一种液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法

摘要

本发明涉及一种液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，属于汽车发动机管理技术领域。ECU利用传感器采集发动机的转速、冷却液温度、节气门开度等信号。汽车发动机起动前只以冷却液温度为参数与设定的温度阈值比较，控制汽车加热系统开关和加热持续时间；发动机起动后以100毫秒为周期，以冷却液温度、转速、节气门开度信号为参数分别与温度阈值、转速阈值、节气门开度阈值比较并结合汽车发动机具体工况进行循环控制是否打开汽车加热系统。本发明方法不需采用独立的人工开关控制，ECU根据各传感器采集的发动机的转速、水温、节气门开度等信号，控制是否打开汽车加热系统及加热持续时间，使之更加符合汽车发动机实际运行的工况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，属于汽车发动机管理技术领域。

背景技术

在外面环境温度较低时，很多液化石油气(以下简称LPG)燃料车辆就会出现冷启动困难、冷启动后怠速抖动、冷启动后加速不良等驾驶性问题。为了解决此问题，目前市场上大多采用汽车冷启动加热器使汽车在冷机状态时进行电加热，使汽车发动机温度始终保持在零上三十度以上，从而改善汽车冷启动性能。目前市场上冷启动加热器几乎都采用独立控制方案，即加热器控制器是独立于整车控制系统的单独设备，需要车主先单独打开加热器的控制开关，待加热到一定温度后，起动汽车。

随着汽车及其配套电子产品的发展，汽车上的配套电子设备数量急剧增加，汽车的电气系统变得越来越复杂，对整车自动化的需求越来越高，车内空间越来越宝贵，对于LPG燃料车辆，传统的独立加热器越来越不能满足客户需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，将LPG燃料汽车的加热系统的控制集成于汽车发动机管理系统中，利用其中各传感器采集的发动机的转速、水温、曲轴等信号，通过设定的控制方法，更加灵活准确的进行加热，并实现汽车加热系统加热自动化。

本发明提出的液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，包括以下步骤：

(1)打开汽车点火钥匙开关，采集冷却液温度传感器的电压信号，并将电压信号转换为温度值；采集节气门位置传感器的电压信号，并将电压信号转换为开度值；采集曲轴位置传感器的电平信号，并将电平信号转换为发动机转速值；

(2)设定温度阈值和时间阈值，将上述转换后的温度值与温度阈值进行比较，若温度值低于设定的温度阈值，则启动汽车加热系统，并同时计算汽车加热系统的加热时间，若加热时间超过设定的时间阈值，则关闭汽车加热系统，若加热时间在设定的时间阈值，且此时汽车发动机已经起动，则进进行步骤(3)；若温度值高于设定的温度阈值，则不启动汽车加热系统；

(3)汽车电子控制单元以100毫秒为周期进行以下控制：采集冷却液温度传感器的电压信号，并将电压信号转换为温度值；采集节气门位置传感器的电压信号，并将电压信号转换为开度值；采集曲轴位置传感器的电平信号，并将电平信号转换为发动机转速值；将转换后的温度值与上述设定的温度阈值进行比较，若温度值低于上述设定的温度阈值，则启动汽车加热系统；若温度值高于上述设定的温度阈值，则根据节气门开度值和转速值判断是否启动汽车加热系统，具体操作如下：

分别设定发动机在怠速工况、部分负荷工况、倒拖工况、倒拖断油工况、全负荷工况下的转速阈值N_i(i＝1，2…)，且0<N_i<N_i+1<N_i+2<N_i+3…<5000转/分钟，

分别设定发动机在怠速工况、部分负荷工况、倒拖工况、倒拖断油工况、全负荷工况下的节气门开度阈值TPS_i(i＝1，2…)，且0<TPS_i<TPS_i+1<TPS_i+2<TPS_i+3…<1，

将转换后的转速信号N与上述设定的转速阈Ni进行比较，同时将转换后的节气门开度值TPS与上述设定的开度阈值进行比较，当转速值位于相邻两个转速阈值之间，即N_i≤N<N_i+1，且节气门开度值位于相邻两个节气门开度阈值之间，即TPS_i≤TPS<TPS_i+1时，若发动机处于怠速工况、倒拖工况或倒拖断油工况中的任何一种，则不启动汽车加热系统，若发动机处于部分负荷工况或全负荷工况，则启动汽车加热系统。

