一种发动机起停控制方法与流程

1.本发明属于汽油机电子控制技术领域，涉及车辆发动机启停控制的优化策略，特别是涉及如何将起停时间缩短，降低起动机拖动时间较长引起的车辆抖动，力争做到无感起停的应用研究。


背景技术：

2.发动机启停系统是可以实现在车辆行驶过程中短暂停车(如红灯)时的自动起停功能技术。
3.系统可以根据车速、发动机转速、传动链状态、车身状态等信息判断驾驶员是否有停车、行驶意图，自动控制发动机的起动、停机；在城市工况下，可以有效减少车辆有害气体的排放，降低油耗，同时提升客户在等红绿灯应用场景时静音驾乘感受。
4.发动机启停功能可以在等红灯时发动机停机，并在满足发动机启动条件时启动。但是频繁的发动机启动/熄火，会让驾乘人员感受到明显的启动转速拖动以及车身的抖动。
5.目前传统的12v起停车型，曲轴位置传感器和非12v起停车型无区别，缺少同步位置管理，起停和正常启动无明显差异，启动时间偏长，整车抖动明显。


技术实现要素：

6.本发明提供一种发动机起停控制方法，其目的是缩短发动机起停时间，改善起停时的乘坐感受。
7.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
8.本发明的发动机起停控制方法，应用于起动电源为12v蓄电池的发动机起停控制，其起动包括手动起动和起停起动；所述的发动机设置双向曲轴位置传感器；所述的发动机起停起动时的喷油脉宽小于3ms。
9.所述的发动机起停起动的喷油脉宽需根据实车运行在不同环境温度点和海拔高度进行反复标定修正。
10.所述的发动机的ems软件升级为支持停机位置同步。
11.所述的发动机起停起动的进气量为10kg/h。
12.发动机起停起动的进气量通过配气机构进行调整；增大节气门的默认开度来进入更多的气体。
13.所述的手动起动和起停起动，其进气量的参数选择均与环境温度、海拔条件相关。
14.所述的手动起动的点火角为-2.7
°
，起停起动的点火角为10
°
。
15.在所述的手动启动发动机时，需要进行缺齿位置的同步信号判缸，在曲轴位置转到缺齿位置后进行1缸喷油；
16.在所述的启停启动发动机时，在未达到缺齿位置时，即开始1缸喷油点火，带有停机位置管理，下次起动时通过停机位置达到快速同步。
17.所述的双向曲轴位置传感器使用三个霍尔元件，可以产生两路电信号。
18.根据两路信号的关系，输出不同的脉宽信号：正转脉宽为45μs，反转脉宽为90μs，这样就可以精确测出发动机曲轴转角信息，在正转时计数器可以计数增加；在反转时可以计数递减；即使发生了反转，也可以精确确定发动机的停机位置。
19.本发明采用上述技术方案，尽量做到无感起停，采用缩短发动机起停的时间是有效途径，降低起动机拖动时间较长引起的车辆抖动；克服了现有12v蓄电池车型在频繁起停过程中，起动时间过长、振动明显问题，提高了乘车的舒适性。
附图说明
20.附图所表达的内容作简要说明：
21.图1为手动起动的示意图；
22.图2为起停起动的示意图；
23.图3为双向曲轴位置传感器的工作原理图；
24.图4为正转脉宽与反转脉宽的对比图；
25.图5为现有技术与本发明改进后的起动转速对比的屏幕截图；
26.图6为手动起动与起停起动在不同起动参数下对比的屏幕截图。
具体实施方式
27.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
28.如图1至图6所示本发明技术方案，为一种发动机起停控制方法，应用于起动电源为12v蓄电池的发动机起停控制，其起动包括手动起动和起停起动。12v起停区别于48v起停等技术，是依靠自身起动机的一起动方式，用的起动电源为12v蓄电池。起动机及蓄电池更换增强类型。
29.发动机的起停起动实质是指自动起动。附图中的启停启动与起停起动为同一概念。
30.为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现缩短发动机起停时间，改善起停时的乘坐感受(即实现无感起动)的发明目的，本发明采取的技术方案为：
