[发明专利]用于车辆的进气加热系统

说明书

用于车辆的进气加热系统包括电开关设备，该电开关设备用于选择性地将车辆的电池连接到与车辆的进气接触的加热器线圈。进气加热系统包括控制电路，该控制电路用于响应于来自引擎控制器的使能信号，驱动电开关设备以全电流将电池连接到加热器线圈。控制电路用于测量加热器线圈的电阻，该电阻指示加热器线圈的初始温度，并且响应于加热器线圈的估计温度超过期望温度值，调制电开关设备以减少从车辆的电池到加热器线圈的电流。

相关申请的交叉引用

本申请是2016年5月26日提交的美国专利申请号15/166,009的部分继续申请。上面引用的申请的全部公开内容通过引用并入。

技术领域

本公开涉及内燃机中的进气加热系统，更具体地涉及进气加热系统的电子控制。

背景技术

用于内燃机的空气燃料混合物在冷的时候难以点燃，导致不完全燃烧和排放增加。一旦引擎升温，气缸可以充分加热空气燃料混合物。然而，在启动时，引擎可能没有热量来对空气燃料混合物做出贡献。当环境温度较低时，冷启动状况尤其严重。进气加热系统可用于加热到达引擎的空气。该系统可位于进气歧管内或之前。在试图启动引擎之前，进气加热系统可能会达到温度。

加热进气可以允许更易于点火并且可以更有效地保持燃料处于悬浮状态，导致更少的燃料液滴脱离悬浮在空气中。进气加热系统可以允许更快启动引擎，可以减少启动排放(有时以“白烟”的形式出现)，降低引擎磨损，减少启动过程中的总体电池消耗，并减少启动燃料消耗。

如图1所示，卡车100的非按比例示意图包括引擎104和空气加热器108。虽然未示出，但是引擎104的进气歧管可以包含空气加热器108。基于来自引擎控制器112的控制信号，空气加热器控制器116将电池120连接到空气加热器108。

例如，空气加热器控制器116可以包括机电继电器。空气加热器控制器116还可以包括计时器，使得空气加热器108不会达到过热状况。然而，如果引擎104从温暖状况启动，其中空气加热器108不冷而是温暖的，则该超时可能太长，并且空气加热器108可能经历过热状况。这样可能增加空气加热器108的磨损。

这里所提供的背景说明是为了总体上呈现本公开背景的目的。现在所称的发明人的工作，对于在该背景部分所描述的内容而言，以及提交时不符合作为现有技术的说明书的方面，既未明确也未隐含地被认为是对于本公开的现有技术。

发明内容

用于车辆的进气加热系统包括电开关设备，该电开关设备用于选择性地将车辆的电池连接到与车辆的进气接触的加热器线圈。进气加热系统包括控制电路，该控制电路用于响应于来自引擎控制器的使能信号，驱动电开关设备以全电流(full current)将电池连接到加热器线圈。控制电路用于测量加热器线圈的电阻，该电阻指示加热器线圈的初始温度，并且响应于加热器线圈的估计温度超过期望温度值，调制电开关设备以减少从车辆的电池到加热器线圈的电流。

在其他特征中，控制电路用于基于加热器线圈的初始温度与温度升高的总和来估计加热器线圈的温度。在其它特征中，控制电路用于通过以下操作来估计温度升高：重复测量通过电开关设备的电流的电流值并且累积测量的电流值的平方值。

在其他特征中，控制电路用于基于由累积电流平方值索引的温度升高的查找表来估计温度升高。在其他特征中，控制电路用于基于感兴趣的时间段内加热器线圈的电阻的上升速率来估计加热器线圈的初始温度。在其他特征中，控制电路用于在估计加热器线圈的初始温度之前，通过(i)参考电流平方值与(ii)累积电流平方值的比率来缩放上升速率。

在其他特征中，控制电路用于通过以下操作来测量加热器线圈的电阻：测量通过电开关设备的电流的电流值和电开关设备的端子处的电压值，并且基于所测量的电压值与所测量的电流值的比率来计算电阻值。在其他特征中，控制电路用于在电开关设备断开时测量电开关设备的端子处的参考电压，并且在计算加热器线圈的电阻之前从测量的电压值中减去参考电压。