CN108331694A - 一种乙醇燃料冷起动辅助方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙醇燃料冷起动辅助方法，包括如下步骤，步骤一：发动机控制单元判断是否接收到发动机起动信号；步骤二：若接收到发动机启动信号，发动机控制单元获取水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度并根据水温、进气温度、乙醇浓度计算出发动机启动所需的目标燃油温度；步骤三：获取实时乙醇燃料的温度，发动机控制单元根据目标燃油温度与当前实时乙醇燃料温度判断是否需要加热，若是，发动机控制单元发出控制信号至加热装置，通过加热装置对乙醇燃料加热至目标燃油温度。本发明的优点在于：通过增加电加热系统来达到乙醇燃料的更好雾化效果以提高燃烧效果，最终解决冷起动困难和减低冷机排放对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及汽车启动技术领域，特别涉及一种汽车乙醇燃料冷起动辅助方法。
背景技术
国家发展改革委、国家能源局、财政部等15部门近日联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，明确到2020年，在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖，市场化运行机制初步建立，先进生物液体燃料创新体系初步构建，生物燃料乙醇产业发展整体达到国际先进水平。
推广使用车用乙醇汽油，有利于改善生态环境。发展生物燃料乙醇还是解决秸秆等农林废弃物焚烧问题、改善大气环境质量的重要措施。
发展生物燃料乙醇还有助于提升我国能源自主能力。乔映宾说，去年我国原油对外依存度为65.4％，呈上升态势。车用乙醇汽油可以替代部分石油，提高非化石能源比重，提高能源自给能力和安全水平。
乙醇燃料由于其特性，外部气温低于12℃无法雾化，12℃-78℃之间雾化效果很差的情况下，存在冷起动困难的问题。
本发明专利为解决上述问题，在现有传统增加副油箱冷起动辅助系统的基础上，通过增加电加热系统来达到乙醇燃料的更好雾化效果以提高燃烧效果，最终解决冷起动困难和减低冷机排放对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种乙醇冷起动辅助方法，有效的提高了采用乙醇燃料后低温下的起动性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种乙醇燃料冷起动辅助方法，包括如下步骤，
步骤一：发动机控制单元判断是否接收到发动机起动信号；
步骤二：若接收到发动机启动信号，发动机控制单元获取水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度并根据水温、进气温度、乙醇浓度计算出发动机启动所需的目标燃油温度；
步骤三：获取实时乙醇燃料的温度，发动机控制单元根据目标燃油温度与当前实时乙醇燃料温度判断是否需要加热，若是，发动机控制单元发出控制信号至加热装置，通过加热装置对乙醇燃料加热至目标燃油温度。
步骤一中，发动机起动信号包括点火开关处于ON档且离合器踩下或者点火开关处于ON档且刹车踏板被踩下。
步骤二中，目标燃油温度的计算方法为通过预先标定水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度对应的目标水温的MAP图，根据获取的当前水温、进气温度、乙醇浓度通过相应的MAP图获取目标燃油温度。
加热装置包括加热控制单元、加热单元，加热控制单元接收发动机控制单元的控制信号，并控制加热单元加热燃油。
加热单元为加热油轨或加热喷油器。
所述的发动机控制单元连接加热指示灯，在判断需要进行加热时，发动机控制单元控制加热指示灯常亮并在加热结束时指示灯熄灭。
在步骤二中，获取发动机起动信号后，发动机控制单元与加热装置中的加热控制单元通信，确定加热装置是否存在故障，在加热系统无故障后，加热指示灯闪烁一下。
本发明的优点在于：通过增加电加热系统来达到乙醇燃料的更好雾化效果以提高燃烧效果，最终解决冷起动困难和减低冷机排放对环境的污染。解决乙醇燃料在低温环境下的起动困难问题，增加汽车燃油多样性，发挥了乙醇燃料抗爆性的特性，有利于发动机进行更大压缩比的设计，对于低温下起动尾气污染也更加有利。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明实施例中加热原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
冷起动辅助包括发动机控制单元、加热控制系统、加热油轨或喷油器，发动机控制单元用于根据各种输入参数判断是否需要对乙醇燃油进行加热，并在需要加热时向加热控制单元发出控制信号由加热控制单元控制加热油轨(油轨两侧设置加热塞)或加热喷油器(对喷油器直接加热)对燃油进行加热。
乙醇燃料冷起动辅助方法，包括如下步骤，
步骤一：发动机控制单元判断是否接收到发动机起动信号；
步骤二：若接收到发动机启动信号，发动机控制单元获取水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度并根据水温、进气温度、乙醇浓度计算出发动机启动所需的目标燃油温度；
步骤三：获取实时乙醇燃料的温度，发动机控制单元根据目标燃油温度与当前实时乙醇燃料温度判断是否需要加热，若是，发动机控制单元发出控制信号至加热装置，通过加热装置对乙醇燃料加热至目标燃油温度。
步骤一中，发动机起动信号包括ON档使能信号、刹车信号或ON档使能信号、刹车信号，即为点火开关处于ON档且离合器踩下或者点火开关处于ON档且刹车踏板被踩下时，此时获取得到发动机需要起动的信号。发动机控制单元获取相关信号可以从整车ECU中获取，或者直接从车载传感器获取。
