CN110657039A - 熄火抖动改善方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种熄火抖动改善方法，所述熄火抖动改善方法包括：发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；凸轮轴转动驱动高压油泵工作；在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。本发明所提供的方法，利用了高压油泵由凸轮轴驱动，而反过来高压油泵在工作时会给凸轮轴施加一定的阻力，进而在所述发动机熄火过程中的转速瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，使得高压油泵对凸轮轴的阻力最大，从而能在最大程度上的减少熄火过程中发动机转速的峰值震荡，从而减少熄火过程中的振动，缩短熄火时间。

Description

熄火抖动改善方法
技术领域
本发明涉及汽车电子制造领域，尤其是涉及一种熄火抖动改善方法。
背景技术
三缸机和四缸机的气缸都是呈一线排列的，因为三缸发动机中三缸的点火顺序只能是123依次点火，活塞在做功冲程中就容易形成律动，而四缸的发动机点火顺序一般是1342,也就是第1缸做功后，第3缸做功，第4缸做功，第2缸做功，这样，每一缸做功时会起到抵消前一缸做功的震动，发动机整体震动也就小了，如果是六缸直列式的发动机，点火顺序一般是142635或者是153624,这样设计各缸的点火做功顺序，目的就是减小发动机的震动。所以，理论上得出的结论是，气缸的点火做功顺序决定了三缸要比四缸抖动厉害。
三缸机相对于四缸机，由于凸轮每转一周泵气次数少1次，相应的泵气损失和摩擦损失都会有所减小，所以阻力小；另外在同样的共振频率下，三缸机由于凸轮每周少做功一次，因此要更高的转速才能达到共振，共振转速高。三缸机相对于四缸机阻力小并且共振转速高，因此三缸机相对于四缸机熄火过程时间会变长，振动会加大。尤其是对于配置了双质量飞轮的三缸机，共振点比较低，熄火抖动尤为明显，这很大程度上影响了车辆熄火过程的舒适性，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熄火抖动改善方法，以解决三缸机由于运转不平顺的特性在熄火过程中容易产生振动的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种熄火抖动改善方法，包括以下步骤：
发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；
所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；
凸轮轴转动驱动高压油泵工作；
在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。
可选的，在所述发动机转速从上止点上升到峰值的过程与所述高压油泵供油的行程的重合区域将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大。
可选的，通过一熄火抖动控制系统实现所述熄火抖动改善方法，所述熄火抖动控制系统包括发动机控制单元，高压油泵，凸轮轴及轨压传感器；
所述高压油泵包括低压汽油进口，低压油轨，流量控制阀，单向阀，柱塞腔，柱塞，高压油轨及高压汽油出口；
所述低压汽油进口通过所述低压油轨与所述流量控制阀的一端相连，所述流量控制阀的另一端与所述柱塞腔的一端相连，所述柱塞腔的另一端与所述柱塞的一端套接，所述柱塞的另一端与所述凸轮轴的一端相连，所述柱塞腔的又一端与所述单向阀的一端相连，所述单向阀的另一端与所述高压油轨的一端相连，所述高压油轨的另一端与所述高压汽油出口相连。
可选的，在所述高压汽油出口处设置有轨压传感器，所述凸轮轴转动驱动所述高压油泵工作，所述轨压传感器检测所述高压汽油出口的压力并将轨压信号传送给所述发动机控制单元，所述发动机控制单元根据轨压信号调节所述流量控制阀的泵油持续角。
可选的，所述凸轮轴转动驱动所述柱塞做往复运动，将所述低压油轨中的低压油压入所述高压油轨中。
可选的，所述柱塞下行，所述流量控制阀打开，所述单向阀关闭，所述柱塞将低压油吸入所述柱塞腔中。
可选的，所述柱塞上行，所述流量控制阀关闭，所述单向阀打开，所述柱塞腔中的高压油被压入所述高压油轨中排出。
