一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于具体方法按以下步骤完成：ECU内部的快速智能启动模块接收到快速智能起动命令；获得存储在ECU内部的发动机精确停机相位，并判断停机相位是否有效，ECU根据发动机精确停机相位计算发动机启动参数，使用起动机常规启动模式启动发动机；通过降低启动负载、缩短启动时间，最大幅度的延长了起动机和蓄电池的寿命，从而不需要增加强化起动机和强化蓄电池，降低了系统成本；同时，启动过程中不存在膨胀气缸和压缩气缸动力分配不均的情况，提高了启停控制系统的舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法
本专利技术涉及一种缸内直喷发动机的快速智能启动控制方法，属于发动机控制

技术介绍
发动机启停控制系统，指的是车辆临时停车时发动机自动停机，当需要继续行驶时自动启动的一套系统。在等待信号灯或堵车时，启停控制系统能够缩短发动机的怠速空转时间，减少燃油消耗，降低排放，提高燃油经济性。据统计，启停控制系统在城市交通工况下最多可达15%的节油能力。为了实现发动机停机后再启动功能，目前存在以下几种技术路线：a）增加强化起动机、强化蓄电池的启动方式：通过强化起动机拖动发动机，能够实现发动机的直接启动，但同时也大幅增加了系统成本；b）软件控制发动机先反转，再正转的启动方式：理论上可以实现无起动机启动，但实现难度较大，为提高启动成功率，还需要引入发动机停机位置控制装置，增加了系统成本；发动机反转过程中压缩气缸已经做功完毕，废气无法排出气缸，在发动机正转时很难再次提供动力，导致启动过程中压缩气缸和膨胀气缸的动力分配不均，容易使发动机产生较大振动，降低了舒适性，不利于实际工程应用；c）软件控制发动机直接启动方式：通过发动机停机阶段识别发动机正反转，获得发动机精确停机相位，再次启动时直接从该相位直接启动。此方式没有考虑膨胀气缸的做功条件，没能充分挖掘发动机的启动潜力；每次启动都需要起动机介入，在频繁启停的工况下使得起动机和蓄电池的寿命大幅降低，不利于实际工程应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种缸内直喷发动机的快速智能启动控制方法，其能够适用于实际工程应用的发动机快速智能起动方法，进一步缩短发动机的启动时间，降低发动机的启动负载，延长起动机和蓄电池的寿命，提升发动机启动阶段的舒适性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于具体方法按以下步骤完成：（1）ECU内部的快速智能启动模块接收到快速智能起动命令；（2）获得存储在ECU内部的发动机精确停机相位，并判断停机相位是否有效，如果有效则执行步骤3，否则执行步骤4；（3）ECU根据发动机精确停机相位计算发动机启动参数，然后执行步骤5；上述发动机启动参数包括膨胀气缸缸号、压缩气缸缸号、膨胀气缸气体体积、压缩气缸气体体积、膨胀气缸喷油参数、压缩气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数、压缩气缸点火参数、膨胀气缸阻力矩、压缩气缸阻力矩、膨胀气缸起动力矩、压缩气缸起动力矩；上述喷油参数包括喷油持续时间、喷油提前角；上述点火参数包括点火蓄能时间、点火开始角；以上参数的具体含义如下：膨胀缸缸号是指处于做功冲程的气缸缸号、压缩缸缸号是指处于压缩冲程的气缸缸号；ECU根据发动机的停机位置计算出上述缸号，以便启动阶段对相应的气缸进行喷油、点火；膨胀气缸气体体积、膨胀气缸阻力矩、膨胀气缸启动力矩是计算膨胀气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数的输入参数；压缩气缸气体体积、压缩气缸阻力矩、压缩气缸启动力矩是计算压缩气缸喷油参数、压缩气缸点火参数的输入参数；（4）ECU使用起动机常规启动模式启动发动机，然后执行步骤10；上述起动机常规启动模式包括下述步骤：1）ECU控制起动机启动，带动发动机飞轮运转；2）ECU识别曲轴信号、凸轮信号，并重新识别发动机同步；3）ECU成功识别发动机同步后，计算后续各缸做功参数，包括喷油参数、点火参数；上述喷油参数包