发动机油路空气排出系统及油轨压力标定装置的制作方法

本实用新型涉及一种发动机油路空气排出系统和油轨压力标定装置。

背景技术：

对于在汽车生产流水线上新生产的汽车，由于发动机从未启动过，此时燃油管路里必然存有空气。在汽车正常的启动过程中，燃油需要通过油箱内的低压油泵，经过燃油导管、燃油滤清器、高压油泵、油轨到达喷油嘴。但在发动机首次启动初期，发动机油路中充满空气，导致燃油无法立刻到达。喷油嘴喷出的是空气，发动机无法点燃。因此，只有把发动机油路系统内的空气排出，使燃油充满整个油路，建立油压，发动机才能正常启动。因此需要在新车即将下线之前排出发动机油路中的空气，才能保证下线的新车正常启动。而这期间可能需要发动机多次、长时间启动，燃油才能到达喷油嘴，发动机油路的空气无法及时排出，影响生产线上的新车下线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：cn106481484号

专利文献2：cn106194534号

技术实现要素：

实用新型所要解决的问题

专利文献1公开了一种发动机启动方法、系统及车辆。在整车下线后，检测是否接收到排气信号；如果是，则在首次启动发动机时，根据空燃比、燃烧状态和发动机转速判断是否进入排气模式；如果空燃比大于预设值、燃烧状态为无失火故障且发动机转速小于预设转速，则进入排气模式以控制无回油路燃油供给系统加大喷油量，进行排气。

专利文献2公开了一种汽车油路快速排气装置，通过检查发动机存储单元的首次启动标志位，判断车辆是否为首次启动；如果是首次启动，执行排气控制程序；通过检测发动机的转速判断发动机油路中空气是否排空。

然而，对比文献1中，在燃油导轨中加入了两个谐振片，谐振片为中空密封结构，有一定的可伸缩性，用来缓解燃油压力升高和降低。但在油轨内增加硬件使得成本提高，并存在一定的不可靠性。

对比文献2中，空气排出信号是指令发出设备触发，需要外界人员以及设备介入。并且判断空气排出完成的条件是转速，也存在一定的不可靠性。

本实用新型是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种发动机油路空气排出系统，仅通过软件控制的手段即能够快速、可靠地排出发动机油路系统中的空气，保证新车下线。

解决技术问题所采用的技术方案

本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统，具有排气喷射控制部，该排气喷射控制部在发动机首次启动时执行排气喷射控制，以迅速排出所述发动机中的空气，所述排气喷射控制部包括：喷射时刻确定部，该喷射时刻确定部确定所述发动机的各气缸的喷射时刻并在所述喷射时刻向所有气缸输出喷射控制信号；喷射执行部，该喷射执行部接收所述喷射控制信号，将所述发动机的点火线圈通电角置0并控制所有气缸以规定的喷射持续时间执行排气喷射，排出所述发动机中的空气；以及油轨压力判定部，在经过了规定的喷射持续时间之后，该油轨压力判定部获取所述发动机的油轨压力并将该油轨压力与预先标定的油轨压力标定值进行比较，若所述油轨压力大于等于所述油轨压力标定值，则所述排气喷射控制部结束所述排气喷射,进入正常喷油程序，若所述油轨压力小于所述油轨压力标定值，则所述排气喷射控制部再次执行所述排气喷射，所述油轨压力标定值预先根据如下方法进行标定：对新车进行连续多次启动，确定该车辆的发动机从不能启动转变为能启动的过渡点，将该过渡点上发动机成功启动的最小油轨压力值作为所述油轨压力标定值。

本实用新型还涉及一种油轨压力标定装置，用于确定进行发动机油路空气排出时使用的油轨压力标定值，其特征在于包括：油轨压力监测部，该油轨压力监测部在对新车进行连续多次启动的过程中，监测该车辆的发动机转速和所述发动机中油轨压力的变化；以及油轨压力确定部，该油轨压力确定部确定所述车辆的发动机从不能启动转变为能启动的过渡点，将该过渡点上发动机成功启动的最小油轨压力值作为所述油轨压力标定值。

实用新型效果

根据本实用新型的发动机油路空气排出系统，能够在不增加人工、设备等成本的前提下，仅通过软件控制的手段快速、可靠地排出发动机油路系统中的空气。

根据本实用新型的油轨压力标定装置，能够根据不同的车型、不同的发动机配置和不同的燃料供给系统等标定油轨压力标定值，从而使应用了该油轨压力标定值的发动机油路空气排出方法和系统针对不同种类的发动机均能更可靠地排出发动机油路系统中的空气。

