CN110700974A

CN110700974A - 一种车辆油箱控制系统

Info

Publication number: CN110700974A
Application number: CN201911148722.0A
Authority: CN
Inventors: 张建伟; 徐宗刚; 刁瑞兴; 陈盾初
Original assignee: Ludong University
Current assignee: Ludong University
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-01-17

Abstract

本发明涉及一种车辆油箱控制系统,包括CAN总线、控制器、主油箱、副油箱、燃油箱温度传感器、主燃油切换电磁阀和副燃油切换电磁阀；控制器连接在CAN总线上，CAN总线上还连接有发动机ECU和后处理DCU；燃油箱温度传感器用于检测主油箱的温度，并将检测的温度信号发送至控制器；控制器通过控制主燃油切换阀和副燃油切换阀，以实现主油箱和副油箱与发动机之间的油路的关闭与导通；发动机还与主油箱通过加热电磁阀连接，以实现发动机冷却液对主油箱的加热；还包括燃油加热器和蓄电池，燃油加热器与副油箱连接；蓄电池通过第一继电器与燃油加热器连接；不仅可以利用发动水温进行加热，在高寒环境下也可以利用燃油加热器有效加热油箱，加热方式多样化。

Description

一种车辆油箱控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，特别涉及一种车辆油箱控制系统。

背景技术

冬季随着环境温度的降低，柴油车辆需使用对应标号的柴油，使燃油成本增加；货车在不同地区运输货物时，单一标号燃油无法满足使用要求。汽车厂家根据这些需求开发出双油箱产品，这些双油箱产品可以概括为手动控制双腔油箱产品、电动控制双腔油箱产品，简单智能控制双腔油箱产品。这里主要对比简单智能控制双腔油箱产品；现有简单智能双腔油箱控制原理：ACC电源启动后，环境温度传感器实时监测车外环境温度，判断温度是否大于设定值，若检测到车外环境温度大于设定值时，控制模块向六通电磁换向阀单元发出命令，使得六通电磁换向阀单元的第一回路打开，发动机从主油箱取0号柴油，用于发动机启动，直至发动机停止工作；若检测到车外环境温度小于设定值时，控制模块向六通电磁换向阀单元发出命令，使得六通电磁换向阀单元的第二回路打开，发动机从副油箱取-35号柴油，用于发动机启动；在发动机从副油箱取油启动后，通过发动机温度模块中的发动机冷却液温度传感器检测水箱进口发动机冷却液温度是否大于直动式电磁换向阀单元开启的设定值，若是，控制模块向直动式电磁换向阀单元发出命令，直动式电磁换向阀打开，发动机冷却液进行主油箱加热，若否，发动机再次从副油箱取油启动；发动机冷却液进行主油箱加热后，通过主油箱温度模块中的燃油箱温度传感器检测主油箱油温是否大于设定值，若是，控制模块向六通电磁换向阀单元发出命令，使得六通电磁换向阀单元的第一回路打开，发动机从主油箱取0号柴油，若否，发动机再次从副油箱取油启动。

在高寒环境下，仅依靠发动机水温，难以加热油箱；

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种可以多个加热方式进行加热的车辆油箱控制系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车辆油箱控制系统，包括CAN总线、控制器、主油箱、副油箱、燃油箱温度传感器、主燃油切换电磁阀和副燃油切换电磁阀；

所述控制器连接在所述CAN总线上，所述CAN总线上还连接有发动机ECU和后处理DCU；

所述燃油箱温度传感器用于检测主油箱的温度，所述燃油箱温度传感器与所述控制器连接，将检测的温度信号发送至控制器；

所述主燃油切换阀设于所述主油箱和发动机之间，且与所述控制器连接；

所述副燃油切换阀设于所述副油箱和发动机之间，且与所述控制器连接；

所述控制器通过控制所述主燃油切换阀和副燃油切换阀，以实现主油箱和副油箱与发动机之间的油路的关闭与导通；

所述发动机通过加热电磁阀与第一热交换器连接，所述第一热交换器设于所述主油箱内，以实现发动机冷却液对主油箱内燃油的加热，所述加热电磁阀控制发动机与主油箱之间水管的关闭与导通；

