熱、縮短冷啟動(dòng)時(shí)間、減少尾氣污染物(如HC/CO)的排放、提高排氣溫度、減少ERG閥的積碳現(xiàn)象、改善缸內(nèi)燃燒狀態(tài)、減少啟動(dòng)時(shí)候白煙、提高壓縮終了溫度從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。具體而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)雙預(yù)熱塞可以實(shí)現(xiàn)更高的預(yù)熱效率；在冷啟動(dòng)、暖車及怠速時(shí)，縮短了冷啟動(dòng)和暖車時(shí)間，具有更快速的啟動(dòng)特性，能夠減小該工況下的HC、CO排放量；在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、低速小負(fù)荷或低速大負(fù)荷工況下，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；并在缸內(nèi)未達(dá)到最佳的缸內(nèi)溫度、排氣溫度較低情況下，加快缸內(nèi)燃燒溫度向熱狀態(tài)步進(jìn)，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式與本發(fā)明實(shí)施例的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方法的具體實(shí)現(xiàn)方式類似，具體請(qǐng)參見方法部分的描述，為了減少冗余，不做贅述。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種車輛，該車輛設(shè)置有上述實(shí)施例所述的基于雙預(yù)熱塞的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱系統(tǒng)。該車輛可以實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)快速預(yù)熱、縮短冷啟動(dòng)時(shí)間、減少尾氣污染物(如HC/CO)的排放、提高排氣溫度、減少ERG閥的積碳現(xiàn)象、改善缸內(nèi)燃燒狀態(tài)、減少啟動(dòng)時(shí)候白煙、提高壓縮終了溫度從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。具體而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)雙預(yù)熱塞可以實(shí)現(xiàn)更高的預(yù)熱效率；在冷啟動(dòng)、暖車及怠速時(shí)，縮短了冷啟動(dòng)和暖車時(shí)間，具有更快速的啟動(dòng)特性，能夠減小該工況下的HC、CO排放量；在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、低速小負(fù)荷或低速大負(fù)荷工況下，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；并在缸內(nèi)未達(dá)到最佳的缸內(nèi)溫度、排氣溫度較低情況下，加快缸內(nèi)燃燒溫度向熱狀態(tài)步進(jìn)，降低增壓器的響應(yīng)時(shí)間。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛的其它構(gòu)成以及作用對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。