燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质与流程

1.本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质。


背景技术：

2.对于当前整车制造厂商，在新车下线加注燃油后，由于燃油管道(包括低压油路、高压油路等)的内部存在空气，就会导致喷油器在初始工作时间段内，持续向燃烧室内部喷入空气而非燃油(主要是冷试发动机)，或者喷入大量的空气及少量的燃油(主要是热试发动机)，导致混合气很稀，发动机内不能正常燃烧，启动失败，或者启动机拖动较长时间之后，才能排出管道内部空气，导致启动时间很长，严重影响工厂的下线效率。图1示出了一新车下线时首次启动的测试文件，其中曲线q1为发动机转速，曲线q2为有启动请求的状态位，曲线q3为发动机启动的标志位，从图1中可以看出，前三次启动尝试均失败，直到第四次才能成功启动，而前三次启动机拖动的平均时间在3.5s左右，但是正常车辆启动的时间仅在0.5s左右。针对此问题，当前较为常用的解决方案为下线首次启动时通过延长喷油时间的方式来解决启动困难的问题，主要原理还是在启动机拖动时，通过增加喷油器每次打开的时间来快速排出管道内部空气，但是该方案效果有限。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质，以解决现有燃油管道存在空气的发动机启动困难的问题。
4.为解决上述技术问题，基于本发明的第一个方面，提供一种燃油喷射系统的排空气方法，应用于燃油管道内部存在空气的发动机，所述燃油喷射系统的排空气方法包括：驱动油泵对一燃油管道内部存在空气的发动机的油轨泵油；
5.获取所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；
6.若所述第一速率高于所述预设速率，则确定所述发动机为第一类发动机，并驱动喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；
7.若所述第一速率不高于所述预设速率，则确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。
8.可选的，获取所述油轨的内部轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较的步骤包括：
9.驱动所述油泵工作第一预设时长，获取所述油轨内部的第一轨压；
10.获取所述油泵按预设速率工作所述第一预设时长的轨压预设阀值，并将所述第一轨压与所述轨压预设阀值比较；
11.若所述第一轨压高于所述轨压预设阀值，则确定所述第一速率高于所述预设速率；若所述第一轨压不高于所述轨压预设阀值，则确定所述第一速率不高于所述预设速率。
12.可选的，所述驱动油泵对所述发动机的油轨泵油的过程包括：驱动所述油泵工作
第一预设时长，获取所述油轨内部的第一轨压；并继续驱动所述油泵工作第二预设时长；
13.所述第一模式包括：所述发动机不转动，所述喷油器按第一喷油脉宽与第一喷油周期喷油；所述第一预设目标包括：所述喷油器喷油的次数达到第一设定值；
14.所述第二模式包括：所述发动机不转动，所述喷油器按第二喷油脉宽与第二喷油周期喷油；所述第二预设目标包括：所述喷油器喷油的次数达到第二设定值；
15.其中，所述第一喷油周期与所述第一设定值的乘积小于所述第一预设时长与所述第二预设时长之和；所述第二喷油周期与所述第二设定值的乘积小于所述第一预设时长与所述第二预设时长之和。
16.可选的，所述第一喷油脉宽与所述第一设定值的设置依据包括所述第一轨压；所述第二喷油脉宽与所述第二设定值的设置依据包括所述第一轨压。
17.可选的，基于所述第一速率得到所述油轨内部的空气的体积，所述第一喷油脉宽与所述第一设定值的设置依据还包括所述油轨内部的空气的体积；所述第二喷油脉宽与所述第二设定值的设置依据包括所述油轨内部的空气的体积。
18.为解决上述技术问题，基于本发明的第二个方面，提供一种发动机的启动系统，应用于燃油管道内部存在空气的发动机，所述发动机的启动系统包括：
19.油轨、油泵、喷油器、轨压传感器及控制装置；
20.所述油泵与所述油轨连接，并与所述控制装置通信连接；
21.所述喷油器设置于所述油轨上，并与所述控制装置通信连接；
22.所述轨压传感器设置于所述油轨上，并与所述控制装置通信连接；所述轨压传感器用于检测所述油轨内部的轨压；
