一种发动机温度控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及发动机控制技术领域，特别涉及一种发动机温度控制系统及其控制方法。

背景技术：

发动机是一种为汽车提供动力的动力转换系统，其工作温度决定了发动机的性能优劣。而且，发动机内还布置有机油冷却喷嘴，一方面对发动机中正在工作的活塞进行降温，另一方面对发动机中各个机件进行润滑，以减少发动机中各个机件的磨损，提高发动机的使用寿命。

目前，发动机在冷启动或低温运行时，发动机的机油冷却喷嘴已经开启，对活塞进行降温，此时发动机的工作温度比较低，在较长时间难以达到最佳工作温度。当发动机的工作温度比较低时，喷射进燃烧室的燃油不能充分雾化，导致燃油燃烧不完全，油耗高、热效率低下等问题，而且，未能雾化的燃油会对燃烧室内的缸孔内壁、活塞等摩擦体造成一定的冲击，冲刷附着在缸孔内壁、活塞等摩擦体表面的机油油膜，使机油无法有效的对这些摩擦体表面进行润滑，导致摩擦体表面的磨损严重。

为了使发动机的工作温度在较短的时间内达到最佳工作温度，从而提高暖机效率，发动机在冷启动或低温运行时，通过关闭机油冷却喷嘴，以降低低温机油对活塞温度的影响，同时通过提高燃油的喷射浓度，使燃烧室内的燃油浓度增大，以尽快提升燃烧室的温度，从而使发动机的工作温度尽快达到最佳工作温度。但是，这种方法只是被动的关闭机油冷却喷嘴，依靠燃烧产热的方式预热活塞，以提高发动机的工作温度，无法自动化的控制发动机的工作温度，而且，此时机油冷却喷嘴关闭，机油无法被预热，导致机油粘度升高，难以对发动机中各个机件进行润滑，导致发动机运行阻力增大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机温度控制系统，以在发动机冷启动或低温运行时，能够自动加热机油以提高活塞的温度，以调节发动机的工作温度，从而提高发动机的工作性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机温度控制系统，包括参数采集单元、电子控制单元以及加热单元；

所述参数采集单元用于采集发动机工作参数以发送给所述电子控制单元；

所述电子控制单元用于存储预设工作参数，当所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值小于阈值δ时，向所述加热单元发送开启指令；当所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，向所述加热单元发送关闭指令；

所述加热单元用于在获取到开启指令时，对机油喷嘴油道内的机油进行加热，以提高发动机的工作温度；在获取到关闭指令时，对所述机油喷嘴油道内的机油停止加热，以降低发动机的工作温度。

优选的，所述电子控制单元包括比较模块和指令生成模块；

所述比较模块用于存储预设工作参数，以及将所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值与阈值δ进行比较，以将比较结果发送给所述指令生成模块；

所述指令生成模块用于在所述比较结果是所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值小于阈值δ时，得到开启指令，以发送给所述加热单元；在所述比较结果是所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，得到关闭指令，以发送给所述加热单元。

较佳的，所述参数采集单元包括发动机转速采集模块、发动机扭矩采集模块、发动机水温采集模块以及发动机机油温度采集模块；

所述发动机转速采集模块用于采集发动机转速ν；

所述发动机扭矩采集模块用于采集发动机扭矩m；

所述发动机水温采集模块用于采集发动机水温t1；

所述发动机机油温度采集模块用于采集发动机机油温度t2；

所述比较模块用于存储的预设工作参数包括预设转速ν^*、预设扭矩m^*预设水温t1^*和预设机油温度t2^*；以及用于比较与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小；

