CN105422299B - 缸内直喷发动机的喷油控制方法、装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种缸内直喷发动机的喷油控制方法，包括以下步骤：获取实际进气量；根据实际进气量计算燃油需求量；根据油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，其中，油轨压力投递系数与高压燃油压力相关；根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。本发明还提出了一种缸内直喷发动机的喷油控制装置及汽车。根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法，可有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。本发明还提出了一种缸内直喷发动机的喷油控制装置及汽车。

Description

缸内直喷发动机的喷油控制方法、装置及汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种缸内直喷发动机的喷油控制方法、装置及汽车。

背景技术

发动机运行时所需的燃油量是根据实际进气量计算得到的，考虑法规对汽车尾气排放的限制等，正常运行过程中发动机控制单元都会精确控制油气混合比在理论空燃比附近。但在发动机启动过程中，为弥补缸壁的油膜效应及其他原因，往往采用较浓的初始空燃比控制，然后逐渐过渡到理论空燃比。温度越低，初始的空燃比就越浓；温度越低，燃油的雾化效果也越差，越不容易着火。

低温启动时，由于油气混合环境较差，为了使得油气混合度达到燃烧要求，发动机往往需要进行高浓度喷油，但是高浓度的喷油对油泵供油能力提出了更高的要求。对于缸内直喷发动机，由于喷油器喷油背压更大，所以一般都采用高压喷油器，并相应地配备高压油泵。然而，启动阶段正是高压油泵供油能力最差的时候(启动时转速低，相对来说高压油泵工作频率也就低，在单程泵油量固定的情况下，单位时间供油量也就低)，这时如果油泵供油能力不足，油轨内建立的燃油压力会因为初始较高浓度的燃油消耗而迅速降低，当燃油压力降低到一定程度时，燃油的雾化效果也就得不到保证，启动时间偏长，甚至失败的概率也由此增加。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种缸内直喷发动机的喷油控制方法。该方法可提升缸内直喷发动机的启动性能。

本发明的另一个目的在于提出一种缸内直喷发动机的喷油控制装置。

本发明的再一个目的在于提出一种汽车。

为达到上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种缸内直喷发动机的喷油控制方法，包括以下步骤：获取实际进气量；根据所述实际进气量计算燃油需求量；根据油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整，其中，所述油轨压力投递系数与高压燃油压力相关；以及根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法，通过增加的油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，由于油轨压力投递系数可根据发动机运行状态及油轨压力、冷却液温度等进行调整，这样，可保证喷油控制是在油轨压力足够高、燃油雾化程序可以得到充分保证的情况下进行，从而例如在缸内直喷发动机启动时，能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

本发明第二方面的实施例公开了一种缸内直喷发动机的喷油控制装置，包括：进气量获取模块，用于获取实际进气量；燃油需求量计算模块，用于根据所述实际进气量计算燃油需求量；调整模块，用于根据油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整，其中，所述油轨压力投递系数与高压燃油压力相关；以及控制模块，用于根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置，通过增加的油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，由于油轨压力投递系数可根据发动机运行状态及油轨压力、冷却液温度等进行调整，这样，可保证喷油控制是在油轨压力足够高、燃油雾化程序可以得到充分保证的情况下进行，从而例如在缸内直喷发动机启动时，能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

本发明第三方面的实施例公开了一种汽车，包括：如上述实施例所述的缸内直喷发动机的喷油控制装置。该汽车能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

本发明附加的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

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合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缸内直喷发动机的喷油控制方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法的流程图；以及

图3是根据本发明一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置的结构框图。

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，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法、装置及汽车。

图1是根据本发明一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法，包括如下步骤：

步骤S101：获取实际进气量。

步骤S102：根据实际进气量计算燃油需求量。

例如：按照速度密度法和预设进气模型根据实际进气量计算燃油需求量。也就是说，燃油需求量可由进气模型按照速度密度法根据实际进气量计算而得到的。

步骤S103：根据油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，其中，油轨压力投递系数与高压燃油压力相关。油轨压力投递系数记为K。