23.所述控制装置被配置为，驱动所述油泵对所述油轨泵油，根据所述轨压传感器所检测的轨压随时间的变化值，得到所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；
24.若所述第一速率高于所述预设速率，则所述控制装置确定所述发动机为第一类发动机，并驱动所述喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；
25.若所述第一速率不高于所述预设速率，则所述控制装置确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。
26.可选的，所述发动机的启动系统包括多个喷油器，所述多个喷油器依次间隔地设置于所述油轨上，并分别与所述控制装置通信连接；
27.所述控制装置被配置为，驱动至少位于所述油轨末端的所述喷油器按所述第一模式工作或所述第二模式工作。
28.可选的，所述控制装置被配置为，驱动所述多个喷油器同时或依次按所述第一模式工作或所述第二模式工作。
29.可选的，所述发动机的启动系统包括诊断仪，所述诊断仪可拆卸地与所述控制装置通信连接；
30.所述诊断仪被配置为，向所述控制装置发送指令，使所述控制装置在所述发动机不转动的同时驱动所述喷油器按所述第一模式工作或所述第二模式工作。
31.为解决上述技术问题，基于本发明的第三个方面，提供一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时能实现如上所述的燃油喷射系统的排空气方法。
32.综上所述，在本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质中，所述燃油喷射系统的排空气方法包括驱动油泵对一燃油管道内部存在空气的发动机的油轨泵油；获取所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；若所述第一速率高于所述预设速率，则确定所述发动机为第一类发动机，并驱动喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；若所述第一速率不高于所述预设速率，则确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。如此配置，通过获取油轨内部的轨压建立的第一速率，可以区分发动机的类别，并针对性地使喷油器按不同的模式工作，从而将空气排出。基于本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法，可以实现区分不同类别的发动机，并针对性地将空气尽可能排除而不会喷入过量燃油的目的，从而改善了启动困难的问题。
附图说明
33.本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：
34.图1是一种新车下线时首次启动的测试文件的示意图；
35.图2是本发明一实施例的燃油管道内部全为空气时油轨内部的轨压建立的示意图；
36.图3是本发明一实施例的燃油管道内部全为燃油时油轨内部的轨压建立的示意图；
37.图4是本发明一实施例的燃油喷射系统的排空气方法的流程图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
39.如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外；术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
40.本发明的核心思想在于，提供一种燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质，以解决现有燃油管道存在空气的发动机启动困难的问题。
41.如背景技术所述，一些燃油管道存在空气的发动机存在启动困难的问题。发明人发现，由于燃油管道存在空气的发动机存在多种情况，其燃油管道中的空气量并不相同。例如新车下线时的发动机，存在冷试发动机(即未经过工厂抽检测试的发动机，燃油管道内部为空气)和热试发动机(经过工厂抽检测试的发动机，燃油管道内部存在部分燃油)等不同的情况，如简单地利用喷油器打开一定的时间来排除空气，有可能会产生排空气不足，而任然启动困难；或者产生排空气过量，使得过量的燃油喷入气缸内部导致淹缸等问题。
42.根据气体的可压缩性和流体的不可压缩性，结合上述情况，发明人对油轨内部的轨压的建立情况进行了研究：
