[发明专利]一种带有预热塞的柴油发动机低温冷起动的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机低温冷起动的控制方法，特别是针对带有预热塞的柴油机低温冷起动的控制方法。

背景技术

柴油机起动时将雾化的柴油喷入气缸内，利用气缸内高温高压的空气将柴油引燃，燃油的雾化效果以及气缸内的温度不仅直接影响到柴油发动机的着火情况，还关系到燃烧尾气中的气体污染物的含量。在低温时，因为柴油发动机水温低，导致燃料雾化效果差和机油的粘稠度大、流动性变差，使得起动过程中各机件的摩擦力比较大，柴油发动机起动困难，因此柴油发动机在低温起动时需要增加低温冷起动的辅助装置，对缸内气体或者冷却水进行加热，以便在低温条件下能快速起动发动机。

目前常见的低温冷起动辅助装置是设置在柴油发动机气缸内的笔式预热塞，其发热部分布置在喷射器喷出油束之间，在冷起动时对气缸内的空气进行加热，使得气缸内的油气混合雾化效果更好，促使柴油发动机着火燃烧。所述带有预热塞的柴油发动机低温冷起动的控制方法是当发动机水温低于阈值时，控制单元输出控制信号，使预热塞发热一定时间。但是这样的控制方法存在着如下问题：1、当水温或者大气压过低时，即使预热塞发热了一定时间，水温或者油气混合情况仍然不能满足发动机的需要，造成发动机在低温的情况下运转，容易因润滑不良对发动机的活塞、气缸等造成损伤，同时因为气缸内的燃料燃烧不充分造成尾气污染；2、外界温度较高，预热塞发热了一段时间后，已经可以满足发动机起动的需要，但是预热塞还在继续发热，这样不仅浪费能量，还容易因缸内的温度过高而使预热塞损坏。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有预热塞的柴油发动机低温冷起动的控制方法，该控制方法能根据外部环境及发动机工况自动调节预热塞的加热时间，在保证发动机温度能够满足起动需要的同时，还能节约能源、避免因气缸温度过高而导致预热塞损坏。

本发明的带有预热塞的柴油发动机低温冷起动的控制方法，关键是发动机的控制单元在起动过程中采集大气压力、发动机水温及转速信息，并根据采集到的信息调整设置在发动机气缸内部的预热塞的工作模式，具体包含以下步骤：A：在控制单元收到点火信号后，若发动机水温低于起动水温阈值，则进入前预热阶段，控制单元根据水温及大气压力来设定前预热阶段的预热时间，并控制预热塞开始发热；若发动机水温高于起动水温阈值，则控制单元控制预热塞，使预热塞不发热，或者进入暂停预热阶段，控制单元控制预热塞，使预热塞暂时不发热；B：在前预热阶段结束时，若发动机转速低于起动转速阈值而且发动机水温低于起动水温阈值，则进入强化预热阶段，控制单元控制预热塞继续加热；若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温低于起动水温阈值，则进入起动预热阶段，控制单元控制预热塞继续加热；若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温高于起动水温阈值，则控制单元控制预热塞停止加热；C：在强化预热阶段结束时，若发动机转速低于起动转速阈值，则进入暂停预热阶段，控制单元控制预热塞暂时停止加热；若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温低于起动水温阈值，则进入起动预热阶段，控制单元控制预热塞继续加热；若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温高于起动水温阈值，则控制单元控制预热塞停止加热；D：在暂停预热阶段，若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温低于起动水温阈值，则进入起动预热阶段，控制单元控制预热塞重新开始发热；若发动机转速高于起动转速阈值而且发动机水温高于起动水温阈值，则控制单元控制预热塞停止加热；E：在起动预热阶段，若发动机水温高于起动水温阈值或者起动预热阶段的预热时间已超过起动预热时间阈值，则控制单元控制预热塞停止加热。

上述的启动控制方法根据发动机的水温和转速情况将启动过程中的预热塞工作模式分为如下几种：

1、在水温高于起动水温阈值时，预热塞不加热，这样可以防止浪费能源以及因缸内的温度过高而使预热塞损坏。

2、在发动机转速高于起动转速阈值而且水温低于起动水温阈值时，预热塞加热，这样可以防止发动机在低温的情况下运转，因润滑不良对发动机的活塞、气缸等造成损伤，同时因为气缸内的燃料燃烧不充分而造成尾气污染。

3、在发动机转速低于起动转速阈值而且水温低于起动水温阈值时，本控制方法又根据具体的情况控制预热塞加热或者暂停加热，具体如下：

3.1、在控制单元收到点火信号及前预热阶段结束时，若发动机转速低于起动转速阈值而且发动机水温低于起动水温阈值，则预热塞加热，这样做是因为在控制单元收到点火信号及前预热阶段结束时，驾驶员很有可能会发动车子，因此为了防止发动机在低温的情况下运转，必须进行加热；