纯电动汽车无凸轮轴传感器的增程器发动机的控制方法

摘要

本发明公开一种纯电动汽车无凸轮轴传感器的增程器发动机的控制方法，它省去了传统发动机的凸轮轴位置传感器,使用安装在增程器的发电机进行扭矩检测,通过判断扭矩反馈值F

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车(即纯电动汽车)中增程器发动机的控制方法,特别是 对纯电动汽车无凸轮轴传感器的偶数缸增程器系统中发动机的控制方法。

背景技术

在PM2.5严重影响人类生存的今天,传统汽车在排放法规和燃油经济性的双重 压力下,人们也在为石油这种不可再生资源日后枯竭思考。近十年来全世界各汽车 制造商陆续推出电动汽车，电动汽车一般分成三大类:混合型(HEV)/燃料电池型 (FCV)/纯电池型(BEV)。其中纯电动汽车因受充电设备和续驶里程等的限制。混合 动力车无法在50公里范围内达到零排放问题。燃料电池技术需要大量贵金属作为催 化剂。

在此情况下是否能有一款车间有纯电动车的在50公里续航里程范围内达到0排 放，又可以兼得传统车的续驶里程长的优点呢？增程式汽车应运而生，具有节能、 环保、低碳的特点。

发明内容：

本发明的目的是提供一种纯电动汽车无凸轮轴传感器的增程器发动机的控制 方法。本发明从节约系统成本、简化发动机设计的角度出发，不使用凸轮轴位置传 感器，利用发电机扭矩反馈波动，在无凸轮轴位置传感器的情况下识别1缸压缩上 止点及排气上止点，从而实现燃油的正确顺序喷射。

本发明提出的纯电动汽车无凸轮轴传感器的增程器发动机的控制方法，包括以 下步骤：

(1)增程器控制单元发出增程器启动命令，发动机电子控制单元设定汽车凸轮 轴的初始电压信号为高电平信号；

(2)启动发动机，稳定怠速，通过发电机采集发动机1缸扭矩反馈值，设定扭 矩值为正扭矩；

(3)发动机控制单元控制喷油器1正常工作，同时采集扭矩反馈值F₁和扭矩反 馈值F₄；其中：F₁为设定的发动机1缸做功其扭矩反馈值,F₄为设定的发动机1缸进 气其扭矩反馈值.

(4)将所述的F₁和F₄进行比较，若F₁<F₄,则发动机电子控制单元设定的凸轮轴 信号与发动机1缸的压缩上止点同步；若F₁>F₄，则发动机控制单元设定的凸轮轴初 始电压信号与发动机1缸的排气上止点同步；

(5)若发动机电子控制单元设定的凸轮轴初始电压信号与发动机1缸的压缩上 止点同步，则发动机电子控制单元保持发动机凸轮轴的电压信号为高电平；若发动 机电子控制单元的凸轮轴初始电压信号与发动机1缸的排气上止点同步，则发动机 电子控制单元将凸轮轴电压信号修改为低电平。

在步骤(3)中，发动机控制单元控制喷油器1正常工作，其他喷油器停止工作。

本发明提出的识别增程器发动机1缸压缩上止点的方法,其优点是:本方法不需 要凸轮轴位置传感器,但可以识别1缸压缩上止点,从而完成发动机与发动机控制单 元的正确同步,实现燃油正确的顺序喷射。本发明可以节约系统成本,简化发动机设 计,获得经济与技术的双重收益。

附图说明:

图1是本发明方法的流程框图；

图2是发动机与1缸压缩上止点同步启动的示意图；

图3是发动机与1缸排气上止点同步启动的示意图。

具体实施方式:

本发明提供一种纯电动汽车无凸轮轴传感器的增程器发动机的控制方法，是 在发动机的控制里模拟出一个凸轮轴的信号，其流程框图如图1所示,包含以下步 骤:

(1)增程器控制单元发出增程器启动命令，发动机电子控制单元设定汽车凸轮 轴的初始电压信号为高电平信号；

(2)启动发动机，稳定怠速，通过发电机采集发动机1缸扭矩反馈值，设定扭 矩值为正扭矩；

(3)发动机控制单元控制喷油器1正常工作，同时采集扭矩反馈值F₁和扭矩反 馈值F₄；其中：F₁为设定的发动机1缸做功其扭矩反馈值,F₄为设定的发动机1缸进 气其扭矩反馈值.