可选的，在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段中，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，所述高压油泵向所述凸轮轴施加阻力，减小所述凸轮轴的转速波动。
可选的，施加阻力后产生阻力矩的范围为3～5Nm。
可选的，所述流量控制阀的泵油持续角调到最大以提供6～8Nm峰值扭矩。
可选的，所述流量控制阀的泵油持续角最大为120度曲轴转角。
综上所述，在本发明提供的熄火抖动改善方法中，所述熄火抖动改善方法包括：发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；凸轮轴转动驱动高压油泵工作；在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。本发明所提供的方法，利用了高压油泵由凸轮轴驱动，而反过来高压油泵在工作时会给凸轮轴施加一定的阻力，进而在所述发动机熄火过程中的转速瞬时转速波动上升阶段，，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，使得高压油泵对凸轮轴的阻力最大，从而能在最大程度上的减少熄火过程中发动机转速的峰值震荡，从而减少熄火过程中的振动，缩短熄火时间。
附图说明
图1为本发明实施例提供的熄火抖动改善方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的熄火抖动控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的发动机转速与高压油泵泵油行程的波形图；
图4为本发明实施例提供的基于轨压控制的发动机瞬时转速波形与原始瞬时转速波形的一对比图；
图5为本发明实施例提供基于轨压控制的发动机瞬时转速波形与原始瞬时转速波形的又一对比图；
其中，11-高压油泵；110-低压汽油进口；111-低压油轨；112-流量控制阀；113-柱塞；114-单向阀；115-柱塞腔；116-高压油轨；117-高压汽油出口；12-轨压传感器；13-凸轮轴；14-发动机控制单元；21-高压油泵泵油行程；22-发动机瞬时转速。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
正如背景技术中所述的，三缸机的气缸呈一线排列，三缸发动机中三缸的点火顺序只能是123依次点火，活塞在做功冲程中就容易形成律动，气缸的点火做功顺序决定了三缸要比四缸抖动厉害，三缸机由于运转不平顺的特性在熄火过程中容易产生振动(转速波动)，尤其是对于配置了双质量飞轮的三缸机，共振点比较低，熄火抖动尤为明显，这很大程度上影响了车辆熄火过程的舒适性。
因此，在汽车电子制造时，为了解决上述问题，本发明提供了一种熄火抖动改善方法。
参阅图1，图1为本发明提供的熄火抖动改善方法的流程示意图，如图2所示，所述熄火抖动改善方法包括以下步骤:
步骤S1：发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；
步骤S2：所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；
步骤S3：所述凸轮轴转动驱动所述高压油泵工作；
步骤S4：在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。
进一步的，提供一熄火抖动控制系统，具体的，参阅图2，图2为本发明实施例提供的熄火抖动控制系统示意图，如图2所示，所述熄火抖动控制系统包括发动机控制单元14(ECU)，凸轮轴13，高压油泵11和轨压传感器12；其中，所述高压油泵11包括低压汽油进口110，低压油轨111，流量控制阀112，单向阀114，柱塞腔115，柱塞113，高压油轨116及高压汽油出口118；，所述低压汽油进口110通过所述低压油轨111与所述流量控制阀112的一端相连，所述流量控制阀112的另一端与所述柱塞腔115的一端相连(图2中流量控制阀与柱塞腔通过一内部连接结构相连)，所述柱塞腔115的另一端与所述柱塞113的一端套接，所述柱塞113的另一端与所述凸轮轴13的一端相连，所述柱塞腔115的又一端与所述单向阀114的一端相连，所述单向阀114的另一端与所述高压油轨116的一端相连，所述高压油轨116的另一端与所述高压汽油出口117相连。
