CN105020040B - 汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，包括以下步骤：接收发动起起动信号；比较发动机水温与第一预设温度；以及如果所述发动机水温高于所述第一预设温度，则控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动。根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，使发动机起动顺利，并可提升发动机的能源利用率，降低发动机的尾气污染物的排放量。本发明还提出了一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统及车辆。

Description

汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法、系统及车辆。

背景技术

内燃机，作为汽车、机车、轮船、农用机械(农用车)、工程机械及军用车辆等移动装置的动力源，是移动装置不可或缺的核心部件，其主要以消耗石油为主。因此，如何降低内燃机的能耗显得尤为重要。

此外，内燃机也是大气环境、特别是城市大气环境的主要污染源。为了减少污染物的排放，可利用尾气净化设备对尾气进行处理，这种做法可以在一定程度上降低车辆的污染物排放到大气中的含量，但是这种做法是对车辆尾气进行的后处理。如何能够从根本上减少车辆产生的尾气污染物也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法。应用该方法的车辆具有能耗低、尾气污染物排放少的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，包括以下步骤：接收发动起起动信号；比较发动机水温与第一预设温度；以及如果所述发动机水温高于所述第一预设温度，则控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动。

根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，根据冷却液温度(即发动机水温)温度的不同，选择不同的起动模式(如柴油燃料燃烧模式、混合燃料燃烧模式)。当混合燃料燃烧模式时，在进气道喷射汽油，达成汽油与空气混合气体，由于发动机水温较高，喷射的汽油容易形成均质热混合气后，缸内燃烧充分，利用柴油压缩点燃均质混合气，以实现发动机起动过程的节能减排。当发动机水温较低时，由于汽油不易在气缸内燃烧，因此选择柴油燃料燃烧模式，以保证发动机起动顺畅。综上，该方法可提升发动机的能源利用率，降低发动机的尾气污染物的排放量。

另外，根据本发明上述实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，具体包括：从预设的多个温度区间中获取与所述发动机水温对应的第一温度区间，其中，所述多个温度区间对应多个喷油次数，所述多个温度区间随温度的升高，所述喷油次数减少；以所述第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对所述发动机进行起动。

在一些示例中，所述多个温度区间为2个温度区间。

在一些示例中，其中，在控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动时，随所述发动机水温的升高，起动所需的汽油和柴油的混合比越大。

本发明第二方面的实施例公开了一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统，包括：接收模块，用于接收发动起起动信号；比较模块，用于比较发动机水温与第一预设温度；以及控制模块，用于在所述发动机水温高于所述第一预设温度时，控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动。

根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统，根据冷却液温度(即发动机水温)温度的不同，选择不同的起动模式(如柴油燃料燃烧模式、混合燃料燃烧模式)。当混合燃料燃烧模式时，在进气道喷射汽油，达成汽油与空气混合气体，由于发动机水温较高，喷射的汽油容易形成均质热混合气后，缸内燃烧充分，利用柴油压缩点燃均质混合气，以实现发动机起动过程的节能减排。当发动机水温较低时，由于汽油不易在气缸内燃烧，因此选择柴油燃料燃烧模式，以保证发动机起动顺畅。综上，该系统可提升发动机的能源利用率，降低发动机的尾气污染物的排放量。

另外，根据本发明上述实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述控制模块用于：从预设的多个温度区间中获取与所述发动机水温对应的第一温度区间，以所述第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对所述发动机进行起动，其中，所述多个温度区间对应多个喷油次数，所述多个温度区间随温度的升高，所述喷油次数减少。

在一些示例中，所述多个温度区间为2个温度区间。

在一些示例中，其中，所述控制模块在控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动时，随所述发动机水温的升高，控制汽油和柴油的混合比增加。

本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：汽油预混柴油引燃发动机；和如上述实施例所述的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统。该车辆具有发动机的能源利用率高，尾气污染物的排放量少的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法的流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法的流程图；以及

图4是根据本发明一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统的结构图。

具体实施方式

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，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法、系统及车辆。

在描述根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法、系统及车辆之前，首先对汽油预混柴油引燃发动机的结构进行描述。如图1所示，汽油预混柴油引燃发动机包括：空气滤清器1、空气流量计2、涡轮增压器3、低压EGR热交换器4、宽裕氧传感器5、DPF颗粒捕集器6、排气管7、高压EGR管路8、低压EGR阀(9-1)、高压EGR阀(9-2)、节气门10、进气中冷器11、进气温度压力传感器12、汽油油轨总成13、进气管14、柴油喷油器15和汽油预混柴油引燃发动机GFICE发动机本体16，可选地，还可包括高压EGR热交换器A。

