用于加熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的方法和裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于加熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的方法和裝置
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的燃料的加熱。
[0002]更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于在車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)加熱燃料的方法，在該方法中，將燃料溫度和該車(chē)輛外部溫度與第一閾值、且與高于該第一閾值的第二閾值進(jìn)行比較，低于該第一閾值時(shí)阻止該車(chē)輛啟動(dòng)，而高于該第二閾值時(shí)，無(wú)需加熱燃料該發(fā)動(dòng)機(jī)即被啟動(dòng)。
[0003]本發(fā)明還涉及一種位于車(chē)輛的燃料箱與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之間的燃料加熱裝置和一種裝配有這種裝置的混合動(dòng)力車(chē)輛。
[0004]本發(fā)明優(yōu)選地但并非排他性地用于將電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相結(jié)合的混合動(dòng)力車(chē)輛中。
[0005]在冷啟動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可能有必要為燃料提供熱量以加熱燃料從而便于車(chē)輛啟動(dòng)。這種加熱要求涉及直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料，例如壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中所使用的燃料。
[0006]啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)必須提供足夠的熱量以限制燃料析蠟和防止柴油過(guò)濾器堵塞，這將引起進(jìn)料歧管中的壓力下降，從而可能導(dǎo)致啟動(dòng)的不穩(wěn)定性、失速，甚至失敗。
[0007]根據(jù)一個(gè)第一已知解決方案，可以基于噴射系統(tǒng)提供的熱量回收對(duì)柴油進(jìn)行加熱。原理包括使得燃料流入朝向該柴油過(guò)濾器入口的一個(gè)短的環(huán)路。
[0008]另一個(gè)已知的解決方案是基于安裝在該燃料回路上的電熱器的熱量提供。原理包括通過(guò)提供一種帶有電流的導(dǎo)電材料產(chǎn)生熱能。
[0009]已經(jīng)提出的是在燃料供給回路上提供一個(gè)真正的加熱裝置。值得注意的是，公開(kāi)文件FR 2 481 751描述了一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給網(wǎng)絡(luò)，該燃料供給網(wǎng)絡(luò)包括由車(chē)輛蓄電池供以動(dòng)力、位于該發(fā)動(dòng)機(jī)的泵與噴射系統(tǒng)之間的燃料加熱裝置。
[0010]目前，減少CO2排放要求對(duì)車(chē)輛的電力消耗進(jìn)行優(yōu)化。因此該柴油加熱解決方案必須有效，而不會(huì)對(duì)車(chē)輛啟動(dòng)階段的消耗產(chǎn)生不利影響。引用的公開(kāi)文件中所描述的解決方案具有消耗大量電力的缺點(diǎn)。此外，不適用于采用新型啟動(dòng)策略的混合車(chē)輛構(gòu)造。
[0011]本發(fā)明旨在利用混合動(dòng)力車(chē)輛牽引用蓄電池運(yùn)行中釋放的大量熱量，來(lái)在該混合動(dòng)力車(chē)輛啟動(dòng)階段幫助加熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0012]為此目的，提出的是如果該外部溫度是在兩個(gè)閾值之間，通過(guò)與該車(chē)輛蓄電池的冷卻回路進(jìn)行熱交換來(lái)加熱該燃料。
[0013]優(yōu)選地，一旦該外部溫度或者該燃料溫度超過(guò)這個(gè)較高的第二閾值，停止加熱該燃料。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使燃料經(jīng)過(guò)該車(chē)輛蓄電池的冷卻水回路橫穿的一個(gè)熱交換器來(lái)使燃料加熱。
[0015]通過(guò)閱讀本發(fā)明的非限制性實(shí)施例的并且參照附圖提供的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，其中的單個(gè)圖示出了所推薦的系統(tǒng)的總體構(gòu)造。
