燃油温度控制的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃机控制领域，尤其是一种燃油温度控制的装置和方法。
【背景技术】
[0002]对于柴油发动机为了达到排放法规的标准和提高经济性的目的，需要对柴油机的燃烧进行改善，最小化有害物的排放，最大程度的提高工作效率。众所周知，较低温度的燃油黏度比较大，雾化效果差，燃烧效率比较低，那么，加热燃油便可以优化发动机各工况点的燃烧，从而达到提高经济性和降低排放的目的。现有的一些燃油加热装置或方法如下所述:
O中国专利CN200680000614.3提供了一种具有燃料加热装置的燃油喷射系统。该方案加热装置由可加热的适配器，外部触点开关以及连接它们的热开关组成。可加热适配器安装在燃料共轨和燃料喷射阀之间，与之相连的热开关设置在燃料共轨内。当外部触点开关接通后，当轨内燃油温度低于一个设定的阀值时，热开关内的热传感器使得开关接通开始对流入喷射阀的燃油加热，当检测到温度大于设定的阀值时热开关断开，停止加热，实现燃油温度的控制。
[0003]该方案加热元件和开关都安装在燃料共轨内，所用材料需要耐压耐油，而且安装需要考虑高压密封，加工困难，成本高。
[0004](2)中国专利CN200910087568.0提供了一种电加热燃油装置，通过电热丝通电加热燃油，通过串联的温度控制器控制被加热的燃油温度。这些加热装置串联的安装在燃油箱内和燃油管道内，对油箱和管道内的燃油进行加热。
[0005]该方案中电加热装置的安装需要考虑安装位置，需要对油路进行改造，同时采用电加热系统会存在一定的安全隐患。
[0006](3)中国专利CN201180029107.3提供了一种在电动输油泵的控制电流上叠加高频电流分量，使得电机绕组产生了用于加热燃油的热量，达到加热燃油的目的。
[0007]该方案只能用在电动输油泵供油的系统，且电机必须能够在叠加高频电流分量后能正常运行。
[0008](4)中国专利CN201210059608.2提供了一种利用发动机冷却系统来加热燃油的方法。把燃油加热系统集成到发动机冷却系统中，燃油通过利用冷却水带走的发动机的热量加热，实现不用外加能量消耗达到加热燃油的目的。
[0009]该方案的实现需要对燃油供应系统和发动机冷却系统结构进行改动，冷启动后，冷却液温度低，升温慢，燃油不能够得到快速加热，正常工作过程中冷却水一直加热燃油可能会造成燃油温度过高。
[0010]现有的解决方案中，采用高压油路(如专利I)或低压油路(如专利2)加热燃油的方案，都没有提供多级加热，油箱内的温度和喷射量将影响加热后的燃油温度，这不利于控制加热后的燃油温度，且都需要增加额外的加热装置，专利2还存还安全隐患。特别专利I还要考虑高压密封与成本的问题。专利3只能用在电动输油泵供油的系统，且电机必须能够在叠加高频电流分量后能正常运行。专利4在冷启动后，冷却液温度低，升温慢，燃油不能够得到快速加热，正常工作过程中冷却水一直加热燃油还可能会造成燃油温度过高。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种燃油温度控制的方法，以及一种燃油温度控制的装置。本发明利用通过电子限压阀的高温燃油来提升燃油温度，并设计了一种油箱减少了同时需要升温的燃油的量，可以实现快速升温的目的。本发明采用的技术方案是:
一种燃油温度控制的方法，控制方法为:在发动机启动和/或正常工作时，控制单元监控油箱中燃油温度，当检测到油箱中燃油温度超过设定的油温上限值时，控制单元控制按照发动机运行所需提供燃油；当检测到油箱中燃油温度低于设定的油温下限值时，控制单元控制加大进油量，电子限压阀控制轨压，使得有多余燃油通过回流管回流至油箱，使得燃油温度升高。
