CN106545425A - 灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，接收到发动机起动指令后，如果燃料中的乙醇含量高于设定含量，则步进电机首先控制进气旁通阀关闭到最小位置开度，在起动机拖动发动机开始工作、喷油器开始喷油、火花塞开始点火之后，步进电机控制进气旁通阀打开到起动目标开度。本发明的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，能形成足够的可燃混合气，实现发动机的可靠起动。

Description

灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法

技术领域

本发明涉及灵活燃料汽车技术,特别涉及一种灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法。

背景技术

汽油与醇以任意比例混合的燃料称为灵活燃料，由于该种燃料以醇代替了部分汽油，减少了汽油的用量，因此可以在一定程度上降低汽车对石油的依赖，排放表现也更加突出。灵活燃料汽车(FFV：Flexible Fuel Vehicle)主要是指能使用纯汽油、纯醇燃料以及不同比例的汽油及醇燃料的混合燃料的汽车。灵活燃料汽车会在同一个油箱中使用乙醇含量为22％至100％的乙醇汽油。相对于汽油来说，醇类的沸点较低，有助于燃料-空气混合气的形成，然而其中缺少高挥发性的组分，在低温下的挥发性能很差，对汽车起动不利，导致灵活燃料汽车的冷起动性能不好，需要辅助起动。在某些条件下(比如当燃料中的乙醇含量在85％以上并且环境温度在15度以下时),需要在油轨的加热腔中先把灵活燃料加热到目标温度后，才能开始起动发动机，目前较为常用的是辅助启动方式是利用蓄电池的电能对灵活燃料进行预加热，从而提高灵活燃料温度，达到启动的目的，但是预加热的时间一般较长，在寒冷地区会大大延长汽车的启动时间，给使用者带来不便。

乙醇蒸发压力为6kPa，随着温度的降低，灵活燃料蒸发性能变得更差，导致低温起动更困难。当前起动匹配，基本采取在一定的进气量控制下，配以适量的灵活燃料，随着温度的降低，增加进气量和喷油量。对于E100的灵活燃料，由于理论空燃比变小，同时灵活燃料蒸发压力较低，即使在一个工作循环中持续喷油，也不能形成足够的可燃混合气，实现发动机的可靠起动。

传统的汽油起动匹配，通常通过额外增加或者减少起动过程中的喷油量来模拟实际中使用油品较好或者油品较差的情况；或者直接采用油品较好或者油品较差的燃料验证匹配数据的可靠性。对于E100灵活燃料，由于控制系统会识别当前车辆所使用的燃料中乙醇含量，而起动喷油量及整个控制系统中主要控制参数的计算都是基于系统识别到的燃料进行的，系统识别到的燃料中乙醇含量会由于车辆散差、使用年限等因素而偏离实际值，因此通过额外增加或者减少起动过程中的喷油量，就不能真实反应实际中遇到的燃料识别出现偏差的情况。

现有技术为了在低温环境下实现冷启动,灵活燃料汽车的燃料系统需包括主油箱、主油泵、主进油管、主电磁阀及燃料分配管，所述主油箱依次通过主油泵、主进油管、主电磁阀与燃料分配管相连以使主油箱内的燃料输送至发动机的油轨内，关键在于还包括辅油箱、辅油泵、辅电磁阀和辅进油管，所述辅油箱依次通过辅油泵、辅进油管、辅电磁阀与燃料分配管相连。主油箱用来盛装灵活燃料，辅油箱用来盛装汽油燃料。在常温时，ECU控制器关闭辅油泵及辅电磁阀，打开主油泵和主电磁阀，将灵活燃料供给到发动机中，实现发动机的启动及正常工作；在低温环境下，ECU控制器关闭主油泵和主电磁阀，打开辅油泵及辅电磁阀，将汽油燃料供给到发动机中，实现发动机的冷启动，在冷启动成功后，ECU控制器关闭辅油泵及辅电磁阀，打开主油泵和主电磁阀，实现燃料供给的切换。该灵活燃料汽车的燃料系统通过设置汽油辅助燃料供给系统，解决了灵活燃料汽车低温条件下冷启动的难题，但由于需要设置辅油箱、辅油泵、辅电磁阀和辅进油管，结构复杂，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，能形成足够的可燃混合气，实现发动机的可靠起动。