(4)将所述的F₁和F₄进行比较，若F₁<F₄,则发动机电子控制单元设定的凸轮轴 信号与发动机1缸的压缩上止点同步；若F₁>F₄，则发动机控制单元设定的凸轮轴初 始电压信号与发动机1缸的排气上止点同步；

(5)若发动机电子控制单元设定的凸轮轴初始电压信号与发动机1缸的压缩上 止点同步，则发动机电子控制单元保持发动机凸轮轴的电压信号为高电平；若发动 机电子控制单元的凸轮轴初始电压信号与发动机1缸的排气上止点同步，则发动机 电子控制单元将凸轮轴电压信号修改为低电平。即：原来设置凸轮轴信号为高电平, 发动机电子控制单元检测模拟信号与1缸的排气上止点同步,将模拟电平修改为低 电平,纠正其错误模拟信号,修改后信号与正常信号一致。

本发明的识别增程器发动机1缸压缩上止点的方法,省去了传统发动机的凸轮 轴位置传感器,而且使用安装在增程器的发电机进行扭矩检测,获取发动机1缸和4 缸的正常扭力输出,对于四冲程发动机的发动机控制单元,在启动同步时无法区分1 缸的压缩上止点和排气上止点,所以发动机启动稳定后只能猜测其中一种,这样进 入正常工作时就存在两种可能的同步情况:即同步状态正确或同步状态错误,当同 步状态为错误时,对凸轮轴的电压信号进行调整。

以下结合附图详细介绍本发明内容,本方法的步骤如图1所示:

增程器控制单元发出增程器启动命令，发动机电子控制单元设定汽车凸轮轴的 初始电压信号为高电平信号；

启动发动机，稳定怠速，多次采集发动机1缸扭矩反馈值F，设定扭矩值为正扭 矩；

发动机控制单元控制喷油器1正常工作，其他喷油器停止工作,同时采集扭矩反 馈值F₁和扭矩反馈值F₄；在发动机稳定怠速后,发动机电子控制单元或者与1缸的压 缩上止点同步,或者与4缸的压缩上止点同步。上述扭矩的波动规律是:喷油器1正常 喷油后,检测扭矩反馈值F₁<F₄。1缸喷油时间与点火时间正确,则可以判断发动机电 子控制单元初始化的凸轮轴信号与发动机之间的原同步状态正确；否之则可以判断 ECU初始化的凸轮轴信号与发动机之间的原同步状态错误。如图2所示,其中各缸的 四个冲程(进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程)循环往复。气缸计数器是发 动机电子控制单元计算当前压缩冲程所对应的气缸数，气缸计数器1表示1缸的压缩 上止点，2表示的是发动机电子控制单元认为的2缸的压缩上止点，3表示的是发动 机电子控制单元认为的3缸的压缩上止点，4表示的是发动机电子控制单元认为的4 缸的压缩上止点。图2中I区域所示为转速稳定前阶段,II区域所示为扭矩采集区域 和扭矩判断区域,III区域为发动机根据检测的情况识别1缸压缩上止点阶段。图2 所示的是ECU在无凸轮轴位置传感器启动时初始化凸轮轴信号与发动机之间的原同 步状态正确的情况,不需要对同步状态修改。

如果发动机电子控制单元初始化的凸轮轴信好与发动机之间的原同步状态正 确,则保持正确的同步状态；如果发动机电子控制单元初始化的凸轮轴信好与发动 机之间的原同步状态错误,则根据1缸的压缩上止点调整到正确的同步状态。图3表 示的是发动机电子控制单元在无凸轮轴位置传感器启动时初始化凸轮轴信号与发 动机之建的原同步状态错误的情况,此时可以判定发动机电子控制单元把1缸的排 气上止点错误的猜测为1缸的压缩上止点,因此在在启动时初始化的凸轮轴信号与 正确状态相反,发动机电子控制单元会根据检测的情况识别正确的1缸的压缩上止 点,从而更新同步状态,这一过程如图3中的III区所示。