如图2所示，结合图1，根据本发明一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，包括如下步骤：

步骤S201：接收发动起起动信号。例如通过车钥匙打到ON挡，使发动机点火起动。

步骤S202：比较发动机水温与第一预设温度。第一预设温度为但不限于摄氏70度。

步骤S203：如果发动机水温高于第一预设温度，则控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动。即：如果发动机水温较低(例如低于70度)，气缸内的汽油不容易燃烧，因此，选择柴油燃料燃烧模式起动发动机，当发动机水温较高时，采用混合燃料燃烧模式起动发动机，有利于降低尾气污染物的排放，并达到节能的目的。

其中，柴油燃料燃烧模式指发动机利用柴油作为燃料而起动的模式，混合燃料燃烧模式指发动机利用汽油和柴油作为燃料而起动的模式。

需要说明的是，当发动机水温较高，以混合燃料燃烧模式对发动机进行起动过程，本发明实施例的方法还可根据发动机水温、环境温度等进行汽油、柴油预混不同比例的优化。例如：随发动机水温的升高，起动所需的汽油和柴油的混合比越大。即加大汽油的比例，因为，发动机水温等在一定范围内，如果温度越高，汽缸内的汽油燃烧相对更为充分，因此，加大汽油的比例可降低发动机起动能耗，而且汽油充分燃烧，尾气污染物排放相对越少，这样有利于降低尾气污染物排放。

根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，根据冷却液温度(即发动机水温)温度的不同，选择不同的起动模式(如柴油燃料燃烧模式、混合燃料燃烧模式)。当混合燃料燃烧模式时，在进气道喷射汽油，达成汽油与空气混合气体，由于发动机水温较高，喷射的汽油容易形成均质热混合气后，缸内燃烧充分，利用柴油压缩点燃均质混合气，以实现发动机起动过程的节能减排。当发动机水温较低时，由于汽油不易在气缸内燃烧，因此选择柴油燃料燃烧模式，以保证发动机顺利起动。

在本发明的一个实施例中，控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，还可细化为如下方式：

1、从预设的多个温度区间中获取与发动机水温对应的第一温度区间，其中，多个温度区间对应多个喷油次数，多个温度区间随温度的升高，喷油次数减少。

2、以第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对发动机进行起动。

具体地说，在一定范围内，如果发动机水温越低，发动机起动越困难，因此，在温度越低时，可以通过增加喷射柴油的次数，以保证发动机可顺利的起动。

作为一个具体地例子，如图3所示，多个温度区间为2个温度区间。例如：(-10度，30度]一个温度区间，(30度，70度]一个温度区间，则30度为一个区间分区点。假设发动机温度为15度，则以燃烧喷射控制模式1(一种对柴油喷射次数控制的模式)控制喷射柴油的次数。例如(-10度，30度]对应的喷射次数为5次，(30度，70度]对应的喷射次数为3次，则发动机温度为15度时，可控制器喷射5次，以保证发动机可顺利的起动。类似地，如果发动机温度为40度，则以燃烧喷射控制模式2(一种对柴油喷射次数控制的模式)控制喷射柴油的次数。由于水温相对高一些，则减少喷射次数，例如喷射3次便可保证发动机可顺利的起动，并避免喷油次数过多，造成能源浪费以及尾气污染物排放多。

在控制发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动时，根据发动机水温等对柴油喷射次数进行调整，以更加精准的控制发动机起动。实现起动顺利，降低烟度，改善起动排放的目的。

如图4所示，本发明的进一步实施例提供了一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统，汽油预混柴油引燃发动机的起动机构控制系统400包括：接收模块410、比较模块420和控制模块430。

其中，接收模块410用于接收发动起起动信号。比较模块420用于比较发动机水温与第一预设温度。控制模块430用于在发动机水温高于第一预设温度时，控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动。第一预设温度为但不限于摄氏70度。

具体地说，例如通过车钥匙打到ON挡，使发动机点火起动。如果发动机水温较低(例如低于70度)，气缸内的汽油不容易燃烧，因此，选择柴油燃料燃烧模式起动发动机，当发动机水温较高时，采用混合燃料燃烧模式起动发动机，有利于降低尾气污染物的排放，并达到节能的目的。