43.请参考图2，其是燃油管道内部全为空气时油轨内部的轨压建立的示意图，图中横坐标为时间，单位为秒/s，纵坐标所代表的含义根据曲线不同而不同。具体的，曲线q4为油泵工作的标志位，其于纵坐标方向上的含义为0或1，位于下侧的为0，表示油泵未工作；位于上侧的为1，表示油泵工作。曲线q5为油轨内部的轨压，其于纵坐标方向上的含义为轨压的值，单位为千帕/kpa。如图2所示，当燃油管道内部全为空气时，轨压上升至预定值(图中预定值以水平线l1表示)时，油泵累计工作时长约为8.5s。需理解，本领域技术人员可根据发动机的不同情况对该预定值进行设定，如在一个示范例中，将预定值设置为600kpa。
44.请参考图3，其是燃油管道内部全为燃油时油轨内部的轨压建立的示意图，图中横坐标为时间，单位为秒/s，纵坐标所代表的含义根据曲线不同而不同。具体的，曲线q6为油泵工作的标志位，其于纵坐标方向上的含义为0或1，位于下侧的为0，表示油泵未工作；位于上侧的为1，表示油泵工作。曲线q7为油轨内部的轨压，其于纵坐标方向上的含义为轨压的值，单位为千帕/kpa。如图3所示，当燃油管道内部全为燃油时，轨压上升至预定值(图中预定值以水平线l2表示)时，油泵累计工作时长约为0.15s。需理解，本领域技术人员可根据发动机的不同情况对该预定值进行设定，如在一个示范例中，将预定值设置为600kpa。
45.通过上述研究可以知道，燃油管道内的空气量，对于油轨内部的轨压的建立速率有较大的影响，且燃油管道内部全为空气与全为燃油时，轨压建立的速率区分度较大，两者相差50倍以上。可以理解的，对于热试发动机，由于燃油管道内部存在部分燃油，因此轨压上升至预定值时，油泵累计工作时长介于上述两种情况之间，因此可以通过轨压建立的速率来区分燃油管道内部的空气量，亦即区分出冷试发动机及热试发动机，从而针对性地进行排空气的操作。
46.基于上述研究，本发明实施例提供一种燃油喷射系统的排空气方法，应用于燃油管道内部存在空气的发动机，其包括：
47.步骤s1：驱动油泵对一燃油管道内部存在空气的发动机的油轨泵油；
48.步骤s2：获取所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；
49.步骤s3：若所述第一速率高于所述预设速率，则确定所述发动机为第一类发动机，并驱动喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；
50.步骤s4：若所述第一速率不高于所述预设速率，则确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。
51.这里轨压建立的第一速率，指轨压上升的梯度。具体的，如油泵工作t时间，轨压的上升值为r千帕，则第一速率v1＝r/t。应理解，油泵工作的时间t，为油泵工作的累计时间。第一类发动机，即代表燃油管道内部的空气量相对较少的发动机，对于新车下线时的发动机，可以理解为热试发动机；第二类发动机，即代表燃油管道内部的空气量相对较多的发动机，对于新车下线时的发动机，可以理解为冷试发动机。而预设速率取决于冷试发动机及热试发动机内部空气的体积以及油泵的工作能力，预设速率的确定主要由实测结果得到，应取一个可以显著区分冷试发动机及热试发动机的值。
52.在一些实施例中，可通过对发动机控制系统(ecm)设置预泵油策略，在整车上电的情况下，如果油轨内部的轨压低于一定的阀值，即驱动油泵工作，提前建立起低压油路的轨压，使发动机启动的时候较为顺利，而新车下线第一次启动前，一般会先上电并进行一些测
试，因此可以考虑充分利用预泵油功能及这一上电时间段来排除空气，避免在首次启动的时候还需要占空大量的启动时间来排除空气。更具体的，新车装配完成后，在产线工人对新车进行上电检查的时候，在上电后的第一预设时长(如工厂下线初次上电开始预泵油至控制喷油器打开排空气的时间段)内，通过油轨内部的轨压建立的梯度来判断该发动机为冷试发动机或热试发动机。而对于这两种发动机，喷油器的工作模式会有不同，以达到将空气尽可能排除而不会喷入过量燃油的目的。如此配置，通过获取油轨内部的轨压建立的第一速率，可以区分发动机的类别，并针对性地使喷油器按不同的模式工作，从而将空气排出。基于本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法，可以实现区分不同类别的发动机，并针对性地将空气尽可能排除而不会喷入过量燃油的目的，从而改善了启动困难的问题。