在本发明的一个实施例中，油轨压力投递系数K是一个变量，并且，高压燃油压力和油轨压力投递系数K为正比例关系，即高压燃油压力越大，油轨压力投递系数K越大，反之，高压燃油压力越小，油轨压力投递系数K也越小。

其中，油轨压力投递系数K可根据冷却液温度和高压燃油压进行调整。例如，油轨压力投递系数K根据高压油泵供油能力，按实际高压燃油压力以及发动机冷却液温度进行调整，在本发明的一个具体示例中，油轨压力投递系数K可在0％到100％范围内进行调整。

在得到调整后的油轨压力投递系数K之后，可以应用以下公式对燃油需求量进行调整。调整之后的燃油需求量记为修正喷油量。其中，修正喷油量的计算公式如下：

修正喷油量＝燃油需求量*油轨压力投递系数K。

步骤S104：根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法，通过增加的油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，由于油轨压力投递系数可根据发动机运行状态及油轨压力、冷却液温度等进行调整，这样，可保证喷油控制是在油轨压力足够高、燃油雾化程序可以得到充分保证的情况下进行，由此一来，例如在缸内直喷发动机启动时，在喷油量计算中加入了与高压油泵相关的油轨压力投递系数，通过适当修正喷油量来使得高压燃油压力处于雾化效果较为理想的压力区间，能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

由于在发动机启动阶段，是高压油泵供油能力相对比较差的时候(启动时转速低，相对来说高压油泵工作频率也就低，在单程泵油量固定的情况下，单位时间供油量也就低)，这时如果油泵供油能力不足，油轨内建立的燃油压力会因为初始较高浓度的燃油消耗而迅速降低，当燃油压力降低到一定程度时，燃油的雾化效果也就得不到保证，启动时间偏长，甚至失败的概率也可能增加。因此，本发明的实施例通过加入油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，可以改善缸内直喷发动机的启动效果。作为本发明实施例方法在缸内直喷发动机启动阶段的控制流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201：设置油轨压力投递系数K(简称投递系数K)的初始值，投递系数K与发动机冷却液温度及高压油轨压力相关。

步骤S202：判断发动机是否处于启动阶段，如果是，则执行步骤S203，否则结束。

步骤S203：随着发动机启动过程的进行，发动机开始消耗油轨内部的高压燃油，高压燃油压力将产生变化，根据此时的发动机冷却液温度及实测高压燃油压力值，进行投递系数K的自适应调整，使得高压燃油压力处于雾化效果较为理想的压力区间。

步骤S204：将投递系数K应用到实际喷油量的投递过程中。其中，燃油喷射后将影响油轨压力的变化，高压油轨压力越低，投递系数K越小，以保证油轨压力可以进行有效蓄压，不致压力过低，在充分保证燃油雾化效果的前提下进行燃油喷射

步骤S205：判断发动机是否启动成功，如果还没有启动成功，返回步骤S202，如果启动成功，则执行步骤206；

步骤S206：投递系数K衰减到100％，然后固化，即在根据冷却液温度和高压燃油压力对油轨压力投递系数进行调整之后，判断油轨压力投递系数是否达到100％；如果达到100％，则停止对油轨压力投递系数进行调整。此时修正喷油量等于上述的燃油需求量。

需要说明的是，关于油轨压力投递系数K，可以通过查找发动机水温和高压油轨压力形成的二维表而得到，二维表以发动机水温和高压油轨压力作为横坐标和纵坐标建立二维表，油轨压力投递系数K的具体数值可进行具体发动机的工程匹配而得到。

根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法，能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

图3是根据本发明一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置的结构框图。如图3所示，根据本发明一个实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置300，包括：进气量获取模块310、燃油需求量计算模块320、调整模块330和控制模块340。

其中，进气量获取模块310用于获取实际进气量。燃油需求量计算模块320用于根据实际进气量计算燃油需求量，其中，燃油需求量计算模块按照速度密度法和预设进气模型根据实际进气量计算燃油需求量。调整模块330用于根据油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，其中，油轨压力投递系数与高压燃油压力相关，具体地说，高压燃油压力和所述油轨压力投递系数为正比例关系。控制模块340用于根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