所述指令生成模块用于在至少满足以下公式中的一个时，得到所述关闭指令；

公式一

公式二

公式三

公式四

在满足和时，得到所述开启指令。

较佳的，所述的发动机温度控制系统还包括爆震信号采集单元，所述电子控制单元还包括信号选择模块；

所述爆震信号采集单元用于采集爆震信号，以分别发送给所述信号选择模块和所述指令生成模块；

所述信号选择模块用于在获取到所述爆震信号时，中断所述比较模块将比较结果发送给所述指令生成模块；

所述指令生成模块用于在获取到所述爆震信号时，生成关闭指令，以发送给所述加热单元。

优选的，所述机油喷嘴油道中设有用于安装所述加热单元的安装槽。

优选的，所述加热单元的一端位于发动机缸体外部，所述加热单元位于所述发动机缸体外部的一端设有能够密封所述机油喷嘴油道和固定所述加热元件的密封件紧固件。

相对于现有技术，本发明所述的发动机温度控制系统具有以下优势：

本发明提供的发动机温度控制系统中，利用参数采集单元实时采集对发动机工作参数，并通过电子控制单元将采集的发动机工作参数与预设工作参数的比值和阈值δ进行比较，从而实时了解发动机的工作状况，当发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，表明发动机的负荷较高，发动机已经处在较高的工作温度下，无需通过加热单元对位于机油喷嘴油道内的机油进行加热，只要采用常规方式利用机油对活塞降温即可降低发动机的工作温度；而当发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ时，表明发动机的负荷较低，发动机的工作温度比较低，就通过加热单元加热位于机油喷嘴油道内的机油，利用机油加热活塞，以迅速提高发动机的工作温度。可见，本发明提供的发动机温度控制系统能够通过参数采集单元和电子控制单元实时监控发动机的工作状况，以实时的通过加热单元调节发动机的工作温度，从而提高发动机的使用性能。

另外，由于可以通过加热单元加热位于机油喷嘴油道内的机油，这些机油加热活塞后，会回流至油底壳中，以加热油底壳中温度较低的机油，由于油底壳是存储发动机中机油的位置，因此，本发明通过加热油底壳中的机油，就可以降低整个发动机内机油的粘度，从而避免低温机油粘度过大对发动机内各个机件所造成的影响。

本发明的另一目的在于提出一种发动机温度控制方法，以在发动机冷启动或低温运行时，能够自动加热机油以提高活塞的温度，以调节发动机的工作温度，从而提高发动机的工作性能。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机温度控制方法，使用上述技术方案所述的发动机温度控制系统，包括：

参数采集单元采集发动机工作参数，发送给电子控制单元；

所述电子控制单元存储预设工作参数，当所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值小于阈值δ，向加热单元发送开启指令；当所述发动机工作参数与所述预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，向所述加热单元发动关闭指令；

所述加热单元在获取到开启指令时，对机油喷嘴油道内的机油进行加热，，以提高发动机的工作温度；在获取到关闭指令时，对所述机油喷嘴油道内的机油停止加热，以降低发动机的工作温度。

优选的，所述的发动机温度控制系统还包括爆震信号采集单元，所述电子控制单元还包括信号选择模块；

所述爆震信号采集单元采集爆震信号，分别发送给所述信号选择模块和所述指令生成模块；

所述信号选择模块在获取到所述爆震信号时，中断所述比较模块将比较结果发送给所述指令生成模块；

所述指令生成模块在获取到所述爆震信号时，生成关闭指令，以发送给所述加热单元。

较佳的，所述发动机温度控制系统中的参数采集单元包括发动机转速采集模块、发动机扭矩采集模块、发动机水温采集模块以及发动机机油温度采集模块；所述比较模块用于存储的预设工作参数包括预设转速ν^*、预设扭矩m^*预设水温t1^*和预设机油温度t2^*；

发动机转速采集模块采集所述发动机转速ν，发动机扭矩采集模块采集所述发动机扭矩m，发动机水温采集模块采集所述发动机水温t1，发动机机油温度采集模块采集所述发动机机油温度t2；