还包括燃油加热器和蓄电池，所述燃油加热器与所述副油箱通过油管连接，且与所述控制器通过控制线连接；所述蓄电池通过第一继电器与所述燃油加热器连接。所述第一继电器的控制端通过控制线与所述控制器连接。

进一步，还包括水泵，所述水泵与所述加热电磁阀通过水管连接，所述水泵与所述控制器连接；当发动机不工作时，水泵工作，加热电磁阀导通，利用发动机冷却液对主油箱内的燃油进行加热。

进一步，所述水泵和所述燃油加热器集成在一起。

进一步，所述加热电磁阀还与空调系统连接，当发动机不启动时，控制器控制水泵工作，所述加热电磁阀导通，利用发动机冷却液实现驻车暖风功能；另一种情况，整车上电后，燃油加热器工作，燃烧副油箱内的燃油为空调系统供热。

进一步，还包括柴油滤清器和油管加热器，所述柴油滤清器和油管加热器与分别与控制器连接，所述油管加热器分布在油管的内壁上。所述柴油滤清器采用现有的柴油滤清器，其上集成了加热电路和柴油滤芯等部件，具备加热功能、电路控制功能、燃油过滤功能和保温功能。

进一步，还包括第二继电器，所述第二继电器的控制端通过控制线与所述控制器连接，所述蓄电池通过所述第二继电器分别与所述柴油滤清器和所述油管加热器连接。

进一步，所述柴油滤清器和所述油管加热器内分别集成了第二热交换器。

进一步，还包括车身开关，所述车身开关通过控制线与所述控制器连接。

进一步，还包括诊断接口、仪表、主油箱传感器和副油箱传感器，所述诊断接口连接在所述CAN总线上，所述仪表通过信号线分别与所述副燃油传感器和主燃油传感器连接；所述主油箱传感器和所述副油箱传感器能够分别测量主油箱和副油箱内的柴油的液位，使仪表能够准确显示。

进一步，还包括设于发动机和副油箱之间的油泵。

进一步，所述油泵和所述副燃油切换阀集成在一起。

本发明的有益效果是：

1)增加CAN总线控制器，可利用总线信号实现对系统的动态控制；

2)可以对油管进行保温；

3)在高寒环境中，即使发动机水温低，也可以有效加热油箱；

4)发动机即使不启动，也可以切换管路中的油液；

5)采用多种加热方式，以适应不同的境况；

6)增加了驻车暖风功能，当温度很低时，即使驻车也能有暖风。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种车辆油箱控制系统，包括CAN总线、控制器、主油箱、副油箱、燃油箱温度传感器、主燃油切换电磁阀和副燃油切换电磁阀；

所述燃油箱温度传感器用于检测主油箱内燃油的温度，所述燃油箱温度传感器与所述控制器连接，将检测的温度信号发送至控制器；所述燃油箱温度传感器设于所述主油箱内部，且通过信号线1与所述控制器连接；

所述主燃油切换阀设于所述主油箱和发动机之间，且所述主燃油切换阀通过控制线1与所述控制器连接；

所述副燃油切换阀设于所述副油箱和发动机之间，且所述副燃油切换阀通过控制线2与所述控制器连接；

所述发动机通过加热电磁阀与第一热交换器连接，所述加热电磁通过控制线3与所述控制器连接，所述第一热交换器设于所述主油箱内，以实现发动机冷却液对主油箱内燃油的加热，所述加热电磁阀控制发动机与主油箱之间水管1和水管2的关闭与导通；

还包括燃油加热器和蓄电池，所述燃油加热器与所述副油箱通过油管连接，且与所述控制器通过控制线4连接；所述蓄电池通过第一继电器与所述燃油加热器连接。所述第一继电器的控制端通过控制线6与所述控制器连接。