括喷油持续时间、喷油提前角；上述点火参数包括点火蓄能时间、点火开始角；上述计算各缸做功参数的过程如下：ECU根据整车扭矩需求、发动机扭矩需求、发动机实时转速、节气门位置、油门踏板位置、进气压力、高压油轨压力等参数，采用查表算法，获得喷油提前角、喷油持续时间、点火开始角、点火蓄能时间参数；4）ECU根据各缸做功参数，按照发动机的点火顺序依次控制各缸喷油器、火花塞完成相应动作，完成发动机启动；（5）ECU判断膨胀气缸和压缩气缸是否均可以提供充足的启动力矩，如果是则执行步骤6，否则执行步骤7；（6）ECU使用无起动机启动模式启动发动机，然后执行步骤10；上述无起动机启动模式包括下述步骤：1）ECU按照膨胀气缸做功参数、压缩气缸做功参数分别控制膨胀气缸喷油器完成喷油动作、控制压缩气缸喷油器完成喷油动作；2）ECU控制膨胀气缸火花塞完成点火动作，膨胀气缸做功推动膨胀气缸活塞向下运行；3）在压缩气缸活塞运行到压缩气缸点火开始角对应的相位时，ECU按照压缩气缸点火参数控制压缩气缸火花塞完成点火动作，压缩气缸做功推动发动机正转；4）ECU按照正常点火顺序依次控制后续各缸喷油器、火花塞完成相应动作，完成发动机启动；（7）判断膨胀气缸是否满足做功条件，如果是则执行步骤9，否则执行步骤8；（8）ECU使用起动机直接启动模块启动发动机，然后执行步骤10；上述起动机直接启动模式包括以下步骤：1）ECU控制起动机动作，带动发动机飞轮运转；2）ECU按照压缩气缸做功参数控制压缩气缸喷油器完成喷油动作；3）在压缩气缸活塞运行到压缩气缸点火提前角对应的相位时，ECU按照压缩气缸点火参数控制压缩气缸火花塞完成点火动作，压缩气缸做功推动发动机正转；4）ECU按照正常点火顺序依次控制后续各缸喷油器、火花塞完成相应动作，完成发动机启动；（9）ECU使用起动机辅助启动模式启动发动机；上述起动机辅助启动模块包括以下步骤：1）ECU控制起动机动作，并同时根据膨胀气缸喷油参数控制膨胀气缸喷油器完成喷油动作、根据压缩气缸喷油参数控制压缩气缸喷油器完成喷油动作；2）在起动机开始转动时，根据膨胀气缸点火参数控制膨胀气缸火花塞完成点火动作，推动发动机正转；3）在压缩气缸活塞达到压缩气缸点火提前角对应的相位时，根据压缩气缸点火参数控制压缩气缸火花塞完成点火动作；4）ECU按照正常点火顺序依次控制后续各缸喷油器、火花塞完成相应动作，完成发动机启动；（10）发动机启动成功。本专利技术的积极效果是通过降低启动负载、缩短启动时间，最大幅度的延长了起动机和蓄电池的寿命，从而不需要增加强化起动机和强化蓄电池，降低了系统成本；同时，启动过程中不存在膨胀气缸和压缩气缸动力分配不均的情况，提高了启停控制系统的舒适性。附图说明图1所示为本专利技术中所述的缸内直喷发动机的部件示意图。图2所示为本专利技术中所述的快速智能启动控制方法的控制流程图。C1-膨胀气缸、C2-压缩气缸、C21-膨胀气缸活塞、C22-压缩气缸活塞、C31-膨胀气缸火花塞、C32-膨胀气缸喷油器、C33-压缩气缸火花塞、C34-压缩气缸喷油器、C41-发动机飞轮、C42-起动机、C51-ECU。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明：如图1-2所示，一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于具体方法按以下步骤完成：（1）ECU内部的快速智能启动模块接收到快速智能起动命令；（2）获得存储在ECU内部的发动机精确停机相位，并判断停机相位是否有效S1，如果有效则执行步骤3，否则执行步骤4；（3）ECUC51根据发动机精确停机相位计算发动机启动参数S21，然后执行步骤5；上述发动机启动参数包括膨胀气缸C1缸号、压缩气缸C2缸号、膨胀气缸C1气体体积、压缩气缸C2气体体积、膨胀气缸C1喷油参数、压缩气缸C2喷油参数、膨胀气缸C1点火参数、压缩气缸C2点火参数、膨胀气缸C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于具体方法按以下步骤完成：（1）ECU内部的快速智能启动模块接收到快速智能起动命令；（2）获得存储在ECU内部的发动机精确停机相位，并判断停机相位是否有效，如果有效则执行步骤