具体的，在步骤S3中，当发动机正常运行时，凸轮轴13转动驱动高压油泵11(HDP)的柱塞113进行往复运动，所述柱塞113下行时，所述流量控制阀112处于开启状态，所述单向阀114关闭，所述柱塞113将低压油吸入所述柱塞腔115中；所述柱塞113上行时，所述流量控制阀112关闭，所述单向阀114打开，所述柱塞腔115中的高压油被压入所述高压油轨116中，高压油经所述高压油轨116流至高压汽油出口117，然后排出。
在步骤S4中，在所述发动机转速从上止点上升到峰值的过程与所述高压油泵供油的行程的重合区域将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，进一步的，在所述高压汽油出口处设置有轨压传感器，所述凸轮轴转动驱动所述高压油泵工作，所述轨压传感器检测所述高压汽油出口的压力并将轨压信号传送给所述发动机控制单元，所述发动机控制单元根据轨压信号调节所述流量控制阀泵油持续角。具体的，所述流量控制阀112(简称MSV阀)控制低压油进入高压的量，所述发动机控制单元14(ECU)可以根据发动机目标压力的大小控制所述流量控制阀112的泵油持续角，高压油出口压力可以由轨压传感器12实测得到，所述轨压传感器12将测得的轨压信号传送给发动机控制单元14(ECU)，所述发动机控制单元14根据接收到的轨压信号控制流量控制阀112，如此形成一闭环控制。
在怠速阶段发动机的转速通常比较低，轨压(也就是高压出油口压力)也比较小，当发动机控制单元14(ECU)接收到熄火信号后，发出控制信号，继续控制流量控制阀开启，同时可以将流量控制阀的泵油持续角调大最大，低压油流出的流量变大，低压油流量变大则柱塞往返运动所需的驱动力变大，从而让高压出油口建立更高的压力，高压出油口压力变大则说明了高压油泵柱塞运动对凸轮轴转动的阻力变大，可以利用上述原理间接增加对发动机转动时的阻力，降低发动机的转速波动。进一步的，对于直喷发动机而言，高压油泵由凸轮轴驱动，与此同时，高压油泵在工作的时候会对凸轮轴施加一定的阻力，在低压油的一定流量下能够产生最大的阻力矩，具体的，能够产生的最大阻力矩为3～5Nm；所述阻力矩使得凸轮轴的转速变慢，因为曲轴控制发动机的转动，凸轮轴的转速为曲轴转速的一半，当凸轮轴转速变慢，则发动机的转速变慢，可以利用这一阻力矩来改善发动机的熄火抖动。
在一个实施例中，发动机为三缸发动机，一般而言，一般凸轮桃尖数量与气缸数相同，这样对于三缸机而言，最大泵油为120度曲轴转角。具体的，发动机瞬时转速的峰值出现在上止点(TDC)和下止点(BDC)之间并偏向下止点(BDC)所述发动机瞬时转速22和高压油泵供油行程21的波形示意图，如图3所示，三缸机的发动机瞬时转速22从TDC0上升到峰值的过程与高压油泵的供油行程21存在重合区域。利用这一发现，若在发动机熄火过程的发动机转速上升过程中，将高压油泵流量控制阀的泵油持续角角度调到最大，使高压油泵全负荷工作，则这时被柱塞压入高压油轨的低压油量最大，所述高压油泵的柱塞做往复运动时需要凸轮轴提供更大的驱动力，同时，高压油泵对凸轮轴的阻力最大，产生最大阻力矩，使得凸轮轴的转速变慢，进而曲轴转速变慢，同时高压油泵的高压出油口建立更大的压力，则能最大程度的减少熄火过程中发动机转速的震荡峰值，从而减少熄火过程中的振动，减少熄火时间。具体的，最大泵油持续角120度曲轴转角；可通过传感器检测熄火时所述发动机的瞬时转速波动是否处于上升阶段中，若轨压传感器检测到的轨压较小，则说明发动机瞬时转速波动处于上升阶段中，高压油泵工作时对凸轮轴转动产生的阻力小，则产生的轨压较小，则此时将检测到的轨压信号发送给发动机控制单元(ECU)，发动机控制单元(ECU)发出控制信号将流量控制阀的泵油持续角角度调到最大，增加高压油泵工作时对凸轮轴转动产生的阻力；理论上产生的最大阻力矩为3～5Nm，发动机转速峰值扭矩为6～8Nm。
参阅图4和图5，图4和图5为使用本发明所提供方法的发动机瞬时转速波形与原始瞬时转速波形的对比图，图4显示了基于原始轨压控制的发动机原始瞬时转速的波形，泵油持续角，停机过程中的轨压波形，以及基于轨压控制的发动机瞬时转速波形，一次泵油过程对应着发动机瞬时转速的波峰，从图4中可以看出，使用本发明所提供的方法，将高压油泵流量控制阀的泵油持续角调到最大，泵油时，发动机瞬时转速的波峰降低。图5中显示了泵油持续角，停机过程中的轨压波形，发动机的原始瞬态转速波形和基于轨压控制的转速波形，从图5中可以看出，基于轨压控制的发动机比原始发动机先停机，停机时间缩短幅度大于100ms。