比较模块比较与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小；

指令生成模块在至少满足以下公式中的一个时，得到所述关闭指令；

公式一

公式二

公式三

公式四

在满足和时，得到所述开启指令；

当满足和时，向所述加热单元发送开启指令。

优选的，所述机油被加热后，对活塞进行加热，然后回流至发动机的油底壳中，对位于所述油底壳中的机油进行加热。

相对于现有技术，本发明所述的发动机温度控制方法具有以下优势：

所述发动机温度控制方法与上述技术方案提供的发动机温度控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的发动机温度控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例所述的发动机温度控制系统的工作流程图；

图3为本发明实施例中所述的参数采集单元与比较模块的结构关系图；

图4为本发明实施例中所述的加热单元在机油喷嘴油道的安装示意图；

图5为本发明实施例中所述的加热单元的结构示意图；

附图标记说明：

1-参数采集单元，11-发动机转速采集模块；

12-发动机扭矩采集模块，13-发动机水温采集模块；

14-发动机机油温度采集模块，2-爆震信号采集单元；

3-电子控制单元，30-信号选择模块；

31-比较模块，32-指令生成模块；

4-加热单元，5-机油喷嘴油道；

6-密封件紧固件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种发动机温度控制系统，包括参数采集单元1、电子控制单元3以及加热单元4；

参数采集单元1用于采集发动机工作参数以发送给电子控制单元3；

电子控制单元3用于存储预设工作参数，当发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ时，向加热单元4发送开启指令；当发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，向加热单元4发动关闭指令；

加热单元4在获取到开启指令时，对机油喷嘴油道5内的机油进行加热，以通过机油加热活塞，在获取到关闭指令时，对机油喷嘴油道5内的机油停止加热。

下面结合图2对本发明实施例提供的发动机温度控制系统的具体工作流程进行详细说明。

s1：参数采集单元1采集发动机工作参数，发送给电子控制单元3；

s2：电子控制单元3存储预设工作参数，当发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ，向加热单元4发送开启指令；当发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，向加热单元4发送关闭指令；

s3：加热单元4在获取到开启指令时，对机油喷嘴油道5内的机油进行加热，以提高发动机的工作温度；在获取到关闭指令时，对机油喷嘴油道5内的机油停止加热，以降低发动机的工作温度。

通过上述实施例提供的发动机温度控制系统的工作流程可知，本发明实施例提供的发动机温度控制系统中，利用参数采集单元1实时采集发动机工作参数，并通过电子控制单元3将采集的发动机工作参数与预设工作参数的比值和阈值δ进行比较，从而实时了解发动机的工作状况，当发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，表明发动机的负荷较高，发动机已经处在较高的工作温度下，无需通过加热单元4对位于机油喷嘴油道内的机油进行加热，只要采用常规方式利用机油对活塞降温即可降低发动机的工作温度；而当发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ时，表明发动机的负荷较低，发动机的工作温度比较低，就通过加热单元4加热位于机油喷嘴油道内的机油，利用机油加热活塞，以迅速提高发动机的工作温度。可见，本发明实施例提供的发动机温度控制系统能够通过参数采集单元1和电子控制单元3实时监控发动机的工作状况，以实时的通过加热单元4调节发动机的工作温度，从而提高发动机的使用性能。

另外，由于可以通过加热单元加热位于机油喷嘴油道内的机油，这些机油加热活塞后，会回流至油底壳中，以加热油底壳中温度较低的机油，由于油底壳是存储发动机中机油的位置，因此，本实施例通过加热油底壳中的机油，就可以降低整个发动机内机油的粘度，从而避免低温机油粘度过大对发动机内各个机件所造成的影响。

值得注意的是，上述实施例中的阈值δ的大小，是根据实际情况设定的，一般取值为1，本领域技术人员也可以根据发动机的实际情况进行设定和调整。

请参阅图4，需要说明的是，上述实施例中的机油喷嘴油道5中设有用于安装加热单元4的安装槽，使得加热单元4能够方便的安装在机油喷嘴油道5中，这样加热单元4能够迅速加热位于机油喷嘴油道5的机油，而且，安装槽的设置方式可以使提前预铸，这样就提高了结构的可实施性。