在本发明的一个实施例中，调整模块330还用于根据冷却液温度和高压燃油压力对所述油轨压力投递系数进行调整。进一步地，调整模块330在判断油轨压力投递系数达到100％之后，停止对油轨压力投递系数进行调整。

根据本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置，通过增加的油轨压力投递系数对燃油需求量进行调整，由于油轨压力投递系数可根据发动机运行状态及油轨压力、冷却液温度等进行调整，这样，可保证喷油控制是在油轨压力足够高、燃油雾化程序可以得到充分保证的情况下进行，由此一来，例如在缸内直喷发动机启动时，在喷油量计算中加入了与高压油泵相关的油轨压力投递系数，通过适当修正喷油量来使得高压燃油压力处于雾化效果较为理想的压力区间，能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

需要说明的是，本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制装置的具体实现方式与本发明实施例的缸内直喷发动机的喷油控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

本发明的进一步实施例还提供了一种汽车，包括：缸内直喷发动机；以及如上述任意一个实施例所述的缸内直喷发动机的喷油控制装置。该汽车能够有效降低缸内直喷发动机的启动时间，提升缸内直喷发动机的启动性能。

另外，根据本发明实施例的汽车的其它构成以及作用对于本领域的普通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，对所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，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种缸内直喷发动机的喷油控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取实际进气量；

根据所述实际进气量计算燃油需求量；

根据油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整，包括：S1：设置油轨压力投递系数的初始值；S2：判断发动机是否处于启动阶段；S3：如果是，则根据冷却液温度和高压燃油压力对所述油轨压力投递系数进行调整；S4：根据调整后的油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整；S5：判断发动机是否启动成功，如果没有启动成功，则返回所述S2；S6：如果发动机启动成功，则判断所述油轨压力投递系数是否达到100％，并在达到100％时停止对所述油轨压力投递系数进行调整，其中，所述油轨压力投递系数与高压燃油压力为正比例关系，修正喷油量＝燃油需求量*油轨压力投递系数；以及

根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

2.如权利要求1所述的缸内直喷发动机的喷油控制方法，其特征在于，

在所述根据冷却液温度和高压燃油压力对所述油轨压力投递系数进行调整之后，还包括：

判断所述油轨压力投递系数是否达到100％；以及

如果达到100％，则停止对所述油轨压力投递系数进行调整。

3.如权利要求1所述的缸内直喷发动机的喷油控制方法，其特征在于，所述根据所述实际进气量计算燃油需求量具体包括：

按照速度密度法和预设进气模型根据所述实际进气量计算燃油需求量。

4.一种缸内直喷发动机的喷油控制装置，其特征在于，包括：

进气量获取模块，用于获取实际进气量；

燃油需求量计算模块，用于根据所述实际进气量计算燃油需求量；

调整模块，用于根据油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整，包括：S1：设置油轨压力投递系数的初始值；S2：判断发动机是否处于启动阶段；S3：如果是，则根据冷却液温度和高压燃油压力对所述油轨压力投递系数进行调整；S4：根据调整后的油轨压力投递系数对所述燃油需求量进行调整；S5：判断发动机是否启动成功，如果没有启动成功，则返回所述S2；S6：如果发动机启动成功，则判断所述油轨压力投递系数是否达到100％，并在达到100％时停止对所述油轨压力投递系数进行调整，其中，所述油轨压力投递系数与高压燃油压力为正比例关系，修正喷油量＝燃油需求量*油轨压力投递系数；以及

控制模块，用于根据调整之后的燃油需求量进行喷油控制。

5.如权利要求4所述的缸内直喷发动机的喷油控制装置，其特征在于，所述调整模块在判断所述油轨压力投递系数达到100％之后，停止对所述油轨压力投递系数进行调整。

6.如权利要求4所述的缸内直喷发动机的喷油控制装置，其特征在于，所述燃油需求量计算模块按照速度密度法和预设进气模型根据所述实际进气量计算燃油需求量。

7.一种汽车，其特征在于，包括：

缸内直喷发动机；以及

如权利要求4-6任一项所述的缸内直喷发动机的喷油控制装置。