附图说明

图1是本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的构成示意图。

图2是本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统采用的排出方法的流程图。

图3是本实用新型涉及的发动机油路空气排出的方法中排气喷射控制的流程框图。

图4是油轨压力标定时系统监测发动机转速和油轨压力变化的曲线图。

图5是本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的变形例1的构成示意图。

图6是本实用新型涉及的发动机油路空气排出方法的变形例1的流程图。

图7是本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的变形例2的构成示意图。

图8是本实用新型涉及的发动机油路空气排出方法的变形例2的流程图。

具体实施方式

实施例

以下，参照附图对本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的构成及其执行的发动机油路空气排出方法进行说明。

图1是发动机油路空气排出系统1的构成示意图。如图1所示，发动机油路空气排出系统1包括发动机状态判定部11和排气喷射控制部12。其中，排气喷射控制部12包括喷射时刻确定部121、喷射执行部122和油轨压力判定部123。该发动机油路空气排出系统1通过车辆中具备的ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)来实现其各部的功能。

下面，参照图2，对该发动机油路空气排出系统1执行的发动机油路空气排出方法的步骤进行说明。

对于采用了本实用新型的发动机油路空气排出系统的车辆，在其ecu中设置了首次启动标志位#firstactsw，并定义“#firstactsw＝1”的时候发动机为首次启动，系统进入空气排出模式，发动机油路空气排出系统1启动。如图2所示，在步骤s11判定为车辆通电启动后，移动至步骤s12。判定首次启动标志位#firstactsw是否为1。

“#firstactsw”的ecu默认值被设置为1，即，发动机首次启动后默认进入空气排出模式并启动发动机油路空气排出系统1。

若在步骤s12中首次启动标志位#firstactsw＝1,则移动至步骤s13，对发动机的拖动状态进行判定。新车首次通电启动后，将汽车蓄电池的电能转化为机械能，驱动汽车发动机飞轮旋转。发动机受到起动机的拖动，从停止状态(设为steng1)转变为拖动状态(设为steng2)，若发动机状态判定部11判定发动机从停止状态(设为steng1)转变为拖动状态(设为steng2)，则移动至步骤s14。若判定为尚未转变为拖动状态，则返回步骤s13继续对发动机的拖动状态进行判定。

接着，在步骤s14实施排气喷射控制。在该排气喷射控制过程中，首先判定发动机各气缸的工作行程状态，计算各气缸的喷射时刻并输出喷射控制信号。接着，依据接收到的喷射控制信号使各气缸执行排气喷射。其具体内容将在下文进行详细说明。

排气喷射持续了规定的喷射持续时间后，移动至步骤s15，判定发动机的油轨压力pfuel是否大于等于油轨压力标定值kpmpa。若判定发动机的油轨压力pfuel小于油轨压力标定值kpmpa，则表示发动机油路的压力仍未建立，发动机中仍有空气需要排出。步骤返回s11，重新进行排气喷射控制。

若判定发动机的油轨压力pfuel大于等于油轨压力标定值kpmpa，则表示发动机的油轨及整个油路中具有足够的压力，发动机中的空气已全部排出。移动至步骤s16，将首次设定标记位#firstactsw置为0。一旦#firstactsw＝0后，ecu对该标志位进行向上计数，计数值counter＝1后该标志位不会被再次激活。而当#firstactsw＝0时，随即移动至步骤s17，发动机进入正常的喷油控制程序，发动机油路空气排出完成。

也就是说，只有当下列条件①、②、③全部成立时，才能判定#firstactsw＝0并进入正常的喷油控制程序：

①车辆通电启动；

②发动机为拖动状态；

③发动机油轨压力pfuel>＝kpmpa。

<排气喷射控制>

由图1以及图2可知，在汽车通电启动后，ecu中设置的首次启动标志位#firstactsw＝1，汽车的起动机拖动发动机运转，发动机状态判定部11对发动机的工作状态进行判定。当判定为发动机从停止状态转变为拖动状态之后，排气喷射控制部12启动，开始执行排气喷射控制。下面，参照图3对排气喷射控制的具体步骤作进一步说明。

首先，喷射时刻确定部121根据汽车发动机的进气凸轮轴位置传感器信号、排气凸轮轴位置传感器信号、曲轴位置传感器信号和发动机的做功顺序判断发动机各气缸的工作冲程位置。当确定各气缸活塞运行至上止点某一位置时，喷射时刻确定部121将此时确定为喷射时刻，并向发动机中控制喷射的各部件输出喷射控制信号。喷射执行部122接收该喷射信号之后，使发动机喷油器的电磁线圈电路导通，该气缸开始喷射。与此同时，将发动机点火线圈的通电角置0，确保在该排气喷射控制过程中，发动机不点火。由此可以避免在发动机完成排气之前进行点火所产生的积碳或因油轨压力不足进行点火导致的发动机受损等问题。