综上所述，在本发明提供的熄火抖动改善方法中，所述熄火抖动改善方法包括：发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；凸轮轴转动驱动高压油泵工作；在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。本发明所提供的方法，利用了高压油泵由凸轮轴驱动，而反过来高压油泵在工作时会给凸轮轴施加一定的阻力，在发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将高压油泵流量控制阀的泵油持续角角度调到最大，使高压油泵全负荷工作，则这时被柱塞压入高压油轨的低压油量最大，所述高压油泵的柱塞做往复运动时需要凸轮轴提供更大的驱动力，同时，高压油泵对凸轮轴的阻力最大，产生最大阻力矩，使得凸轮轴的转速变慢，进而曲轴转速变慢，让高压油泵的高压出油口建立更大的压力，从而能在最大程度上的减少熄火过程中发动机转速的峰值震荡，从而减少熄火过程中的振动，缩短熄火时间。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种熄火抖动改善方法，其特征在于，包括以下步骤：
发动机控制单元接收到熄火信号，进入发动机熄火过程；
所述发动机控制单元发出控制信号继续控制流量控制阀开启；
凸轮轴转动驱动高压油泵工作；以及
在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，减小发动机转速波动。
2.如权利要求1所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，在所述发动机转速从上止点上升到峰值的过程与所述高压油泵供油的行程的重合区域将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大。
3.如权利要求1所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述高压油泵包括低压汽油进口，低压油轨，流量控制阀，单向阀，柱塞腔，柱塞，高压油轨及高压汽油出口；
所述低压汽油进口通过所述低压油轨与所述流量控制阀的一端相连，所述流量控制阀的另一端与所述柱塞腔的一端相连，所述柱塞腔的另一端与所述柱塞的一端套接，所述柱塞的另一端与所述凸轮轴的一端相连，所述柱塞腔的又一端与所述单向阀的一端相连，所述单向阀的另一端与所述高压油轨的一端相连，所述高压油轨的另一端与所述高压汽油出口相连。
4.如权利要求2或3所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，在所述高压汽油出口处设置有轨压传感器，所述凸轮轴转动驱动所述高压油泵工作，所述轨压传感器检测所述高压汽油出口的压力并将轨压信号传送给所述发动机控制单元，所述发动机控制单元根据轨压信号调节所述流量控制阀的泵油持续角。
5.如权利要求3所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述凸轮轴转动驱动所述柱塞做往复运动，将所述低压油轨中的低压油压入所述高压油轨中。
6.如权利要求3所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述柱塞下行，所述流量控制阀打开，所述单向阀关闭，所述柱塞将低压油吸入所述柱塞腔中。
7.如权利要求3所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述柱塞上行，所述流量控制阀关闭，所述单向阀打开，所述柱塞腔中的高压油被压入所述高压油轨中排出。
8.如权利要求1所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，在所述发动机熄火过程中的瞬时转速波动上升阶段中，将所述流量控制阀的泵油持续角调到最大，所述高压油泵向所述凸轮轴施加阻力，减小所述凸轮轴的转速波动。
9.如权利要求8所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，施加阻力后产生阻力矩的范围为3～5Nm。
10.如权利要求1所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述流量控制阀的泵油持续角调到最大以提供6～8Nm峰值扭矩。
11.如权利要求1所述的熄火抖动改善方法，其特征在于，所述流量控制阀的泵油持续角最大为120度曲轴转角。
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