请参阅图5，而且，加热单元4的一端位于发动机缸体外部，加热单元4位于发动机缸体外部的一端设有能够密封机油喷嘴油道5和固定加热元件4的密封件紧固件6。而由于密封件紧固件6能够固定加热元件4，使加热元件4的一端固定在发动机缸体的外部，在密封件紧固件6位置固定的情况下，方便了线束接插件的连接，而且，密封件紧固件6还可以密封机油喷嘴油道5，这就可以代替原先的机油喷嘴油道的油道堵盖，对机油喷嘴油道进行封堵。可见，本实施例中的密封件紧固件6不仅可以作为常见的固定件使用，还可以作为油道的堵盖，简化了发动机内部结构，方便装配。另外，为了更为方便和直接的控制加热单元，上述实施例中的电子控制单元3设在加热单元4位于发动机缸体外部的一端。

请参阅图1，而上述实施例中的电子控制单元3包括比较模块31和指令生成模块32；比较模块31用于存储预设工作参数，以及将发动机工作参数与预设工作参数的比值与阈值δ进行比较，以将比较结果发送给指令生成模块32；指令生成模块32用于在比较结果是发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ时，得到开启指令，以发送给加热单元4；在比较结果是发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，得到关闭指令，以发送给加热单元4。由于电子控制单元3中设有比较单元，其中存储有预设工作参数，因此，当发动机工作参数发送到比较单元后，就能够将发动机工作参数与预设工作参数的比值与阈值δ进行比较，以利用指令生成模块32根据比较结果得到相对应的指令，控制加热单元4开启和关闭。

值得注意的是，上述实施例中的参数采集单元1所采集的发动机工作参数很多，例如常见的发动机转速ν、发动机扭矩m、发动机水温t1和发动机机油温度t2。请参阅图3，而根据所采集的发动机工作参数的种类，参数采集单元1可以包括发动机转速采集模块11,、发动机扭矩采集模块12、发动机水温采集模块13以及发动机机油温度采集模块14；发动机转速采集模块11用于采集发动机转速ν，发动机扭矩采集模块12用于采集发动机扭矩m，发动机水温采集模块13用于采集发动机水温t1，发动机机油温度采集模块14用于采集发动机机油温度t2；比较模块31用于存储的预设工作参数包括预设转速ν^*、预设扭矩m^*预设水温t1^*和预设机油温度t2^*；以及用于比较与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小；而指令生成模块32用于在至少满足以下公式中的一个时，得到关闭指令；

公式一

公式二

公式三

公式四

而在满足和时，得到开启指令。

通过上述描述可以看出，本发明实施例中参数采集单元1虽然采集了发动机转速ν、发动机扭矩m、发动机水温t1和发动机机油温度t2等发动机参数，但是只要中至少一个大于等于阈值δ时，即可判定发动机的负荷较高，发动机已经在较高的工作温度下工作，这样就可以通过指令生成模块生成关闭指令，关闭加热单元4对机油的加热，而避免机油加热活塞，使活塞过热，而影响发动机工作。而当同时小于阈值δ时，此时才能表明发动机的负荷较低，发动机已经在较低的工作温度下工作，这样就可以通过指令生成模块生成开启指令，开启加热单元4加热机油，而利用机油尽快提高活塞问题。另外，由于所采集的参数中包括发动机机油温度t2，因此，本实施例提供的发动机温度控制系统能够进一步还可以通过对发动机机油温度的检测，控制机油的粘度，避免机油过于黏稠，对发动机中各个机件的运行所造成的影响。