[0016]該簡(jiǎn)圖的混合構(gòu)造包括一個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I和該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給回路2。一個(gè)電動(dòng)牽引機(jī)器3被聯(lián)接或者通過(guò)其他方式(使用聯(lián)接裝置，未示出)到該車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I和變速器4。一個(gè)電力牽引蓄電池6為該電動(dòng)機(jī)器3提供電力。該電力牽引蓄電池由一個(gè)冷卻回路8連接至一個(gè)熱交換器7。該構(gòu)造的部件的組件是由監(jiān)測(cè)器件9控制。燃料箱11與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2之間的主燃料回路穿過(guò)該熱交換器7。主燃料回路在該熱交換器附近具有一個(gè)旁路2a。
[0017]該裝置具有多個(gè)傳感器(未示出)，包括一個(gè)燃料溫度傳感器、一個(gè)外部溫度傳感器和一個(gè)蓄電池冷卻水溫度傳感器。來(lái)自所有這些傳感器的信號(hào)都被這些監(jiān)測(cè)器件9接收。
[0018]該組件以如下方式被控制:正常運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1、電動(dòng)牽引機(jī)器3以及二者各自的燃料和電力供應(yīng)是由這些監(jiān)測(cè)器件9控制的。
[0019]啟動(dòng)階段中，如果測(cè)量的外部溫度T_ext低于第一閾值T_GO_liml (T_ext<T_GO_liml)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)槿剂媳欢氯鵁o(wú)法啟動(dòng)。車(chē)輛只能在電動(dòng)機(jī)器的作用下移動(dòng)。車(chē)輛不得不以電動(dòng)模式移動(dòng)。
[0020]這些監(jiān)測(cè)器件還設(shè)置了一個(gè)高于外部溫度的第二燃料溫度閾值T_GO_lim2。如果外部溫度是在這兩個(gè)閾值之間(T_GO_liml〈T_ext6rieure〈T_GO_lim2)，則存在兩種情況。
[0021]如果燃料溫度T_GO低于第二閾值(T_GO〈T_GO_lim2)，根據(jù)這些監(jiān)測(cè)器件所做出的決策以及其他運(yùn)行條件，能以電動(dòng)模式或燃燒模式驅(qū)動(dòng)該車(chē)輛。用于該蓄電池的冷卻水流過(guò)相關(guān)的冷卻回路。例如，由水溫度傳感器來(lái)控制冷卻。燃料溫度傳感器測(cè)量?jī)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給回路中燃料的溫度。在這個(gè)區(qū)域中，燃料通常需要被加熱來(lái)啟動(dòng)，因?yàn)楫?dāng)該車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)燃料溫度大體上與外部溫度相等。在這種情況下，該交換器運(yùn)行，熱量在冷卻回路與燃料供給回路之間交換。燃料被這個(gè)熱交換器加熱，從而促進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。
[0022]—旦外部溫度或者燃料溫度超過(guò)第二閾值，則停止加熱燃料:
[0023]a)如果燃料溫度超過(guò)第二閾值(T_GO>T_GO_lim2)，則燃料溫度充足。無(wú)需再對(duì)燃料加熱。該交換器可以被繞過(guò)。
[0024]b)如果外部溫度超過(guò)該第二閾值(T_GO_lim2〈T_ext6rieure)，燃料溫度足以啟動(dòng)，無(wú)需加熱。該交換器可以被繞過(guò)。
[0025]總之，將燃料溫度和該車(chē)輛外部溫度與第一閾值、且與高于該第一閾值的第二閾值進(jìn)行比較，低于該第一閾值時(shí)阻止該車(chē)輛啟動(dòng)，而高于該第二閾值時(shí)，無(wú)需加熱燃料該發(fā)動(dòng)機(jī)即被啟動(dòng)。當(dāng)溫度在這兩個(gè)閾值之間時(shí)，通過(guò)與該車(chē)輛的蓄電池的冷卻回路進(jìn)行熱交換來(lái)使燃料加熱。
[0026]最后，在該蓄電池冷卻回路與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給回路之間的交換器還可以與燃料回路(該簡(jiǎn)圖中未示出)的熱的部分進(jìn)行熱量交換，該燃料回路是該燃料箱的回程回路。然后，燃料回程回路經(jīng)過(guò)該熱交換器，這樣使得也可以使用該熱交換器來(lái)限制對(duì)從噴射器或該高壓泵返回到該燃料箱的燃料進(jìn)行加熱。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)很多，并且值得注意地包括根據(jù)外部溫度啟動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和使用蓄電池冷卻回路來(lái)在啟動(dòng)時(shí)幫助加熱燃料并且提高該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)質(zhì)量的益處。