31.如图1至图6所示，本发明的发动机起停控制方法，所述的发动机设置双向曲轴位置传感器；所述的发动机起停起动时的喷油脉宽小于3ms。
32.减少起停起动时的喷油脉宽，至3ms左右，低于手动起动的喷油脉宽0.5ms以上。
33.所述的发动机起停起动的喷油脉宽需根据实车运行在不同环境温度点和海拔高度进行反复标定修正。
34.通过ecu内部判定是否是触发了怠速起停；为了尽量做到无感起停，自动起停的时间和转速上冲需要精准控制，所以喷油脉宽需要实车在不同温度点和海拔高度反复标定修正。
35.所述的发动机的ems软件升级为支持停机位置同步。
36.所述的发动机起停起动的进气量为10kg/h。
37.增大起停起动的进气量，等于或接近10kg/h，高于手动起动的进气量。
38.发动机起停起动的进气量通过配气机构进行调整；增大节气门的默认开度来进入更多的气体。
39.所述的手动起动和起停起动，其进气量的参数选择均与环境温度、海拔条件相关。
40.所述的手动起动的点火角为-2.7
°
，起停起动的点火角为10
°
。更大的起动点火角有利于起动時的转速上冲。
41.手动起动基本把点火角控制在0附近，通过温度、海拔这些边界条件会有适当调整，而自动起动時，由于改变了进气，同时进气歧管内油膜模型的修正，综合考虑，自动起动時的点火角就可以提前，本发明是取了其中一个点，来说明问题，手动起动点火角为-2.7
°
，自动起动是接近10
°
。
42.在所述的手动启动发动机时，需要进行缺齿位置的同步信号判缸，在曲轴位置转到缺齿位置后进行1缸喷油；
43.在所述的启停启动发动机时，在未达到缺齿位置时，即开始1缸喷油点火，带有停机位置管理，下次起动时通过停机位置达到快速同步。
44.所述的双向曲轴位置传感器使用三个hall(霍尔)元件，可以产生两路电信号。
45.根据两路信号的关系，输出不同的脉宽信号：正转脉宽为45μs，反转脉宽为90μs，这样就可以精确测出发动机曲轴转角信息，在正转时计数器可以计数增加；在反转时可以计数递减；即使发生了反转，也可以精确确定发动机的停机位置。
46.采用双向曲轴位置传感器后，ems软件升级支持停机位置同步，通过实际测试，起停起动时间明显缩短。
47.引入停机位置管理系统，通过停机时记忆曲轴缺齿位置，下次起动时通过停机位置同步管理，在启停启动发动机时，在未达到缺齿位置时，即开始1缸喷油点火，缩短起动时间。
48.图1和图2的差异就是手动起动时和采用双向曲轴位置传感器自动起动时的差异：
49.图1表示的是：手动起动时，需要通过曲轴的转动，找到曲轴缺齿位置，判定出一缸上止点位置，然后开始喷油点火。这种情况下，由于上次停机位置不确定，从拖动位置到曲轴的58齿位置的时间是较长的，因此起动时间较长；
50.图2表示的是：采用双向曲轴位置传感器，在上一次熄火的时候，ecu可以记忆曲轴位置的角度，通过计算，该角度距离最近最适合喷油点火的气缸是哪一组，可以最快的速度喷油点火，节省了重新找一缸上止点位置的时间。
51.图中标记为：
52.1cyl ignition：第一缸点火标识位；
53.1cyl fuel injection：第一缸燃油喷射标识位；
54.2cyl fuel injection：第二缸燃油喷射标识位；
55.crankshaft 58x：曲轴的58齿位置。
56.为了准确判断一缸上止点的位置，在曲轴上安装有60个凹凸的齿圈，把曲轴等分为60分，少了两个齿圈，标记出一缸上止点位置。
57.图3记载的是双向曲轴位置传感器的工作原理：
58.通过计算，曲轴正转和反转输出不同的脉宽信号，正转计数器加1，反转则计数器减1，来最终确认发动机停机时刻的曲轴角度，在下次发动机启动时，依靠上一次发动机停
机的位置，ecu可以判断出哪一缸最适合首先喷油点火，这样就可以让发动机起动时间缩短。
59.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，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，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。