为解决上述技术问题，本发明提供的种灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，包括以下步骤：

一.接收起动进气控制的相关参数；起动进气控制的相关参数，包括燃料中乙醇含量；

二.如果接收到发动机起动指令，则进行步骤三；

三.如果燃料中的乙醇含量高于设定含量，则判断燃料为高乙醇灵活燃料，进行步骤四；

四.步进电机控制进气旁通阀关闭到最小位置开度；

五.起动机拖动发动机开始工作，喷油器开始喷油，火花塞开始点火；

六.步进电机控制进气旁通阀打开到起动目标开度；

七.如果发动机起动成功，进行步骤八；否则进行步骤一；

八.发动机起动结束。

较佳的，最小位置开度，为进气旁通阀关闭位置或距离进气旁通阀关闭位置小于40个步进电机步长。

较佳的，设定含量为85％或者70％。

较佳的，步骤六中，步进电机以其最快的速率控制进气旁通阀打开到起动目标开度。

较佳的，步骤三中，如果燃料中的乙醇含量低于设定含量，则判断燃料为低乙醇灵活燃料，则通过步进电机控制进气旁通阀预先打开到预进气开度，然后进行步骤五；

预进气开度大于最小位置开度。

较佳的，起动进气控制的相关参数，还包括发动机水温、上次熄火后发动机停机时间、海拔信息等；起动目标开度的确定方法是：

首先根据燃料中乙醇含量、发动机水温设定基本目标开度，然后根据上次熄火后发动机停机时间、海拔信息对所述基本目标开度进行修正得到修正目标开度，如果修正目标开度在最小目标开度同最大目标开度之间，则以修正目标开度为起动目标开度；如果修正目标开度小于进气旁通阀最小设计开度，则以进气旁通阀最小设计开度为起动目标开度；如果修正目标开度大于进气旁通阀最大设计开度，则以进气旁通阀最大设计开度为起动目标开度。

较佳的，发动机起动结束之后，根据起动后怠速控制策略计算出怠速目标开度，步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度渐变到怠速目标开度。

较佳的，步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度按对数规律渐变到怠速目标开度。

较佳的，步骤四中，并采用第一加热功率加热燃料；

步骤五到步骤八，并采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料；

发动机起动结束之后,采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料。

本发明的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，在起动初期先控制进气旁通阀的开度到最小位置，利用压差提高燃料蒸发性；起动过程中，随着燃料燃烧，发动机转速开始增加，所需要的空气也在增加，为了维持发动机转速的快速上升,起动过程中通过步进电机控制进气旁通阀开度控制起动过程中的进气量,为发动机燃烧提高足够的空气。本发明的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，能形成足够的可燃混合气，实现发动机的可靠起动，能有效地解决E100灵活燃料机械油门发动机起动困难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法一实施例流程图；

图2是本发明的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法原理图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

一.接收起动进气控制的相关参数；起动进气控制的相关参数，包括燃料中乙醇含量；

二.如果接收到发动机起动指令，则进行步骤三；

三.如果燃料中的乙醇含量高于设定含量，则判断燃料为高乙醇灵活燃料，进行步骤四；

四.步进电机控制进气旁通阀关闭到最小位置开度；

五.起动机拖动发动机开始工作，喷油器开始喷油，火花塞开始点火；

六.步进电机控制进气旁通阀打开到起动目标开度；

七.如果发动机起动成功，进行步骤八；否则进行步骤一；

八.发动机起动结束。

较佳的，最小位置开度，为进气旁通阀关闭位置或距离进气旁通阀关闭位置小于40个步进电机步长。

较佳的，设定含量为85％或者70％。

较佳的，步骤六中，步进电机以其最快的速率(例如7ms一步)控制进气旁通阀打开到起动目标开度。

实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，在接收到发动机起动指令后，如果灵活燃料的醇含量高于设定含量，为高乙醇灵活燃料，则首先控制进气旁通阀关闭到最小位置开度，在起动机拖动发动机开始工作，喷油器开始喷油，火花塞开始点火后，步进电机控制进气旁通阀打开到起动目标开度，直到发动机起动成功。实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，在起动初期先控制进气旁通阀的开度到最小位置，利用压差提高燃料蒸发性；起动过程中，随着燃料燃烧，发动机转速开始增加，所需要的空气也在增加，为了维持发动机转速的快速上升,起动过程中通过步进电机控制进气旁通阀开度控制起动过程中的进气量,为发动机燃烧提高足够的空气。如图2所示，当发动机工作在进气冲程时，进气门打开，发动机气缸内的活塞下行，使得节气门与进气门之间区域混合气膨胀，此区域的压力降低，从而增加了节气门两侧的压差，使得附着在进气道壁面上的燃料会更多的蒸发到气缸中，有利于在压缩冲程时气缸内可燃混合气的形成，通过此方法提高了燃料的蒸发，改善了起动性能。实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，能形成足够的可燃混合气，实现发动机的可靠起动，能有效地解决E100灵活燃料机械油门发动机起动困难的问题。

实施例二

基于实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，步骤三中，如果燃料中的乙醇含量低于设定含量，则判断燃料为低乙醇灵活燃料，则通过步进电机控制进气旁通阀预先打开到预进气开度，然后进行步骤五。