53.可选的，在一些实施例中，获取所述油轨的内部轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较的步骤包括：驱动所述油泵工作第一预设时长，获取所述油轨内部的第一轨压；获取所述油泵按预设速率工作所述第一预设时长的轨压预设阀值，并将所述第一轨压与所述轨压预设阀值比较；若所述第一轨压高于所述轨压预设阀值，则确定所述第一速率高于所述预设速率；若所述第一轨压不高于所述轨压预设阀值，则确定所述第一速率不高于所述预设速率。由于速率的比较并不直观，为简化比较的过程，可利用油泵工作第一预设时长t1时，对油轨内部的第一轨压于预设阀值进行比较的方法。预设阀值的确定主要由实测结果得到，优选取一个可以显著区分不同类别的发动机的轨压值来判定，当低压油泵工作t1时长后，实际轨压超过预设阀值的发动机即为热试发动机，反之则为冷试发动机。需要说明的，这里的第一预设时长t1，亦指油泵的累计工作时长。
54.进一步的，所述驱动油泵对所述发动机的油轨泵油的过程包括：驱动所述油泵工作第一预设时长t1，获取所述油轨内部的第一轨压；并继续驱动所述油泵工作第二预设时长t2；所述第一模式包括：所述发动机不转动，所述喷油器按第一喷油脉宽与第一喷油周期喷油；所述第一预设目标包括：所述喷油器喷油的次数达到第一设定值；所述第二模式包括：所述发动机不转动，所述喷油器按第二喷油脉宽与第二喷油周期喷油；所述第二预设目标包括：所述喷油器喷油的次数达到第二设定值；其中，所述第一喷油周期与所述第一设定值的乘积小于所述第一预设时长t1与所述第二预设时长t2之和；所述第二喷油周期与所述第二设定值的乘积小于所述第一预设时长t1与所述第二预设时长t2之和。
55.喷油器的不同的工作模式，包括喷油脉宽、喷油周期及喷油次数的不同设定。可以理解的，喷油器的总的打开时长(即排气时长)＝喷油脉宽
×
喷油次数。喷油器的第一模式和第二模式，根据不同类别的发动机，控制喷油器的喷油次数、喷油周期和喷油脉宽来控制总的排气时长，这三个量的设定目的是尽可能将油轨内的空气全部排到气缸内部，原则是不能将过量的燃油喷入气缸内部导致淹缸，第一模式和第二模式的设定，可依据燃油管道内部的空气体积、预泵油后的油轨内部的轨压，大气压力及喷油器的静态流量来标定出总的喷油器需要的打开时长，在喷油器的喷油次数达到标定的设定值后，喷油器自动关闭，即完成了排空气的过程。由于排空气过程的工作时间不能超过首次下线预泵油的时间，因此喷油次数与喷油周期的乘积应小于总的下线预泵油时间。此外，当前ecm的软件逻辑，仅当能检测到发动机正常转动之后喷油器才能工作，因此需要额外开发一套逻辑让喷油器能在发动机不转动的情况下按照标定要求进行工作。
56.进一步的，所述第一喷油脉宽与所述第一设定值的设置依据包括所述第一轨压；
所述第二喷油脉宽与所述第二设定值的设置依据包括所述第一轨压。可以理解的，由于不同发动机的第一轨压的不同，后续喷油器的喷油脉宽与喷油次数亦会产生变化。喷油器的总的打开时长(即排气时长)的设置依据包括第一轨压，本领域技术人员应理解，喷油器的喷油脉宽应设置在合适的范围内，喷油器的喷油脉宽不能过大，避免喷油器长时间工作而没有燃油冷却导致损坏，喷油器的喷油脉宽也不能过小，否则喷油器进入非线性区域，会导致空气排出量不准确。
57.更进一步的，基于所述第一速率得到所述油轨内部的空气的体积，所述第一喷油脉宽与所述第一设定值的设置依据还包括所述油轨内部的空气的体积；所述第二喷油脉宽与所述第二设定值的设置依据包括所述油轨内部的空气的体积。优选的，喷油器的总的打开时长(即排气时长)的设置依据还包括环境压力、喷油器在该第一轨压及环境压力下的静态流量、油轨内部空气的体积等参数。这里基于所述第一速率得到所述油轨内部的空气的体积，应理解为，根据第一速率，可以大概判断出油轨内部空气的体积，其并非是一个精确的值，而是一个大致的范围。根据油轨内部空气的体积，可以进一步地精确控制不同体积空气时喷油器的喷油次数、喷油脉宽及喷油周期。