[0028]如該簡(jiǎn)圖中的一個(gè)非限制性實(shí)例所展示的混合動(dòng)力車(chē)輛，在該混合動(dòng)力車(chē)輛具有至少一個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I和一個(gè)電動(dòng)機(jī)器3(由配備有冷卻水回路的牽引用蓄電池提供動(dòng)力)的情況下，如果燃料溫度低于第二閾值，該混合動(dòng)力車(chē)輛只使用其中的電驅(qū)動(dòng)源3移動(dòng)。一旦燃料溫度達(dá)到這個(gè)閾值，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)于是在該車(chē)輛移動(dòng)時(shí)啟動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(I)啟動(dòng)時(shí)加熱燃料的方法，在該方法中，將燃料溫度(T_GO)和該車(chē)輛外部溫度(T_ext)與第一閾值(T_GO_liml)、且與高于該第一閾值的第二閾值(T_G0_lim2)進(jìn)行比較，低于該第一閾值時(shí)阻止該車(chē)輛啟動(dòng)，而高于該第二閾值時(shí)，無(wú)需加熱燃料該發(fā)動(dòng)機(jī)即被啟動(dòng)，其特征在于，當(dāng)該外部溫度(T_ext)是在這兩個(gè)閾值(T_G0_liml,T_G0_lim2)之間時(shí)，通過(guò)與該車(chē)輛的蓄電池(6)的冷卻回路⑶進(jìn)行熱交換來(lái)加熱該燃料。2.如權(quán)利要求1所述的燃料加熱方法，其特征在于，一旦該外部溫度(T_ext)或該燃料溫度(T_GO)超過(guò)該第二閾值(T_G0_lim2)，停止加熱該燃料。3.如權(quán)利要求1或2所述的燃料加熱方法，其特征在于，該蓄電池的冷卻回路(8)被用來(lái)限制對(duì)從噴射器或該發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓泵經(jīng)由該發(fā)動(dòng)機(jī)的回程回路返回到燃料箱(9)的燃料進(jìn)行加熱。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的燃料加熱方法，其特征在于，如果該燃料溫度(T_GO)低于該第二閾值(T_G0_lim2)，則該車(chē)輛只使用電驅(qū)動(dòng)源(3)進(jìn)行移動(dòng)。5.如權(quán)利要求4所述的燃料加熱方法，其特征在于，一旦該燃料溫度(T_GO)達(dá)到該第二閾值，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(I)在該車(chē)輛移動(dòng)時(shí)被啟動(dòng)。6.一種位于車(chē)輛的燃料箱(9)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)⑴之間的燃料加熱裝置，該燃料加熱裝置具有一個(gè)燃料溫度傳感器和一個(gè)外部溫度傳感器，其特征在于，通過(guò)使燃料經(jīng)過(guò)該車(chē)輛的蓄電池(6)的冷卻水回路⑶橫穿的一個(gè)熱交換器(7)而加熱該燃料。7.如權(quán)利要求6所述的燃料加熱裝置，其特征在于，燃料回路(2)具有用于該熱交換器(7)的一個(gè)旁路(2a) ο8.如權(quán)利要求6或7所述的燃料加熱裝置，其特征在于，該燃料返回回路也穿過(guò)該熱交換器(7)，從而能夠限制從該發(fā)動(dòng)機(jī)⑴返回到該燃料箱(9)的燃料的溫度(T_GO)。9.如權(quán)利要求6、7或8所述的燃料加熱裝置，其特征在于，該燃料加熱裝置包括一個(gè)蓄電池冷卻水溫度傳感器。10.—種帶有至少一個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)器(3)的混合動(dòng)力車(chē)輛，該電動(dòng)機(jī)器由配備有冷卻水回路(8)的牽引用蓄電池(6)提供動(dòng)力，其特征在于，該混合動(dòng)力車(chē)輛具有如權(quán)利要求6至9之一所述的燃料加熱裝置。
【專(zhuān)利摘要】用于在混合動(dòng)力車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(1)啟動(dòng)時(shí)加熱燃料的方法，在該方法中，將燃料溫度(T_GO)和該車(chē)輛外部溫度(T_ext)與第一閾值(T_GO_liml)、且與高于該第一閾值的第二閾值(T_GO_lim2)進(jìn)行比較，低于該第一閾值時(shí)阻止車(chē)輛啟動(dòng)，而高于該第二閾值時(shí)，無(wú)需加熱燃料該發(fā)動(dòng)機(jī)即被啟動(dòng)，其特征在于，當(dāng)該外部溫度(T_ext)被包括在這兩個(gè)閾值(T_GO_liml，T_GO_lim2)之間時(shí)，通過(guò)與用于車(chē)輛蓄電池(6)的冷卻回路(8)進(jìn)行熱交換來(lái)加熱該燃料。
【IPC分類(lèi)】F02M31/16, F02N19/04, F02N15/04, F02D41/06, F02N11/08
【公開(kāi)號(hào)】CN104884777
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480003899
【發(fā)明人】D·熱拉爾, F·拉姆帕納里弗, P·埃梅里
【申請(qǐng)人】雷諾股份公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月17日
【公告號(hào)】US20150337776, WO2014128392A1