还包括水泵，所述水泵与所述加热电磁阀通过水管连接，所述水泵与所述控制器连接；当发动机不工作时，水泵工作，加热电磁阀导通，利用发动机冷却液对主油箱内的燃油进行加热。

所述水泵和所述燃油加热器集成在一起，均通过控制线4与控制器连接。

所述加热电磁阀还与空调系统连接，当发动机不启动时，控制器控制水泵工作，所述加热电磁阀导通，利用发动机冷却液实现驻车暖风功能；另一种情况，整车上电后，燃油加热器工作，燃烧副油箱内的燃油为空调系统供热。

还包括柴油滤清器和油管加热器，所述柴油滤清器和油管加热器与分别与控制器连接，所述油管加热器分布在油管的内壁上。所述柴油滤清器采用现有的柴油滤清器，其上集成了加热电路和柴油滤芯等部件，具备加热功能、电路控制功能、燃油过滤功能和保温功能。

还包括第二继电器，所述第二继电器的控制端通过控制线5与所述控制器连接，所述蓄电池通过所述第二继电器分别与所述柴油滤清器和所述油管加热器连接。

所述柴油滤清器和所述油管加热器内分别集成了第二热交换器。

还包括车身开关，所述车身开关通过控制线与所述控制器连接。

还包括诊断接口、仪表、主油箱传感器和副油箱传感器，所述诊断接口连接在所述CAN总线上，所述仪表通过信号线3和信号线2分别与所述副燃油传感器和主燃油传感器连接；所述主油箱传感器和所述副油箱传感器能够分别测量主油箱和副油箱内的柴油的液位，使仪表能够准确显示。

还包括设于发动机和副油箱之间的油泵。所述油泵和所述副燃油切换阀集成在一起。

本发明的工作过程如下：

所述主油箱内装有0号及以下型号的柴油，所述副油箱内装有低标号柴油，比如-35号柴油，后处理DCU检测环境温度，发动机ECU检测发动机水温，环境温度和发动机水温均通过CAN总线传输到控制器，燃油箱温度传感器检测主油箱内燃油的温度，主油箱内燃油的温度通过信号线1传输到控制器；加热控制如下：

当环境温度在20℃以上时，第二燃油切换电磁打开，使油管2和油管4连通，主油箱直接给发动机供油；系统加热功能不启动。

当环境温度在5～20℃之间时，柴油滤清器加热及管路保温功能启动，柴油滤清器的加热是靠其自身携带的温控开关控制，其它加热功能不启动。

当环境温度在-10～5℃之间时，柴油滤清器加热及管路保温功能启动，加热电磁阀打开，利用发动机水温对主油箱进行加热。

当环境温度在-20～-10℃之间时，柴油滤清器加热及管路保温功能启动，加热电磁阀打开，利用发动机水温对主油箱进行加热，同时燃油加热器启动，对主油箱内的燃油进行加热。

