一种醇类燃料分缸预热控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种醇类燃料分缸预热控制方法及系统，该方法包括：在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度；如果当前环境温度低于预设温度，则获取当前发动机冷却液温度，并从预热标定数据中获取对应于当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据当前器件温度与预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与预热目标温度一致。通过本发明的醇类燃料分缸预热控制方法及系统可使喷入发动机各缸内的醇类燃料具有较高的一致性，进而可以获得较好的低温启动效果。
【专利说明】一种醇类燃料分缸预热控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发动机冷启动【技术领域】，尤其涉及一种醇类燃料分缸预热控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车保有量的飞速增长以及石油资源短缺问题的日益严重，开发经济实用的汽车代用清洁燃料具有战略意义。目前，醇类燃料(主要指醇类和甲醇)被认为是最有前途的汽车清洁代用燃料之一，这主要是由于醇类的理化和热工性能与汽油比较接近，并且例如是醇类可从甘蔗、淀粉植物、野生植物中制取，属于可再生燃料，因此，醇类燃料是点燃式内燃机的优异代用燃料。但由于醇类的蒸发潜热是汽油的两倍多，而且蒸发潜热大会使醇类燃料在低温启动和低温运行时出现性能恶化的问题，因此，在实际使用中需要通过预热系统对醇类燃料进行预热，否则燃烧醇类燃料时将无法使发动机正常启动。
[0003]目前，部分醇类发动机采用电加热喷油器来解决冷启动问题，该电加热喷油器包括喷油器及安装在喷油器中的电加热器件，传统的预热系统采用集中控制方法，即同步控制对应于醇类发动机各缸的电加热喷油器中电加热器件的开启与关闭，及控制流经所有电加热喷油器中电加热器件的总电流。在此，由于每个电加热喷油器的电加热器件的阻值存在差异，因此，采用该种集中控制方法会导致各电加热喷油器的加热温度存在差异，进而导致各电加热喷油器中醇类燃料的温度存在差异，这将使得喷入发动机各缸内的燃料的一致性变差，燃料挥发不均匀，最终影响发动机的低温启动效果。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的是提供一种可保证喷入发动机各缸内的醇类燃料的一致性的醇类燃料分缸预热控制方法及系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种醇类燃料分缸预热控制方法，包括:
[0006]在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度；
[0007]如果所述当前环境温度低于预设温度，则:
[0008]获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；
[0009]获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0010]优选的是，所述获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度包括:
[0011]获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映所述电加热器件的器件温度与所述电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于所述当前电阻值的器件温度作为所述电加热器件的当前器件温度。
[0012]优选的是，所述方法还包括:
[0013]获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值；
[0014]从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度；
[0015]以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。
[0016]优选的是，所述从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度包括:
[0017]从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
[0018]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种醇类燃料分缸预热控制系统，包括:
[0019]环境温度获取模块，用于在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度；
[0020]预热目标温度获取模块，用于在所述当前环境温度低于预设温度的情况下，获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；以及，
[0021]预热执行模块，用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0022]优选的是，所述预热执行模块包括:
[0023]器件温度获取单元，用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映所述电加热器件的器件温度与所述电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于所述当前电阻值的器件温度作为所述电加热器件的当前器件温度；以及，
[0024]预热执行单元，用于根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0025]优选的是，所述系统还包括:
[0026]修正模块，用于获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值；用于从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度；及用于以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。
[0027]优选的是，所述预热目标温度获取模块通过CAN总线将所述预热目标温度发送至所述预热执行模块。