喷射执行部122在确定的喷射时刻接收喷射控制信号之后，以规定的喷射持续时间执行排气喷射。该喷射持续时间通过发动机的冷却液温度传感信号、进气温度传感信号、蓄电池电压信号等来确定。之后，油轨压力判定部123对发动机当前的油轨压力pfuel和油轨压力标定值kp进行比较，当油轨压力pfuel>＝kp时，表示发动机的油轨压力足够发动机正常运行，发动机油路中空气已全部排出。因此令首次启动标志位#firstactsw＝0，排气喷射控制结束。

这里设本实施例中的发动机为四缸直喷发动机，则其有四个喷油嘴，四个喷油嘴各自连接独立的电磁线圈电路，使得每个喷油器通过各自的驱动电路独立进行控制。

本实用新型同样适用于其它缸数的发动机，例如两缸、六缸或八缸发动机等。只要令喷油器的驱动电路数与气缸数量相等即可。

<喷射时刻控制策略>

接着以四缸直喷发动机为例，对喷射时刻的控制进行说明。由于在四缸发动机中，四个气缸分别进行吸气冲程、压缩冲程、做功冲程以及排气冲程。因此，喷射时刻确定部121首先确定处于吸气冲程和处于压缩冲程的气缸活塞运行到上止点的特定位置，并在此时刻执行排气喷射。由于在正常的喷油程序中，处于吸气冲程和压缩冲程的气缸已经预先定义了其气缸活塞运行到所述特定位置时即进行喷射。因此，喷射时刻确定部121直接采用系统中预先定义的进行喷射的时刻，使进行吸气冲程的气缸在预先定义的时刻injtm11执行排气喷射，使进行压缩冲程的气缸在预先定义的时刻injtm12执行排气喷射。这里injtm11为固定常数，injtm12是基于所述特定位置和上止点的夹角与喷射时刻的映射图(map)而确定的数值。

做功冲程和排气冲程在正常的喷油程序中没有预先定义的喷射时刻。而本实用新型设定了当“#firstactsw＝1”时执行排气喷射控制，也就是说四个工作冲程的气缸均进行喷射动作。因此，在排气喷射控制中，对做功冲程和排气冲程新追加了喷射时刻。并定义做功冲程的喷射时刻为injtm13，排气冲程的喷射时刻为injtm14。且令injtm13＝injtm11，injtm14＝injtm12。

<油轨压力标定方法>

接着，对本实用新型的发动机油路空气排出方法中所使用的油轨压力标定值的标定方法进行说明。油轨压力标定值kp可根据不同的车型、不同的发动机配置和不同的燃料供给系统等进行标定，本实用新型给出了一种标定方法，具体内容如下。

标定对象为某批次中新下线的样车。在启动该样车之前先检测其油轨压力pfuel值是否为0，以及对发动机的高压燃油泵低压侧管路进行拆开检查查看其是否有油渍。通过上述两个步骤，确认该样车未曾启动。并在该状态下对油轨压力标定值kp进行标定。

标定方法为，利用正常燃油喷射系统控制方法启动该样车的发动机，监测发动机油轨压力pfuel。图4示出了在样车启动的过程中，系统对发动机转速hndata和油轨压力pfuel监测的曲线图。由该图可看出，在前期启动次数较少时，油轨压力pfuel＝0，发动机转速hndata＝0，这是由于发动机油路中存在空气使发动机无法启动导致的。随着启动次数的增加，发动机转速hndata开始出现抖动的数值。从第9次启动开始，发动机转速hndata持续显著上升，这时油轨压力即将建立完成。从第10次启动时，发动机从无法启动转变为成功启动，在该点成功建立了油轨压力pfuel。此时的油轨压力pfuel即为确保发动机成功启动的最小油轨压力值，并且被标定为该批次中的油轨压力标定值kp来使用。

值得一提的是，针对不同类型的发动机，上述从无法启动转变为成功启动的启动次数均不同，但是无论何种类型的发动机，随着启动次数的增加，都将会出现油压建立的过渡点。

变形例1

下面，对本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的变形例1进行说明。图5中记载的发动机油路空气排出系统1a与图2中记载的发动机油路空气排出系统1的不同点在于：在发动机油路空气排出系统1a中，排气喷射控制部12还包括喷射时间修正部124。下面以该不同点为中心对发动机油路空气排出系统1a的构成及其所执行的发动机油路空气排出方法进行说明。对与前文相同的结构与步骤省略说明。

如图5所示，发动机油路空气排出系统1a包括发动机状态判定部11和排气喷射控制部12。其中，排气喷射控制部12包括喷射时刻确定部121、喷射执行部122、油轨压力判定部123和喷射时间修正部124。该发动机油路空气排出系统1a同样通过车辆中具备的ecu来实现其各部的功能。

喷射时间修正部124根据针对本实用新型的排气喷射控制新追加的首次启动信号，生成首次启动修正系数kefs。该首次启动修正系数kefs可根据发动机水温预先进行标定，水温越低则发动机启动所需的燃油量越大。利用该首次启动修正系数kefs对原有的喷射持续时间进行调整，延长排气喷射控制中的喷射持续时间。