预进气开度大于最小位置开度。

当燃料中的乙醇含量低于设定含量时，由于燃料中含有一定比例的汽油，使得其着火较快，燃烧速度快，并且步进电机打开的速率受到硬件本身的限制，通过功能改进，可以对低含量乙醇灵活燃料在起动过程中采用预先打开节气门等常规的进气控制策略。实施例二的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，保证了实际应用中燃料识别偏差时可靠起动。

实施例三

基于实施利一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，起动进气控制的相关参数，还包括发动机水温、上次熄火后发动机停机时间、海拔信息等；起动目标开度的确定方法是：

首先根据燃料中乙醇含量、发动机水温设定基本目标开度，然后根据上次熄火后发动机停机时间、海拔信息对所述基本目标开度进行修正得到修正目标开度，如果修正目标开度在最小目标开度同最大目标开度之间，则以修正目标开度为起动目标开度；如果修正目标开度小于进气旁通阀最小设计开度，则以进气旁通阀最小设计开度为起动目标开度；如果修正目标开度大于进气旁通阀最大设计开度，则以进气旁通阀最大设计开度为起动目标开度。

实施例三的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，起动过程中进气旁通阀的起动目标开度根据燃料中乙醇含量、发动机水温、上次熄火后发动机停机时间、海拔信息等确定，还进行合理性检查。

实施例四

基于实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，发动机起动结束之后，根据起动后怠速控制策略计算出怠速目标开度，步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度渐变到怠速目标开度。

较佳的，步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度按对数规律渐变到怠速目标开度。

实施例四的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，通过滤波继续稳定进气旁通阀开度在发动机起动结束前后的变化，保证了发动机的运转稳定性。

实施例五

基于实施例一的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，步骤四中，并采用第一加热功率(250W～350W)加热燃料；

步骤五到步骤八，并采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料；

发动机起动结束之后,采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料。

实施例五的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，在起动前，采用最大加热功率加热燃料，保证流入到喷油器的燃料温度达到100度左右，从而实现了燃料混合气在气缸内首次可靠燃烧；起动过程，为了避免燃料温度突然降低的变化，对发动机燃烧稳定性的影响，采用减小的加热功率加热燃料，保证发动机稳定运转；起动成功后，为了尽快使发动机的温度快速提高，从而将起动过程中喷射到进气道壁面上的大量燃烧快速蒸发掉，采用减小的加热功率对燃料继续进行加热，并通过控制起动到起动后的点火角稳定变化，保证发动机起动到起动后的平稳过渡。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

一.接收起动进气控制的相关参数；起动进气控制的相关参数，包括燃料中乙醇含量；

二.如果接收到发动机起动指令，则进行步骤三；

三.如果燃料中的乙醇含量高于设定含量，则判断燃料为高乙醇灵活燃料，进行步骤四；

四.步进电机控制进气旁通阀关闭到最小位置开度；

五.起动机拖动发动机开始工作，喷油器开始喷油，火花塞开始点火；

六.步进电机控制进气旁通阀打开到起动目标开度；

七.如果发动机起动成功，进行步骤八；否则进行步骤一；

八.发动机起动结束。

2.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

最小位置开度，为进气旁通阀关闭位置或距离进气旁通阀关闭位置小于40个步进电机步长。

3.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

设定含量为85％或者70％。

4.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

步骤六中，步进电机以其最快的速率控制进气旁通阀打开到起动目标开度。

5.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

步骤三中，如果燃料中的乙醇含量低于设定含量，则判断燃料为低乙醇灵活燃料，则通过步进电机控制进气旁通阀预先打开到预进气开度，然后进行步骤五；

预进气开度大于最小位置开度。

6.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

起动进气控制的相关参数，还包括发动机水温、上次熄火后发动机停机时间、海拔信息等；起动目标开度的确定方法是：

首先根据燃料中乙醇含量、发动机水温设定基本目标开度，然后根据上次熄火后发动机停机时间、海拔信息对所述基本目标开度进行修正得到修正目标开度，如果修正目标开度在最小目标开度同最大目标开度之间，则以修正目标开度为起动目标开度；如果修正目标开度小于进气旁通阀最小设计开度，则以进气旁通阀最小设计开度为起动目标开度；如果修正目标开度大于进气旁通阀最大设计开度，则以进气旁通阀最大设计开度为起动目标开度。

7.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

发动机起动结束之后，根据起动后怠速控制策略计算出怠速目标开度，步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度渐变到怠速目标开度。

8.根据权利要求7所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

步进电机控制进气旁通阀从起动目标开度按对数规律渐变到怠速目标开度。

9.根据权利要求1所述的灵活燃料汽车使用的发动机起动控制方法，其特征在于，

步骤四中，并采用第一加热功率加热燃料；

步骤五到步骤八，并采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料；

发动机起动结束之后,采用第一加热功率的30％～60％的加热功率加热燃料。