[0028]优选的是，所述预热目标温度获取模块还用于从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
[0029]优选的是，所述系统设置有与电加热喷油器一一对应的预热执行模块。
[0030]本发明的有益效果在于，本发明的醇类燃料分缸预热控制方法及系统通过对各电加热喷油器中电加热器件进行单独控制，可使各电加热喷油器获得与预热目标温度一致的加热温度。因此，通过本发明的醇类燃料分缸预热控制方法及系统可使喷入发动机各缸内的醇类燃料具有较高的一致性，进而可以获得较好的低温启动效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1示出了根据本发明所述醇类燃料分缸预热控制方法的一种实施方式的流程图；
[0032]图2示出了根据本发明所述醇类燃料分缸预热控制系统的一种实施结构的方框原理图。
【具体实施方式】
[0033]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0034]为了解决现有预热系统采用的集中控制方法存在的导致喷入发动机各缸内的醇类燃料的一致性变差的技术问题，本发明提供了一种如图1所示的醇类燃料分缸预热控制方法，具体包括如下步骤:
[0035]步骤S1:在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度，该当前环境温度例如可从安装于车身上的环境温度传感器输出的环境温度信号中获取。
[0036]步骤S2:判断该当前环境温度是否低于预设温度，如是，则执行步骤S3 ;如否，则结束预热操作，发动机将在不进行预热的情况下完成启动，因此，该预设温度即为可使发动机在无需预热的情况下正常启动的环境温度下限，在通常情况下，该预设温度可设定为20。。。
[0037]步骤S3:获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；该预热标定数据可在发动机性能测试实验中获得，即在进行发动机性能测试实验时，可以对电加热喷油器在给定发动机冷却液温度下，为使发动机完成低温启动所需的预热温度进行标定。
[0038]步骤S4:获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据当前器件温度与预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0039]通过本发明的醇类燃料分缸预热控制方法，可根据各电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度与统一的预热目标温度之间的差值，分别单独地调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，进而既使在各电加热喷油器的电加热器件的阻值存在差异的情况下，也可使各电加热喷油器获得与预热目标温度一致的加热温度。由此可见，通过本发明的醇类燃料分缸预热控制方法可使喷入发动机各缸内的醇类燃料具有较高的一致性，进而可以获得较好的低温启动效果。另外，采用本发明的醇类燃料分缸预热控制方法有利于进行各电加热喷油器的故障诊断。
[0040]上述当前器件温度可以从安装在电加热喷油器内的温度传感器输出的温度信号中获取。由于电加热喷油器内部的环境较为恶劣，温度传感器在长期经受油雾腐蚀及强烈振动后很容易损坏，为此，本发明提供了一种无需采用温度传感器，而是利用电加热器件的温度特性获取电加热器件的当前器件温度的方法，具体为:获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映电加热器件的器件温度与电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于当前电阻值的器件温度作为电加热器件的当前器件温度。在此，由于各电加热喷油器中电加热器件均由相同材质制成，因此，在确定电加热器件的当前器件温度时，各电加热器件可以共用相同的温度特性数据；当前，为了进一步提高控制精度，可以针对每一电加热喷油器中电加热器件标定专属的温度特性数据。在此，可通过检测流经电加热喷油器中电加热器件的电流及检测对应电加热器件两端的电压的方式，获取对应电加热器件的当前器件阻值。对于该实施例，本发明的方法可实现对电加热器件故障的检测，例如，当检测到电加热器件的当前器件阻值低于标准阻值时，可判断为出现对应电加热喷油器短路的故障；当检测到电加热器件的当前器件阻值无穷大时，可判断出现对应电加热喷油器断路的故障。在此基础上，本发明的方法还可在电加热喷油器出现故障时输出并记录对应电加热喷油器出现故障的故障信息，以方便诊断和维修。
[0041]由于电加热器件的制造误差，根据温度特性数据获得的电加热器件的当前器件温度可能与对应电加热器件的实际器件温度存在一定的误差，例如，在当前器件阻值为200欧姆时，根据温度特性数据获得的当前器件温度为150度，而此时对应电加热器件的实际器件温度可能仅有147度，为了解决因制造误差导致的所获得的当前器件温度可能与实际器件温度存在误差的问题，本发明提出了在设计阶段对温度特性数据进行修正的解决方法，具体为:获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值；从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度；以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。在设计阶段选取的修正点越多，在实际使用中根据温度特性数据获得的电加热器件的当前器件温度就越接近对应电加热器件的实际器件温度，控制精度就越高，在该种情况下，更适合于为每一电加热喷油器中电加热器件标定专属的温度特性数据的实施例。
[0042]上述步骤S3中从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度可进一步限定为:从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
[0043]在此，如果上述温度特性数据也为离散数据，也可通过插值法或者拟合法获取对应于当前器件阻值的当前器件温度。