图6示出了发动机油路空气排出方法的变形例1的流程图。与实施例同样地，在步骤s11判定车辆通电启动后，移动至步骤s12。若在步骤s12中首次启动标志位#firstactsw＝1,则移动至步骤s13，对发动机的拖动状态进行判定。当判定发动机从停止状态(设为steng1)转变为拖动状态(设为steng2)，移动至步骤s14。

接着，在步骤s14实施排气喷射控制。在该排气喷射控制过程中，首先判定发动机各气缸的工作行程状态，计算各气缸的喷射时刻并输出喷射控制信号。接着，依据接收到的喷射控制信号执行排气喷射。

由于变形例1a中还包括喷射时间修正部124，在步骤s14a中，通过引入首次启动修正系数kefs，对原有的喷油持续时间进行修正。从而在该排气喷射过程中，喷射时间得到延长。由此增大了单次排气喷射控制中的空气喷出量，提高了空气排出效率。

与实施例同样地，排气喷射持续了规定的喷射持续时间后，移动至步骤s15，判定发动机的油轨压力pfuel是否大于等于油轨压力标定值kpmpa。在判定发动机的油轨压力pfuel大于等于油轨压力标定值kpmpa的情况下，表示发动机中的空气已全部排出。移动至步骤s16，将首次设定标记位#firstactsw置为0，随即移动至步骤s17，发动机进入正常的喷油控制程序，发动机油路空气排出过程结束。

变形例2

下面，对本实用新型涉及的发动机油路空气排出系统的变形例2进行说明。图7中记载的发动机油路空气排出系统1b与图2中记载的发动机油路空气排出系统1的不同点在于：在发动机油路空气排出系统1b中，排气喷射控制部12还包括喷射压力修正部125。下面以该不同点为中心对发动机油路空气排出系统1b的构成及其所执行的发动机油路空气排出方法进行说明。对与前文相同的结构与步骤省略说明。

如图7所示，发动机油路空气排出系统1b包括发动机状态判定部11和排气喷射控制部12。其中，排气喷射控制部12包括喷射时刻确定部121、喷射执行部122、油轨压力判定部123和喷射压力修正部125。该发动机油路空气排出系统1b同样通过车辆中具备的ecu来实现其各部的功能。

喷射压力修正部125将排气喷射控制中的喷射压力定义为tpext。且有mtpfuels＜tpext≤ktpfuelbgd。其中，mtpfuels是正常喷油程序中的喷射压力，ktpfuelbgd是喷射压力的上限值。也就是说，在发动机油路空气排出系统1b中，喷射压力修正部125将排气喷射控制中的喷射压力设定为大于正常喷油程序的喷射压力。

图8示出了发动机油路空气排出方法的变形例2的流程图。与实施例同样地，在步骤s11判定车辆通电启动后，移动至步骤s12。若在步骤s12中首次启动标志位#firstactsw＝1,则移动至步骤s13，对发动机的拖动状态进行判定。当判定发动机从停止状态(设为steng1)转变为拖动状态(设为steng2)，移动至步骤s14。

接着，在步骤s14实施排气喷射。在该排气喷射过程中，首先判定发动机各气缸的工作行程状态，计算各气缸的喷射时刻并输出喷射控制信号。接着，依据接收到的喷射控制信号执行排气喷射。

由于变形例1b中还包括喷射压力修正部125，在步骤s14b中，提高了排气喷射控制的喷射压力，使其大于正常喷油程序的喷射压力。从而在该排气喷射过程中，通过提高喷射压力使喷油嘴每次喷出较多的空气，使油路的空气更快速、可靠地排出。

与实施例同样地，排气喷射持续了规定的喷射持续时间后，移动至步骤s15，判定发动机的油轨压力pfuel是否大于等于油轨压力标定值kpmpa。在判定发动机的油轨压力pfuel大于等于油轨压力标定值kpmpa的情况下，表示发动机中的空气已全部排出。移动至步骤s16，将首次设定标记位#firstactsw置为0，随即移动至步骤s17，发动机进入正常的喷油控制程序，发动机油路空气排出过程结束。

本实用新型并不限定于上述实施例及变形例，还包含各种变形例。例如，变形例1中的喷射时间修正部124和变形例2中的喷射压力修正部125可以同时使用，从而对排气喷射中的喷射持续时间和喷射压力同时进行调整。由于，能进一步提高排气喷射中的空气排出效率。

标号说明

1、1a、1b发动机油路空气排出系统

11发动机状态判定部

12排气喷射控制部

121喷射时刻确定部

122喷射执行部

123油轨压力判定部

124喷射时间修正部

125喷射压力修正部。