58.基于上述的燃油喷射系统的排空气方法，本发明实施例还提供一种发动机的启动系统，其主要应用于燃油管道内部存在空气的发动机，所述发动机的启动系统包括：油轨、油泵、喷油器、轨压传感器及控制装置；所述油泵与所述油轨连接，并与所述控制装置通信连接；所述喷油器设置于所述油轨上，并与所述控制装置通信连接；所述轨压传感器设置于所述油轨上，并与所述控制装置通信连接；所述轨压传感器用于检测所述油轨内部的轨压；所述控制装置被配置为，驱动所述油泵对所述油轨泵油，根据所述轨压传感器所检测的轨压随时间的变化值，得到所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；若所述第一速率高于所述预设速率，则所述控制装置确定所述发动机为第一类发动机，并驱动所述喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；若所述第一速率不高于所述预设速率，则所述控制装置确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。在该发动机的启动系统中，油泵通过燃油管道与油轨连接，进而喷油器设置在油轨上，通过驱动油泵工作，可以建立油轨内部的轨压，进而驱动喷油器打开，即可将油轨内的空气排出至发动机的气缸。控制装置如可为发动机控制系统(ecm)。
59.一般的，发动机均包括多个气缸和多个喷油器，喷油器对应于不同的气缸，而多个喷油器依次间隔地设置于所述油轨上，并分别与所述控制装置通信连接。多个喷油器共同设置于同一个油轨上，即共轨设置。因此在一个示范例中，控制装置可以通过控制单缸的喷油器工作，即可以实现对油轨内部的排气。优选的，所述控制装置被配置为，驱动至少位于所述油轨末端的所述喷油器按所述第一模式工作或所述第二模式工作。这里，油轨末端指油轨远离燃油管道连接处的一端。如此配置，更有利于油轨内部空气的顺利排出。在其它的一些实施例中，所述控制装置被配置为，驱动所述多个喷油器同时或依次按所述第一模式工作或所述第二模式工作。具体的，多个气缸对应的喷油器可以同时或按顺序地在控制装置的驱动下工作。采用多缸喷油器同时工作或顺序工作，可以减小单缸内排除的空气体积，更有利于发动机的首次启动。
60.可选的，所述发动机的启动系统包括诊断仪，所述诊断仪可拆卸地与所述控制装
置通信连接；所述诊断仪被配置为，向所述控制装置发送指令，使所述控制装置在所述发动机不转动的同时驱动所述喷油器按所述第一模式工作或所述第二模式工作。实际中，在产线上，工人可利用诊断仪连接控制装置，并利用诊断仪向控制装置发出指令，使喷油器能实现在发动机不转动的情况下按照标定要求进行工作。
61.优选的，在完成排空气过程后，可记录启动的时间来判断本实施例提供的燃油喷射系统的排空气方法和启动系统的有效性。发明人对本实施例提供的发动机的启动系统进行了实验，在工厂实车验证后，首次启动均能一次成功启动，而且启动的时间明显缩短，相比于未使用本实施例提供的燃油喷射系统的排空气方法前首次启动2～3次才能启动成功，且每次启动时间超过3秒，使用本实施例提供的燃油喷射系统的排空气方法后1次成功启动且启动时间控制在2秒左右，明显改善了新车首次启动困难的问题。
62.此外，本发明还提供一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时能实现如上所述的燃油喷射系统的排空气方法。具体的，本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法，可编成程序或软件，存储于所述可读存储介质上，实际使用中，利用该可读存储介质所存储的程序，来执行所述燃油喷射系统的排空气方法的各个步骤。而该可读存储介质可集成设置于控制装置(如发动机控制系统)或诊断仪中，或独立设置于其它的硬件中。
63.综上所述，在本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法、启动系统及可读存储介质中，所述燃油喷射系统的排空气方法包括驱动油泵对一燃油管道内部存在空气的发动机的油轨泵油；获取所述油轨内部的轨压建立的第一速率，并将所述第一速率与预设速率比较；若所述第一速率高于所述预设速率，则确定所述发动机为第一类发动机，并驱动喷油器按第一模式工作，直至所述喷油器达到第一预设目标；若所述第一速率不高于所述预设速率，则确定所述发动机为第二类发动机，并驱动所述喷油器按第二模式工作，直至所述喷油器达到第二预设目标。如此配置，通过获取油轨内部的轨压建立的第一速率，可以区分发动机的类别，并针对性地使喷油器按不同的模式工作，从而将空气排出。基于本发明提供的燃油喷射系统的排空气方法，可以实现区分不同类别的发动机，并针对性地将空气尽可能排除而不会喷入过量燃油的目的，从而改善了启动困难的问题。
64.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。