[0012]进一步地，所述油箱包括主油箱和与主油箱连接的容量小于主油箱的副油箱；燃油回流至副油箱中；以容量小于主油箱的副油箱来加快燃油温度的上升。
[0013]更进一步地，副油箱上部通过直通管和主油箱相连；副油箱下部通过带有温度阀的油管以及带有单向阀的油管和主油箱相连；当副油箱燃油温度高于温度阀导通温度时温度阀打开，主副油箱连通；或者当副油箱的液面低于主油箱液面一定值时，单向阀导通，导通方向为主油箱往副油箱方向。
[0014]更进一步地，在发动机启动时，控制单元控制使得发动机具有:
初始化状态；
检测到转速后转换到开始启动状态；
当启动时间超过禁止喷射时间后，进入启动中状态；
当转速达到启动完成转速后，进入启动完成状态；
从进入开始启动状态，保持到启动中状态，控制单元执行第一温度控制模式:控制安装在高压泵上的进油计量阀处于全供油状态，高压轨管上的电子限压阀处于闭环控制轨压状态，通过电子限压阀的燃油进入副油箱；
当进入启动完成状态，控制单元13根据检测的燃油温度来执行相应的温度控制模式:当燃油温度低于设定的油温下限值时，继续执行上述第一温度控制模式；当燃油温度超过设定的油温上限值时，执行第二温度控制模式:控制进油计量阀6处于闭环控制轨压状态，电子限压阀11处于关闭状态，燃油加热停止。
[0015]一种燃油温度控制的装置，包括:主油箱、与主油箱连接的容量小于主油箱的副油箱，副油箱的底部通过出油管连接输油泵；输油泵连接高压泵，高压泵上安装有进油计量阀；高压泵连接高压轨管；在高压轨管上设有压力传感器和电子限压阀；喷油器和高压轨管连接；高压轨管通过回油管连接副油箱；
还包括一个控制单元，控制单元电连接进油计量阀、压力传感器、电子限压阀、喷油器、以及安装在副油箱上的油温传感器；
当检测到副油箱中燃油温度低于设定的油温下限值时，控制单元控制加大进油量，电子限压阀控制轨压，使得有多余燃油通过回流管回流至副油箱。
[0016]进一步地，所述控制单元中设有:调节单元，用于判断发动机的工作状态，并根据发动机工作状态执行相应的温度控制模式；所述调节单元包括温度控制模式调节单元、与温度控制模式调节单元的输出连接的电子限压阀控制单元和进油计量阀控制单元；温度控制模式调节单元用于确定电子限压阀和进油计量阀应该被控制的状态，给出电子限压阀控制状态信号和进油计量阀控制状态信号；电子限压阀控制单元用于产生实际的电子限压阀控制信号，进油计量阀控制单元用于产生实际的进油计量阀控制信号。
[0017]更进一步地，所述温度控制模式调节单元包括一个禁止喷射时间计算单元，用于计算发动机开始启动时的禁止喷射时间；还包括一个状态转换单元，通过状态转换单元确定发动机的状态；然后在阀的控制模式判断单元中判断电子限压阀和进油计量阀应处于的工作状态，给出对应的电子限压阀控制状态信号和进油计量阀控制状态信号。
[0018]更进一步地，状态转换单元确定发动机的状态具体包括:
控制单元上电后，发动机进入初始化状态，当状态转换单元检测到发动机转速时，转换到开始启动状态，当启动时间超过禁止喷射时间后，进入启动中状态，当转速达到启动完成转速后，进入启动完成状态；
从进入开始启动状态，保持到启动中状态，控制单元执行第一温度控制模式:控制安装在高压泵上的进油计量阀处于全供油状态，高压轨管上的电子限压阀处于闭环控制轨压状态；
当进入启动完成状态，控制单元根据检测的燃油温度来执行相应的温度控制模式:当燃油温度低于设定的油温下限值时，继续执行上述第一温度控制模式；当燃油温度超过设定的油温上限值时，执行第二温度控制模式:控制进油计量阀处于闭环控制轨压状态，电子限压阀处于关闭状态，燃油加热停止。
[0019]本发明的优点在于:不需要额外的加热装置，减少了对原机系统的改动，节约了成本。可以根据发动机工况控制燃油温度，降低燃