其中，柴油燃料燃烧模式指发动机利用柴油作为燃料而起动的模式，混合燃料燃烧模式指发动机利用汽油和柴油作为燃料而起动的模式。

需要说明的是，当发动机水温较高，以混合燃料燃烧模式对发动机进行起动过程，本发明实施例的方法还可根据发动机水温、环境温度等进行汽油、柴油预混不同比例的优化。例如：随发动机水温的升高，起动所需的汽油和柴油的混合比越大。即加大汽油的比例，因为，发动机水温等在一定范围内，如果温度越高，汽缸内的汽油燃烧相对更为充分，因此，加大汽油的比例可降低发动机起动能耗，而且汽油充分燃烧，尾气污染物排放相对越少，这样有利于降低尾气污染物排放。

根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统，根据冷却液温度(即发动机水温)温度的不同，选择不同的起动模式(如柴油燃料燃烧模式、混合燃料燃烧模式)。当混合燃料燃烧模式时，在进气道喷射汽油，达成汽油与空气混合气体，由于发动机水温较高，喷射的汽油容易形成均质热混合气后，缸内燃烧充分，利用柴油压缩点燃均质混合气，以实现发动机起动过程的节能减排。当发动机水温较低时，由于汽油不易在气缸内燃烧，因此选择柴油燃料燃烧模式，以保证发动机顺利起动。

在本发明的一个实施例中，控制模块430控制发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，还可细化为如下方式：

1、从预设的多个温度区间中获取与发动机水温对应的第一温度区间，其中，多个温度区间对应多个喷油次数，多个温度区间随温度的升高，喷油次数减少。

2、以第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对发动机进行起动。

具体地说，在一定范围内，如果发动机水温越低，发动机起动越困难，因此，在温度越低时，可以通过增加喷射柴油的次数，以保证发动机可顺利的起动。

作为一个具体地例子，如图3所示，多个温度区间为2个温度区间。例如：(-10度，30度]一个温度区间，(30度，70度]一个温度区间，则30度为一个区间分区点。假设发动机温度为15度，则以燃烧喷射控制模式1(一种对柴油喷射次数控制的模式)控制喷射柴油的次数。例如(-10度，30度]对应的喷射次数为5次，(30度，70度]对应的喷射次数为3次，则发动机温度为15度时，可控制器喷射5次，以保证发动机可顺利的起动。类似地，如果发动机温度为40度，则以燃烧喷射控制模式2(一种对柴油喷射次数控制的模式)控制喷射柴油的次数。由于水温相对高一些，则减少喷射次数，例如喷射3次便可保证发动机可顺利的起动，并避免喷油次数过多，造成能源浪费以及尾气污染物排放多。

在控制发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动时，控制模块430可根据发动机水温等对柴油喷射次数进行调整，以更加精准的控制发动机起动。实现起动顺利，降低烟度，改善起动排放的目的。

本发明的进一步实施例提供了一种车辆，包括：汽油预混柴油引燃发动机；和如上所述的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统400。该车辆具有发动机的能源利用率高、发动机起动顺畅，尾气污染物的排放量少的优点。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收发动机起动信号；

比较发动机水温与第一预设温度；以及

如果所述发动机水温高于所述第一预设温度，则控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，其中，所述控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，具体包括：从预设的多个温度区间中获取与所述发动机水温对应的第一温度区间，其中，所述多个温度区间对应多个喷油次数，所述多个温度区间随温度的升高，所述喷油次数减少；以所述第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对所述发动机进行起动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个温度区间为2个温度区间。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，其中，在控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动时，随所述发动机水温的升高，起动所需的汽油和柴油的混合比越大。

4.一种汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发动机起动信号；

比较模块，用于比较发动机水温与第一预设温度；以及

控制模块，用于在所述发动机水温高于所述第一预设温度时，控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动，否则控制所述发动机以柴油燃料燃烧模式进行起动，其中，所述控制模块以柴油燃料燃烧模式进行起动包括：从预设的多个温度区间中获取与所述发动机水温对应的第一温度区间，以所述第一温度区间对应的喷油次数控制柴油的喷射以对所述发动机进行起动，其中，所述多个温度区间对应多个喷油次数，所述多个温度区间随温度的升高，所述喷油次数减少。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个温度区间为2个温度区间。

6.根据权利要求4-5任一项所述的系统，其特征在于，其中，所述控制模块在控制发动机以混合燃料燃烧模式进行起动时，随所述发动机水温的升高，控制汽油和柴油的混合比增加。

7.一种车辆，其特征在于，包括：

汽油预混柴油引燃发动机；和

如权利要求4-6任一项所述的汽油预混柴油引燃发动机的起动控制系统。