步骤二中，目标燃油温度的计算方法为通过预先标定水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度对应的目标水温的MAP图，根据获取的当前水温、进气温度、乙醇浓度通过相应的MAP图获取目标燃油温度，通过预先标定的MAP图即可获得水温、进气温度、乙醇浓度对应的目标水温之间的关系曲线，在实际发动机工作时，根据实时的水温、进气温度、乙醇浓度即可获得目标水温，考虑乙醇浓度是因为不同乙醇混合比会影响雾化所需温度值，因此在预先标定时考虑乙醇浓度的影响因素。
加热装置包括加热控制单元、加热单元，加热控制单元接收发动机控制单元的控制信号，并控制加热单元加热燃油。加热单元为加热油轨或加热喷油器。
发动机控制单元连接加热指示灯，用于给出各种提示。在判断需要进行加热时，发动机控制单元控制加热指示灯常亮并在加热结束时指示灯熄灭。在获取发动机起动信号后，发动机控制单元与加热装置中的加热控制单元通信，确定加热装置是否存在故障，在加热系统无故障后，加热指示灯闪烁一下。给出加热开始提醒以及加热结束提醒，方便在加热结束后起动发动机。
此方法主要是通过在传统汽油燃料动力总成控制系统中增加冷起动电加热控制系统。在车辆加注任意乙醇配比的燃料下，首先通过传感器或计算获取燃油中乙醇浓度，再根据起动时的水温和进气温度来确定：当前是否需要采用冷起动电加热，加热的目标温度是多少，如果需要，确认将控制加热然后至目标温度以满足冷起动需求以及冷机驾驶的需求，并同时让发动机工作在最佳状态。该方案基于现有的传统发动机，增加了加热油轨或者喷油器，加热控制单元以及继电器，继电器用于根据加热控制单元的控制信号开合加热电回路。一方面解决了乙醇燃料在低温环境下的起动困难问题，另一方面使燃油多样性，发挥了乙醇燃料抗爆性的特性，有利于发动机进行更大压缩比的设计，对于低温下起动尾气污染也更加有利。
乙醇燃料的识别可以采用乙醇传感器识别，或者发动机控制单元根据标定计算得出。
整个冷起动过程如下：
a、驾驶员上车后钥匙发到ON档，通过踩下离合器或刹车信号来输入发动机控制单元需要起动发动机；
b、发动机控制单元与加热控制单元通讯，确认整个加热系统无故障后，加热指示灯会闪烁一下；
c、发动机控制单元会依据当前的水温，进气温度以及上次停机时的燃油乙醇浓度值来确定冷起动时所需的目标燃油温度，以便判断是否需要对燃油进行加热；目标燃油温度根据预先标定的MAP图来获取。
d、发动机控制单元判断如果需要加热，此时加热指示灯常亮。确定加热功率需求输入给加热控制单元，随即由其控制加热油轨或喷油器给燃油加热，并将当前实际加热功率反馈发动机控制单元。当目标燃油温度大于当前获取的乙醇燃油温度时，此时判断为需要加热。
e、发动机控制单元根据加热控制单元反馈的信号，控制加热导轨内燃油或的加热喷油器内乙醇然后达到目标温度后输入加热控制单元结束加热，此时加热指示灯熄灭。燃油实时温度以当前油轨或喷油器中燃油温度来表征，油轨或喷油器温度采用传感器计算或以及水温、进气温度、燃油乙醇浓度值等来计算当前油轨或喷油器中燃油温度。
驾驶员正常起动发动机后，发动机控制单元会根据起动后的转速负荷来判断是否需要加热，一般考虑水温和进气温度等因素，会执行2分钟以内的加热。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：发动机控制单元判断是否接收到发动机起动信号；
步骤二：若接收到发动机启动信号，发动机控制单元获取水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度并根据水温、进气温度、乙醇浓度计算出发动机启动所需的目标燃油温度；
步骤三：获取实时乙醇燃料的温度，发动机控制单元根据目标燃油温度与当前实时乙醇燃料温度判断是否需要加热，若是，发动机控制单元发出控制信号至加热装置，通过加热装置对乙醇燃料加热至目标燃油温度。
2.如权利要求1所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：步骤一中，发动机起动信号包括点火开关处于ON档且离合器踩下或者点火开关处于ON档且刹车踏板被踩下。
3.如权利要求1所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：步骤二中，目标燃油温度的计算方法为通过预先标定水温、进气温度、乙醇燃料中乙醇浓度对应的目标水温的MAP图，根据获取的当前水温、进气温度、乙醇浓度通过相应的MAP图获取目标燃油温度。
4.如权利要求1所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：加热装置包括加热控制单元、加热单元，加热控制单元接收发动机控制单元的控制信号，并控制加热单元加热燃油。
5.如权利要求4所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：加热单元为加热油轨或加热喷油器。
6.如权利要求1所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：所述的发动机控制单元连接加热指示灯，在判断需要进行加热时，发动机控制单元控制加热指示灯常亮并在加热结束时指示灯熄灭。
7.如权利要求6所述的一种乙醇燃料冷起动辅助方法，其特征在于：在步骤二中，获取发动机起动信号后，发动机控制单元与加热装置中的加热控制单元通信，确定加热装置是否存在故障，在加热系统无故障后，加热指示灯闪烁一下。
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