请参阅图1，而为了避免发动机的燃烧室温度过高，导致发动机中的汽油机产生爆震，降低发动机中各个部件的使用寿命，上述实施例提供的发动机温度控制系统还包括爆震信号采集单元2，电子控制单元3还包括信号选择模块30；爆震信号采集单元2用于采集爆震信号，以分别发送给信号选择模块30和指令生成模块32；信号选择模块30用于在获取到爆震信号时，中断比较模块将比较结果发送给指令生成模块32；指令生成模块32用于在获取到爆震信号时，生成关闭指令，以发送给加热单元4。由于发动机温度控制系统中还包括爆震信号采集单元2，以实现爆震信号的采集，在采集到爆震信号后，通过信号选择模块30中断比较模块将比较结果发送给指令生成模块32，而通过指令生成模块32根据爆震信号生成关闭指令。因此，当发动机内的汽油机产生爆震时，可以被爆震信号采集单元2迅速捕捉，并通过指令生成模块32生成关闭指令，以关闭加热单元4，从而迅速截断机油对活塞进行加热的这一过程，以使发动机内燃烧室的温度降低，消除爆震。而且，由于信号选择模块30在获取到爆震信号后能够中断比较模块31将比较结果发送给指令生成模块32，因此，本实施例提供的发动机温度控制系统能够在获取到爆震信号后忽略比较单元的比较结果，而以爆震信号为依据生成关闭信号，消除汽油机内的爆震问题，从而确保发动机运行安全；可见，本实施例提供的发动机温度控制系统能在保证发动机运行安全的基础上，通过调节温度使发动机的工作温度迅速升高，提升整个发动机的性能。

需要说明的是，信号选择模块30获取到爆震信号时，会通过中断信号中断比较模块31将比较结果发送给指令生成模块32；而当信号选择模块30未获取到爆震信号时，会通过继续信号使比较模块31将比较结果发送给指令生成模块32。

请参阅图1和图2，本发明实施例还提供了一种发动机温度控制方法，使用上述技术方案的发动机温度控制系统，包括：

参数采集单元1采集发动机工作参数，发送给电子控制单元,3；

电子控制单元3存储预设工作参数，当发动机工作参数与预设工作参数的比值小于阈值δ，向加热单元4发送开启指令；当发动机工作参数与预设工作参数的比值大于等于阈值δ时，向加热单元4发送关闭指令；

加热单元4在获取到开启指令时，对机油喷嘴油道5内的机油进行加热，在获取到关闭指令时，对机油喷嘴油道5内的机油停止加热；

当位于机油喷嘴油道5内的机油被加热时，机油从机油喷嘴油道5中流出后喷向活塞，对活塞进行加热。

相对于现有技术，本实施例提供的发动机温度控制方法具有以下优势：

该发动机温度控制方法与上述技术方案提供的发动机温度控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

具体的，所使用的发动机温度控制系统还包括爆震信号采集单元2，电子控制单元3还包括信号选择模块30；

爆震信号采集单元2采集爆震信号，分别发送给信号选择模块30和指令生成模块32；

信号选择模块30在获取到爆震信号时，中断所述比较模块31将比较结果发送给指令生成模块32；指令生成模块32在获取到爆震信号时，生成关闭指令，以发送给加热单元4。

请参阅图3，进一步的，所使用的发动机温度控制系统中的参数采集单元1包括发动机转速采集模块11、发动机扭矩采集模块12、发动机水温采集模块13以及发动机机油温度采集模块14；比较模块31用于存储的预设工作参数包括预设转速ν^*、预设扭矩m^*预设水温t1^*和预设机油温度t2^*；

发动机转速采集模块11采集发动机转速ν，发动机扭矩采集模块12采集发动机扭矩m，发动机水温采集模块13采集发动机水温t1，发动机机油温度采集模块14采集发动机机油温度t2，

比较模块31比较与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小，与阈值δ的大小；

指令生成模块32在至少满足以下公式中的一个时，得到所述关闭指令；

公式一

公式二

公式三

公式四

在满足和时，得到所述开启指令。

当满足和时，向加热单元1发送开启指令。

更进一步，机油被加热后，对活塞进行加热，然后回流至发动机的油底壳中，对位于所述油底壳中的机油进行加热。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。