3，否则执行步骤4；（3）ECU根据发动机精确停机相位计算发动机启动参数，然后执行步骤5；上述发动机启动参数包括膨胀气缸缸号、压缩气缸缸号、膨胀气缸气体体积、压缩气缸气体体积、膨胀气缸喷油参数、压缩气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数、压缩气缸点火参数、膨胀气缸阻力矩、压缩气缸阻力矩、膨胀气缸起动力矩、压缩气缸起动力矩；上述喷油参数包括喷油持续时间、喷油提前角；上述点火参数包括点火蓄能时间、点火开始角；以上参数的具体含义如下：膨胀缸缸号是指处于做功冲程的气缸缸号、压缩缸缸号是指处于压缩冲程的气缸缸号；ECU根据发动机的停机位置计算出上述缸号，以便启动阶段对相应的气缸进行喷油、点火；膨胀气缸气体体积、膨胀气缸阻力矩、膨胀气缸启动力矩是计算膨胀气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数的输入参数；压缩气缸气体体积、压缩气缸阻力矩、压缩气缸启动力矩是计算压缩气缸喷油参数、压缩气缸点火参数的输入参数；（4）ECU使用起动机常规启动模式启动发动机，然后执行步骤10；（5）ECU判断膨胀气缸和压缩气缸是否均可以提供充足的启动力矩，如果是则执行步骤6，否则执行步骤7；（6）ECU使用无起动机启动模式启动发动机，然后执行步骤10；（7）判断膨胀气缸是否满足做功条件，如果是则执行步骤9，否则执行步骤8；（8）ECU使用起动机直接启动模块启动发动机，然后执行步骤10；（9）ECU使用起动机辅助启动模式启动发动机；（10）发动机启动成功。...

【技术特征摘要】
1.一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于具体方法按以下步骤完成：（1）ECU内部的快速智能启动模块接收到快速智能起动命令；（2）获得存储在ECU内部的发动机精确停机相位，并判断停机相位是否有效，如果有效则执行步骤3，否则执行步骤4；（3）ECU根据发动机精确停机相位计算发动机启动参数，然后执行步骤5；上述发动机启动参数包括膨胀气缸缸号、压缩气缸缸号、膨胀气缸气体体积、压缩气缸气体体积、膨胀气缸喷油参数、压缩气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数、压缩气缸点火参数、膨胀气缸阻力矩、压缩气缸阻力矩、膨胀气缸起动力矩、压缩气缸起动力矩；上述喷油参数包括喷油持续时间、喷油提前角；上述点火参数包括点火蓄能时间、点火开始角；以上参数的具体含义如下：膨胀缸缸号是指处于做功冲程的气缸缸号、压缩缸缸号是指处于压缩冲程的气缸缸号；ECU根据发动机的停机位置计算出上述缸号，以便启动阶段对相应的气缸进行喷油、点火；膨胀气缸气体体积、膨胀气缸阻力矩、膨胀气缸启动力矩是计算膨胀气缸喷油参数、膨胀气缸点火参数的输入参数；压缩气缸气体体积、压缩气缸阻力矩、压缩气缸启动力矩是计算压缩气缸喷油参数、压缩气缸点火参数的输入参数；（4）ECU使用起动机常规启动模式启动发动机，然后执行步骤10；（5）ECU判断膨胀气缸和压缩气缸是否均可以提供充足的启动力矩，如果是则执行步骤6，否则执行步骤7；（6）ECU使用无起动机启动模式启动发动机，然后执行步骤10；（7）判断膨胀气缸是否满足做功条件，如果是则执行步骤9，否则执行步骤8；（8）ECU使用起动机直接启动模块启动发动机，然后执行步骤10；（9）ECU使用起动机辅助启动模式启动发动机；（10）发动机启动成功。2.根据权利要求1所述的一种缸内直喷发动机快速智能启动控制方法，其特征在于所述起动机常规启动模式包括下述步骤：1）ECU）控制起动机启动，带动发动机飞轮运转；2）ECU识别曲轴信号、凸轮信号，并重新识别发动机同步；3）ECU成功识别发动机同步后，计算后续各缸做功参数，包括喷油参数、点火参数；上述喷油参数包括喷油持续时间、喷油提前角；上述点火参数包括点火蓄能时间、点火开始角；上述计...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，吕贵林，刘时珍，李朴，于滢，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22