专利名称：一种发动机冷启动方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机冷启动方法及装置。
背景技术：
发动机是一种将燃料化学能转化为机械能的一种内燃机。在电控燃油机控制策略中的冷启动是指发动机在低大气温度的环境下起动。在发动机起动之前，发动机控制单元根据进气温度来控制进气加热格栅的开启和加热时间，通过进气加热格栅对进气总管内空气进行加热以提高进气温度，使发动机燃油喷射时气缸内的热空气有利于燃油的燃烧。但是，由于目前缺乏对何时执行发动机燃油喷射的有效判断，经常发生气缸内的热空气还不足时，就对该气缸进行了燃油喷射，导致燃油燃烧的机率非常小，影响冷起动效果O
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种发动机冷气动方法及装置以实现提高燃油燃烧概率的目的。本发明提供了一种发动机冷启动方法，该方法包括:在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例；判断是否到达该任一进气冲程时刻；如果到达，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内；如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油。本发明还提供了一种发动机冷启动装置，包括:热空气比例计算单元:用于在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例；进气冲程时刻判断单元:用于判断是否到达该任一进气冲程时刻；喷油判断单元:用于如果到达该任一进气冲程时刻，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内，如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油。可见本发明具有如下有益效果:由于本发明在气缸的任一进气冲程结束之前，计算了该气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，从而可以在到达该任一进气冲程时刻，根据该比例准确判断出气缸内是否有足够的热空气，在有足够的热空气时允许对该气缸喷油，可以使燃油燃烧的概率提高，提高冷启动效果。
图1是本发明一种发动机冷启动方法实施例流程图；图2是发动机内热空气扩散示意图；图3是本发明一种发动机冷启动装置实施例组成示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例作进一步详细的说明。参见图1，为本发明提供的一种发动机冷启动方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括:S101、在气缸的任一进气冲程结束之前,计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例；S102、判断是否到达该任一进气冲程时刻；S103、如果到达，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内；S104、如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油。应用上述实施例方法，由于本发明在气缸的任一进气冲程结束之前，计算了该气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，因此，根据该气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，可以在到达该气缸的进气冲程时亥IJ，准确判断出气缸内是否有足够的热空气，在有足够的热空气时允许对该气缸喷油，可以使燃油燃烧的概率提高，提高冷启动效果。为了使本发明更加易于理解，首先结合图2所示发动机进气总管内进气加热示意图对热空气的扩散进行详细说明，如图2所示，热空气由进气加热格栅201位置向进气总管终点端202方向扩散，在扩散过程中在进气总管203内的热空气通过进气歧管204进入气缸I到气缸6，其中，气缸I到气缸6的进气冲程发生的顺序为气缸1、气缸5、气缸3、气缸
6、气缸2、气缸4，热空气依次进入气缸1，气缸5、气缸3、气缸6、气缸2、气缸4，例如，判断是否到达气缸的进气冲程时刻的首次判断可以从气缸I开始。下面，以下述实施例为例对本发明步骤SlOl进行详细说明:(实施例一)步骤SlOl可以通过判断在进气总管和气缸安装的已知位置的温度传感器感应到的温度变化预先计算该气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，具体地，例如:可以通过采集在进气总管和气缸安装的已知位置的温度传感器的信号，获取冷热空气相接边缘在进气总管内的位置；根据冷热空气相接边缘在进气总管内的位置，计算气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例。例如，冷热空气相接边缘在进气总管内的位置可以为冷热空气相接边缘到进气总管终点端距离，可以预先通过实验总结得到的冷热空气相接边缘到进气总管终点端距离与气缸内热空气体积占该气缸容积的比例的对应关系，获得该气缸的进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例。
(实施例二)步骤SlOl在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例的具体实现可以为:获取第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置；以所述第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置，各气缸与进气总管的连接位置、进气总管横截面积和各气缸容积为已知条件，根据第一个进气冲程之后的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置等于该任一进气冲程的上一进气冲程结束后热空气在进气总管内扩散到的位置，计算获得气缸的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置；根据该任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置，各气缸与进气总管的连接位置、进气总管横截面积和各气缸容积，计算获得该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例。可见，由于该实施例根据第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置结合发动机的各气缸与进气总管的连接位置、进气总管横截面积和各气缸容积等结构参数，预先计算出进气冲程结束后气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，使得该实施例二相对于实施例一来说，不需要在发动机内布置温度传感器，适于在实际中广泛应用。其中，第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置具体可以为冷热空气相接边缘到进气总管终点端的距离；所述气缸与进气总管的连接位置具体可以为气缸到进气总管的终点端的距离；所述第一个进气冲程之后的气缸的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩
散到的位置具体可以根据算式
权利要求
1.一种发动机冷启动方法，其特征在于，包括: 在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例； 判断是否到达该任一进气冲程时刻； 如果到达，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内； 如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程 结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例的具体实现为: 获取第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置； 以第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置，各气缸与进气总管的连接位置、进气总管横截面积和各气缸容积为已知条件，根据第一个进气冲程之后的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置等于该任一进气冲程的上一进气冲程结束后热空气在进气总管内扩散到的位置，计算获得气缸的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置； 根据任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置，各气缸与进气总管的连接位置、进气总管横截面积和各气缸容积，计算获得任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置具体为冷热空气相接边缘到进气总管终点端的距离； 所述各气缸与进气总管的连接位置具体为各气缸到进气总管的终点端的距离； 所述气缸的任一进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置具体根据算式 \Lh{k-\)-VjAi (Lh(Ic-V)-LiLb{k) = \\ f H十算获得，其中，Lh(k)为该任一进 lA,{Lh{k-\)-L^)xA<Vc气冲程开始时冷热空气相接边缘到进气总管终点端的距离，Lh(k-1)为该任一进气冲程的上一进气冲程开始时冷热空气相接边缘到进气总管终点端的距离，Vc为该气缸容积，Ai为进气总管横截面积，Li^1为该进气冲程的上一进气冲程的气缸到进气总管终点端的距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例具体根据算式f= (V。-(Vt+(Lh(IO-Li) XAi))/Vc计算获得，其中，f为该气缸内热空气体积占该汽缸容积的比例，Vt为进气总管的歧管容积，Li为该气缸到进气总管终点端的距离。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置的具体实现为: 利用三维流动软件建立进气管模型，其中包含进气加热格栅； 通过设置进气加热格栅的功率和加热时间模拟进气加热，获得进气总管内仿真温度分布结果，该仿真温度分布结果包括热空气的温度与热空气在进气总管内的位置的对应关系; 从该仿真温度分布结果中获得在第一个进气冲程开始时热空气在进气总管内扩散到的位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断是否到达该任一进气冲程时刻具体根据曲轴角度判断； 其中，所述曲轴角度具体在有曲轴位置传感器的同步信号之前通过曲轴实时转速积分获得，其中，积分初始角度通过获取发动机上一次停机时的曲轴角度获得； 在有曲轴位置传感器的同步信号之后根据同步信号获得。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油具体为如果比例在允许喷油的比例范围之内且同时满足喷油条件，允许对该气缸喷油。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 如果比例在允许喷油的比例范围之外，判断是否满足功能关闭条件，如果满足，允许对该气缸喷油。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述判断是否满足功能关闭条件包括以下任意一种判断或者组合: 根据曲轴角度，计算曲轴转动圈数； 判断曲轴转动圈数是否大于标准圈数阈值； 如果大于，则满足 功能关闭条件； 或者， 判断发动机温度是否大于标准温度阈值； 如果大于，则满足功能关闭条件； 或者， 判断曲轴位置传感器是否故障； 如果是，则满足功能关闭条件； 或者； 判断凸轮轴转速传感器是否故障； 如果是，则满足功能关闭条件； 或者， 判断冷却水温度传感器是否故障； 如果是，则满足功能关闭条件。
10.一种发动机冷气动装置，其特征在于，包括: 热空气比例计算单元:用于在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例； 进气冲程时刻判断单元:用于判断是否到达该任一进气冲程时刻； 喷油判断单元:用于如果到达该任一进气冲程时刻，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内，如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油。
全文摘要
本发明公开了一种发动机冷启动方法及装置，包括在气缸的任一进气冲程结束之前，计算该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例；判断是否到达该任一进气冲程时刻；如果到达，判断该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例是否在允许喷油的比例范围之内；如果比例在允许喷油的比例范围之内，允许对该气缸喷油；可见，由于本发明在气缸的任一进气冲程结束之前，计算了该任一进气冲程结束后该气缸内热空气体积占该气缸容积的比例，从而能够在进气冲程时刻根据该比例判断气缸内是否有足够热空气，在判断有足够热空气时允许喷油，提高燃油燃烧概率。
文档编号F02D41/06GK103114919SQ20131008163
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者王裕鹏, 李少佳, 李大明, 刘栋, 冯杰 申请人:潍柴动力股份有限公司