用于加热内燃发动机燃料的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于加热内燃发动机燃料的方法和装置
[0001]本发明涉及对内燃发动机所使用的燃料的加热。
[0002]更确切地说，本发明涉及一种用于在车辆内燃发动机启动时加热燃料的方法，在该方法中，将燃料温度和该车辆外部温度与第一阈值、且与高于该第一阈值的第二阈值进行比较，低于该第一阈值时阻止该车辆启动，而高于该第二阈值时，无需加热燃料该发动机即被启动。
[0003]本发明还涉及一种位于车辆的燃料箱与内燃发动机之间的燃料加热装置和一种装配有这种装置的混合动力车辆。
[0004]本发明优选地但并非排他性地用于将电动机与内燃发动机相结合的混合动力车辆中。
[0005]在冷启动内燃发动机时，可能有必要为燃料提供热量以加热燃料从而便于车辆启动。这种加热要求涉及直喷柴油发动机中的燃料，例如压缩点火发动机中所使用的燃料。
[0006]启动发动机时必须提供足够的热量以限制燃料析蜡和防止柴油过滤器堵塞，这将引起进料歧管中的压力下降，从而可能导致启动的不稳定性、失速，甚至失败。
[0007]根据一个第一已知解决方案，可以基于喷射系统提供的热量回收对柴油进行加热。原理包括使得燃料流入朝向该柴油过滤器入口的一个短的环路。
[0008]另一个已知的解决方案是基于安装在该燃料回路上的电热器的热量提供。原理包括通过提供一种带有电流的导电材料产生热能。
[0009]已经提出的是在燃料供给回路上提供一个真正的加热装置。值得注意的是，公开文件FR 2 481 751描述了一种用于柴油发动机的燃料供给网络，该燃料供给网络包括由车辆蓄电池供以动力、位于该发动机的泵与喷射系统之间的燃料加热装置。
[0010]目前，减少CO2排放要求对车辆的电力消耗进行优化。因此该柴油加热解决方案必须有效，而不会对车辆启动阶段的消耗产生不利影响。引用的公开文件中所描述的解决方案具有消耗大量电力的缺点。此外，不适用于采用新型启动策略的混合车辆构造。
[0011]本发明旨在利用混合动力车辆牵引用蓄电池运行中释放的大量热量，来在该混合动力车辆启动阶段帮助加热内燃发动机。
[0012]为此目的，提出的是如果该外部温度是在两个阈值之间，通过与该车辆蓄电池的冷却回路进行热交换来加热该燃料。
[0013]优选地，一旦该外部温度或者该燃料温度超过这个较高的第二阈值，停止加热该燃料。
[0014]根据本发明，通过使燃料经过该车辆蓄电池的冷却水回路横穿的一个热交换器来使燃料加热。
[0015]通过阅读本发明的非限制性实施例的并且参照附图提供的以下说明，本发明的其他特征和优点将变得清楚，其中的单个图示出了所推荐的系统的总体构造。
[0016]该简图的混合构造包括一个内燃发动机I和该内燃发动机的燃料供给回路2。一个电动牵引机器3被联接或者通过其他方式(使用联接装置，未示出)到该车辆的内燃发动机I和变速器4。一个电力牵引蓄电池6为该电动机器3提供电力。该电力牵引蓄电池由一个冷却回路8连接至一个热交换器7。该构造的部件的组件是由监测器件9控制。燃料箱11与内燃发动机2之间的主燃料回路穿过该热交换器7。主燃料回路在该热交换器附近具有一个旁路2a。
[0017]该装置具有多个传感器(未示出)，包括一个燃料温度传感器、一个外部温度传感器和一个蓄电池冷却水温度传感器。来自所有这些传感器的信号都被这些监测器件9接收。
[0018]该组件以如下方式被控制:正常运行时，内燃发动机1、电动牵引机器3以及二者各自的燃料和电力供应是由这些监测器件9控制的。
[0019]启动阶段中，如果测量的外部温度T_ext低于第一阈值T_GO_liml (T_ext<T_GO_liml)，该内燃发动机因为燃料被堵塞而无法启动。车辆只能在电动机器的作用下移动。车辆不得不以电动模式移动。
[0020]这些监测器件还设置了一个高于外部温度的第二燃料温度阈值T_GO_lim2。如果外部温度是在这两个阈值之间(T_GO_liml〈T_ext6rieure〈T_GO_lim2)，则存在两种情况。
[0021]如果燃料温度T_GO低于第二阈值(T_GO〈T_GO_lim2)，根据这些监测器件所做出的决策以及其他运行条件，能以电动模式或燃烧模式驱动该车辆。用于该蓄电池的冷却水流过相关的冷却回路。例如，由水温度传感器来控制冷却。燃料温度传感器测量内燃发动机燃料供给回路中燃料的温度。在这个区域中，燃料通常需要被加热来启动，因为当该车辆启动时燃料温度大体上与外部温度相等。在这种情况下，该交换器运行，热量在冷却回路与燃料供给回路之间交换。燃料被这个热交换器加热，从而促进内燃发动机的启动。
[0022]—旦外部温度或者燃料温度超过第二阈值，则停止加热燃料:
[0023]a)如果燃料温度超过第二阈值(T_GO>T_GO_lim2)，则燃料温度充足。无需再对燃料加热。该交换器可以被绕过。
[0024]b)如果外部温度超过该第二阈值(T_GO_lim2〈T_ext6rieure)，燃料温度足以启动，无需加热。该交换器可以被绕过。
[0025]总之，将燃料温度和该车辆外部温度与第一阈值、且与高于该第一阈值的第二阈值进行比较，低于该第一阈值时阻止该车辆启动，而高于该第二阈值时，无需加热燃料该发动机即被启动。当温度在这两个阈值之间时，通过与该车辆的蓄电池的冷却回路进行热交换来使燃料加热。
[0026]最后，在该蓄电池冷却回路与该内燃发动机的燃料供给回路之间的交换器还可以与燃料回路(该简图中未示出)的热的部分进行热量交换，该燃料回路是该燃料箱的回程回路。然后，燃料回程回路经过该热交换器，这样使得也可以使用该热交换器来限制对从喷射器或该高压泵返回到该燃料箱的燃料进行加热。
[0027]本发明的优点很多，并且值得注意地包括根据外部温度启动内燃发动机和使用蓄电池冷却回路来在启动时帮助加热燃料并且提高该内燃发动机的启动质量的益处。
[0028]如该简图中的一个非限制性实例所展示的混合动力车辆，在该混合动力车辆具有至少一个内燃发动机I和一个电动机器3(由配备有冷却水回路的牵引用蓄电池提供动力)的情况下，如果燃料温度低于第二阈值，该混合动力车辆只使用其中的电驱动源3移动。一旦燃料温度达到这个阈值，该内燃发动机于是在该车辆移动时启动。
【主权项】
1.一种用于在车辆内燃发动机(I)启动时加热燃料的方法，在该方法中，将燃料温度(T_GO)和该车辆外部温度(T_ext)与第一阈值(T_GO_liml)、且与高于该第一阈值的第二阈值(T_G0_lim2)进行比较，低于该第一阈值时阻止该车辆启动，而高于该第二阈值时，无需加热燃料该发动机即被启动，其特征在于，当该外部温度(T_ext)是在这两个阈值(T_G0_liml,T_G0_lim2)之间时，通过与该车辆的蓄电池(6)的冷却回路⑶进行热交换来加热该燃料。2.如权利要求1所述的燃料加热方法，其特征在于，一旦该外部温度(T_ext)或该燃料温度(T_GO)超过该第二阈值(T_G0_lim2)，停止加热该燃料。3.如权利要求1或2所述的燃料加热方法，其特征在于，该蓄电池的冷却回路(8)被用来限制对从喷射器或该发动机的高压泵经由该发动机的回程回路返回到燃料箱(9)的燃料进行加热。4.如权利要求1、2或3所述的燃料加热方法，其特征在于，如果该燃料温度(T_GO)低于该第二阈值(T_G0_lim2)，则该车辆只使用电驱动源(3)进行移动。5.如权利要求4所述的燃料加热方法，其特征在于，一旦该燃料温度(T_GO)达到该第二阈值，该内燃发动机(I)在该车辆移动时被启动。6.一种位于车辆的燃料箱(9)与内燃发动机⑴之间的燃料加热装置，该燃料加热装置具有一个燃料温度传感器和一个外部温度传感器，其特征在于，通过使燃料经过该车辆的蓄电池(6)的冷却水回路⑶横穿的一个热交换器(7)而加热该燃料。7.如权利要求6所述的燃料加热装置，其特征在于，燃料回路(2)具有用于该热交换器(7)的一个旁路(2a) ο8.如权利要求6或7所述的燃料加热装置，其特征在于，该燃料返回回路也穿过该热交换器(7)，从而能够限制从该发动机⑴返回到该燃料箱(9)的燃料的温度(T_GO)。9.如权利要求6、7或8所述的燃料加热装置，其特征在于，该燃料加热装置包括一个蓄电池冷却水温度传感器。10.—种带有至少一个内燃发动机和一个电动机器(3)的混合动力车辆，该电动机器由配备有冷却水回路(8)的牵引用蓄电池(6)提供动力，其特征在于，该混合动力车辆具有如权利要求6至9之一所述的燃料加热装置。
【专利摘要】用于在混合动力车辆内燃发动机(1)启动时加热燃料的方法，在该方法中，将燃料温度(T_GO)和该车辆外部温度(T_ext)与第一阈值(T_GO_liml)、且与高于该第一阈值的第二阈值(T_GO_lim2)进行比较，低于该第一阈值时阻止车辆启动，而高于该第二阈值时，无需加热燃料该发动机即被启动，其特征在于，当该外部温度(T_ext)被包括在这两个阈值(T_GO_liml，T_GO_lim2)之间时，通过与用于车辆蓄电池(6)的冷却回路(8)进行热交换来加热该燃料。
【IPC分类】F02M31/16, F02N19/04, F02N15/04, F02D41/06, F02N11/08
【公开号】CN104884777
【申请号】CN201480003899
【发明人】D·热拉尔, F·拉姆帕纳里弗, P·埃梅里
【申请人】雷诺股份公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月17日
【公告号】US20150337776, WO2014128392A1