本发明提出的液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，其优点是，不需采用独立的人工开关控制，ECU根据各传感器采集的发动机的转速、水温、曲轴等信号，分析发动机运行中的各种参数，按照设定的程序进行计算处理输出处理结果，控制是否打开汽车加热系统及加热持续时间，使之更加符合汽车发动机实际运行的工况实现对发动机的点火时间，喷油量等进行反馈控制，满足发动机在各种不同工况下均能达到最佳值的要求。

附图说明

图1是本发明方法的流程框图。

具体实施方式

本发明提出的液化石油气单燃料汽车加热系统的低温冷启动方法，其流程框图如图1所示，包括以下步骤：

(1)打开汽车点火钥匙开关，采集冷却液温度传感器的电压信号，并将电压信号转换为温度值；采集节气门位置传感器的电压信号，并将电压信号转换为开度值；采集曲轴位置传感器的电平信号，并将电平信号转换为发动机转速值；

(2)设定温度阈值和时间阈值，将上述转换后的温度值与温度阈值进行比较，若温度值低于设定的温度阈值，则启动汽车加热系统，并同时计算汽车加热系统的加热时间，若加热时间超过设定的时间阈值，则关闭汽车加热系统，若加热时间在设定的时间阈值，且此时汽车发动机已经起动，则进进行步骤(3)；若温度值高于设定的温度阈值，则不启动汽车加热系统；

(3)汽车电子控制单元以100毫秒为周期进行以下控制：采集冷却液温度传感器的电压信号，并将电压信号转换为温度值；采集节气门位置传感器的电压信号，并将电压信号转换为开度值；采集曲轴位置传感器的电平信号，并将电平信号转换为发动机转速值；将转换后的温度值与上述设定的温度阈值进行比较，若温度值低于上述设定的温度阈值，则启动汽车加热系统；若温度值高于上述设定的温度阈值，则根据节气门开度值和转速值判断是否启动汽车加热系统，具体操作如下：

分别设定发动机在怠速工况、部分负荷工况、倒拖工况、倒拖断油工况、全负荷工况下的转速阈值N_i(i＝1，2…)，且0<N_i<N_i+1<N_i+2<N_i+3…<5000转/分钟，

分别设定发动机在怠速工况、部分负荷工况、倒拖工况、倒拖断油工况、全负荷工况下的节气门开度阈值TPS_i(i＝1，2…)，且0<TPS_i<TPS_i+1<TPS_i+2<TPS_i+3…<1，将转换后的转速信号N与上述设定的转速阈Ni进行比较，同时将转换后的节气门开度值TPS与上述设定的开度阈值进行比较，当转速值位于相邻两个转速阈值之间，即N_i≤N<N_i+1，且节气门开度值位于相邻两个节气门开度阈值之间，即TPS_i≤TPS<TPS_i+1时，若发动机处于怠速工况、倒拖工况或倒拖断油工况中的任何一种，则不启动汽车加热系统，若发动机处于部分负荷工况或全负荷工况，则启动汽车加热系统。

本发明的一个实施例中，步骤(2)的操作过程可以如下表所示：

 

水温(℃)发动机工况汽车加热系统TCO<温度阈值70℃                              打开汽车点火钥匙开关且不启动发动机      打开        TCO≥温度阈值70℃                                打开汽车点火钥匙开关且不启动发动机      关闭        

上表中温度阈值可根据实际车型进行配置以满足达到汽车冷启动最佳性能，本表中设定的温度阈值为70℃。

本发明的一个实施例中，步骤(3)的操作过程可以如下表所示：

上述表3中，为了描述清楚，根据汽车工况设定了一个中间变量Q值，设定方法是：当发动机处于怠速工况、倒拖工况或倒拖断油工况时，设定Q＝0，当发动机处于部分负荷工况或全负荷工况时设定Q＝1。中间变量Q＝0表示不启动汽车加热系统，Q＝1表示启动汽车加热系统。其中转速阈值和节气门开度阈值可根据实际车型进行配置，以达到汽车冷启动的最佳性能。本表中设定的转速阈值为：N₁＝1500，N₂＝2500，N₃＝3500，N₄＝4500(i＝4)；开度阈值为：TPS₁＝13，TPS₂＝25，TPS₃＝33，TPS₄＝45，TPS₅＝100(i＝5)。