当环境温度低于-20℃时，柴油滤清器加热及管路保温功能启动，燃油加热器启动，对主油箱和副油箱内的燃油进行加热。

主油箱和副油箱的切换控制如下：

当发动机转速大于350RPM、主油箱温度高于5度、主油箱没有燃油时，主油箱自动切换副油箱；

当发动机转速小于350RPM、环境温度低于5度、发动机ECU上T15断电时，主油箱自动切换副油箱；

当发动机转速小于350RPM、环境温度低于5度、发动机ECU上T15上电、等待10分钟后未发现检测到发动机转速大于350RPM时，主油箱自动切换副油箱；

当主油箱有燃油、发动机转速大于350RPM、主油箱温度高于5度时，副油箱切换主油箱；

副油箱切换为主油箱的时间设定为2分钟，保证燃油系统中除油箱以外的部件都换为底牌号燃油，底牌号燃油是指与温度相适配的燃油。

当环境温度大于5度时，系统默认在主油箱位置；

根据不同型号的车辆，可对系统数据进行适应性调整。

用户不适用双油箱功能，只需将车身开关关闭，使用该功能只需将车身开关打开，后续所有控制由控制器完成，所述控制器采用微控制单元(MCU)；

用户在使用完车辆，直接将发动机熄火，这时控制器会通过CAN总线读取发动机ECU的转速信号、发动机ECU是否处于上电状态，所述发动机ECU是指发动机电子控制单元，读取后处理DCU上的环境温度信号，自身内部的定时，根据标定设定参数及逻辑，判断系统是否需要切换到副油箱。如果系统判断切换到副油箱，控制器通过控制线2对油泵及副燃油切换阀进行控制，同时控制器通过控制线1对主燃油切换阀进行控制，保证将油管、柴油滤清器、发动机里面的燃油换为副油箱中的柴油，为下次冷启动做准备。

用户在使用车辆时，打开整车电源，直接启动发动机，这时控制器会通过CAN总线读取发动ECU的转速信号、水温信号(发动机内水温信号)、发动机ECU是否处于上电状态，读取后处理DCU上的环境温度信号，通过信号线1判断主燃油箱温度，自身内部的定时，系统根据标定设定参数及逻辑，判断系统何时切换到主油箱。如果不打开车身开关，系统立马切换到默认状态使用主油箱，系统所有功能关闭；如果打开车身开关，控制器通过CAN总线读取后处理DCU上的环境温度信号，判断系统采用的加热形式或直接切换到主油箱，如果控制器判断需要加热，控制器通过信号线1监测主燃油箱温度，当主油箱温度在零上5度后，控制器通过控制线1对油泵及副燃油切换阀进行关闭，同时控制器MCU通过控制线2对主燃油切换阀进行打开，发动机通过油管2、4使用主油箱燃油，实现副油箱到主油箱切换。

驻车暖风功能的实现：

驻车暖风功能只能在环境温度低于15度时才能开启，当发动机不启动时，控制器控制水泵工作，所述加热电磁阀导通，利用发动机冷却液实现驻车暖风功能；

当环境温度高于零下20度时，可在发动机不启动时对发动机和燃油进行预热，水泵工作，加热电磁阀导通，利用发动机冷却液对主油箱内的燃油进行加热；当整车电源处于ACC档位或IG档位、发动机转速小于350RPM、空调暖风开关处于打开状态、车身开关打开，燃油加热器工作，燃烧副油箱内的燃油控制系统加热温度，驻车暖风工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims

1.一种车辆油箱控制系统，其特征在于，包括CAN总线、控制器、主油箱、副油箱、燃油箱温度传感器、主燃油切换电磁阀和副燃油切换电磁阀；

还包括燃油加热器和蓄电池，所述燃油加热器与所述副油箱通过油管连接，且与所述控制器通过控制线连接；所述蓄电池通过第一继电器与所述燃油加热器连接。

2.根据权利要求1所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵与所述加热电磁阀通过水管连接，所述水泵与所述控制器连接。

3.根据权利要求2所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，所述加热电磁阀还与空调系统连接。

4.根据权利要求1所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括柴油滤清器和油管加热器，所述柴油滤清器和油管加热器与分别与控制器连接，所述油管加热器分布在油管的内壁上。

5.根据权利要求4所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括第二继电器，所述第二继电器的控制端通过控制线与所述控制器连接，所述蓄电池通过所述第二继电器分别与所述柴油滤清器和所述油管加热器连接。

6.根据权利要求5所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，所述柴油滤清器和所述油管加热器内分别集成了第二热交换器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括车身开关，所述车身开关通过控制线与所述控制器连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括诊断接口、仪表、主油箱传感器和副油箱传感器，所述诊断接口连接在所述CAN总线上，所述仪表通过信号线分别与所述副燃油传感器和主燃油传感器连接。

9.根据权利要求1-6任一项所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，还包括设于发动机和副油箱之间的油泵。

10.根据权利要求所述的车辆油箱控制系统，其特征在于，所述油泵和所述副燃油切换阀集成在一起。