[0044]与上述醇类燃料分缸预热控制方法相对应，如图2所示，本发明的醇类燃料分缸预热控制系统包括环境温度获取模块1、预热目标温度获取模块2和预热执行模块3，该环境温度获取模块I用于在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度；该预热目标温度获取模块2用于在所述当前环境温度低于预设温度的情况下，获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；该预热执行模块3用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0045]上述预热执行模块3可进一步包括器件温度获取单元(图中未示出)和预热执行单元(图中未示出)，该器件温度获取单元用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映所述电加热器件的器件温度与所述电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于所述当前电阻值的器件温度作为所述电加热器件的当前器件温度；该预热执行单元用于根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
[0046]进一步地，本发明的系统还可以包括修正模块(图中未示出)，该修正模块用于获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值；用于从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度；及用于以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。
[0047]为了提高通讯的可靠性及简化外围电路结构，本发明系统采用使预热目标温度获取模块2通过CAN总线将预热目标温度发送至预热执行模块3的结构。
[0048]进一步地，上述预热目标温度获取模块2还可用于从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
[0049]为了提高控制精度，本发明的系统可设置与电加热喷油器一一对应的预热执行模块，这里也可通过一个预热执行模块完成各缸电加热喷油器的预热控制。
[0050]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于模块、系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的模块、系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0051]以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种醇类燃料分缸预热控制方法，其特征在于，包括: 在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度； 如果所述当前环境温度低于预设温度，则:获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度包括: 获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映所述电加热器件的器件温度与所述电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于所述当前电阻值的器件温度作为所述电加热器件的当前器件温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值； 从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度； 以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度包括: 从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
5.一种醇类燃料分缸预热控制系统，其特征在于，包括: 环境温度获取模块，用于在接收到发动机启动信号后，获取当前环境温度； 预热目标温度获取模块，用于在所述当前环境温度低于预设温度的情况下，获取当前发动机冷却液温度，并从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度；以及， 预热执行模块，用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前器件温度，并根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预热执行模块包括: 器件温度获取单元，用于获取电加热喷油器中电加热器件的当前电阻值，并从反映所述电加热器件的器件温度与所述电加热器件的电阻值之间对应关系的温度特性数据中，获取对应于所述当前电阻值的器件温度作为所述电加热器件的当前器件温度；以及， 预热执行单元，用于根据所述当前器件温度与所述预热目标温度之间的差值，调节输出至对应电加热器件的电压信号的占空比，以将对应电加热器件的当前器件温度调节至与所述预热目标温度一致。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 修正模块，用于获取使得电加热器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致的当前电阻值，作为对应电加热器件的修正电阻值；用于从温度传感器输出的温度信号中，获取电加热器件在对应电热器器件的当前器件温度与所述预热目标温度一致时的实际器件温度；及用于以使电热器器件的修正电阻值与对应电加热器件的实际器件温度相对应为约束条件，修正对应电加热器件的温度特性数据。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预热目标温度获取模块通过CAN总线将所述预热目标温度发送至所述预热执行模块。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述预热目标温度获取模块还用于从反映预热温度与发动机冷却液温度之间对应关系的预热标定数据中，通过插值法或者拟合法获取对应于所述当前发动机冷却液温度的预热温度作为预热目标温度。
10.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统设置有与电加热喷油器 对应的预热执行模块。
【文档编号】F02M53/06GK104454258SQ201410586696
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】胡俊勇, 李 杰, 何博, 曹慧颖, 杨越, 李财宝, 胡福建 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司