一种天然气发动机冷启动转速的控制方法

摘要

本发明公开了一种天然气发动机冷启动转速的控制方法，涉及天然气发动机技术领域，该方法通过获取水温传感器采集的实时水温，将该实时水温与温度限值进行比较；如果大于，表明发动机已经处于暖机状态，执行怠速PID调节控制；如果不大于，表明发动机处于冷启动状态，执行低温冷启动怠速控制；执行低温冷启动怠速控制后，再根据实时水温获取对应的节气门固定开度，按照节气门固定开度控制电子节气门，实现增大进气量控制，避开PID调节控制，稳定了发动机启动转速。采用本发明可有效改善低温环境下天然气发动机冷启动转速的稳定性；且本方法具有成本低和可靠性高的优点。

权利要求

1.一种天然气发动机冷启动转速的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、获取水温传感器采集的实时水温；

S20、判断实时水温是否大于预设定的温度限值；

如果大于，则，执行怠速PID调节控制；

如果不大于，则，执行低温冷启动怠速控制；

S22、判断实时水温是否与预设定的过渡温度相匹配；

如果匹配，则，获取预设定的理论温度上升斜率；根据所述理论温度上升斜率，计算出理论水温，并由该理论水温替换实时水温，重复执行步骤S30和S20，直到实时水温大于温度限值为止；

S30、执行所述低温冷启动怠速控制时，先根据实时水温获取对应的节气门固定开度，按照所述节气门固定开度控制电子节气门开度固定，使发动机转速提升稳定。

2.根据权利要求1所述的天然气发动机冷启动转速的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括预设定步骤，在该步骤中设定所述节气门固定开度，设定方式为：按照二维坐标设置所述节气门固定开度，二维坐标中横坐标为实时水温，纵坐标为转速，所述节气门固定开度为二维坐标中的斜线，该斜线向原点渐变，且实时水温最低时对应的节气门固定开度最大。

3.根据权利要求2所述的天然气发动机冷启动转速的控制方法，其特征在于，在所述S10步骤中，还包括以下步骤：获取转速传感器采集的转速；则，在所述S30步骤中，根据实时水温或转速，获取对应的节气门固定开度。

说明书

一种天然气发动机冷启动转速的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及天然气发动机技术领域，尤其涉及一种天然气发动机冷启动转速的控制方法。

背景技术

[0002] 目前，燃气发动机采用电子节气门来控制进气量,进而去控制发动机转速及功率输出。在怠速转速控制模式下,通过PID调节节气门的开度来调整进气量,使发动机稳定在目标转速。但是，在低温环境下时，机油等温度偏低，导致发动机内摩擦阻力偏大，同时，怠速转速控制模式下节气门的开度较小，使PID调节较为困难，很容易造成冷启动后转速不稳。

发明内容

[0003] 针对上述不足，本发明的目的是提供一种天然气发动机冷启动转速的控制方法，该控制方法有效改善了低温环境下，天然气发动机冷启动转速的稳定性，同时本方法是在不改变硬件结构的基础上实现的，成本低，可靠性高。

[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：

[0005] 一种天然气发动机冷启动转速的控制方法，包括以下步骤：

[0006] S10、获取水温传感器采集的实时水温；

[0007] S20、判断实时水温是否大于预设定的温度限值；

[0008] 如果大于，则，执行怠速PID调节控制；

[0009] 如果不大于，则，执行低温冷启动怠速控制；

[0010] S30、执行所述低温冷启动怠速控制时，先根据实时水温获取对应的节气门固定开度，按照所述节气门固定开度控制电子节气门开度固定，使发动机转速提升稳定。

[0011] 优选方式为，在所述S30步骤之前，还包括S22步骤：

[0012] 判断实时水温是否与预设定的过渡温度相匹配；

[0013] 如果匹配，则，获取预设定的理论温度上升斜率；

[0014] 根据所述理论温度上升斜率，计算出理论水温，并由该理论水温替换实时水温，重复执行步骤S30和S20，直到实时水温大于温度限值为止。

[0015] 优选方式为，所述控制方法还包括预设定步骤，在该步骤中设定所述节气门固定开度，设定方式为：

[0016] 按照二维坐标设置所述节气门固定开度，二维坐标中横坐标为实时水温，纵坐标为转速，所述节气门固定开度为二维坐标中的斜线，该斜线向原点渐变，且实时水温最低时对应的节气门固定开度最大。

[0017] 优选方式为，在所述S10步骤中，还包括以下步骤：

[0018] 获取转速传感器采集的转速；则，在所述S30步骤中，

[0019] 根据实时水温或转速，获取对应的节气门固定开度。

[0020] 采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

[0021] 由于本发明的天然气发动机冷启动转速的控制方法，该方法通过发动机ECU获取水温传感器采集的实时水温，并判断实时水温是否大于预设定的温度限值；如果大于，表明发动机已经处于暖机状态，则执行怠速PID调节控制即可使发动机转速稳定；如果不大于，表明发动机处于冷启动状态，则执行低温冷启动怠速控制；执行低温冷启动怠速控制后，先根据实时水温获取对应的节气门固定开度，按照所述节气门固定开度控制电子节气门开度固定，实现了增大进气量控制，避开PID调节，克服了发动机内摩擦阻力，稳定发动机启动转速，不同实时水温下固定不同的节气门开度，使发动机转速提升稳定，达到快速暖机的效果。可见，本发明通过监控水温以及固定节气门开度的方法，有效改善了低温环境下天然气发动机冷启动转速的稳定性；并且本方法是在不改变硬件结构的情况下实现的，使其具有成本低和可靠性高的优点。

附图说明

[0022] 图1是本发明天然气发动机冷启动转速的控制方法的流程示意图；

[0023] 图2是实施例的流程示意图；

[0024] 图3是实施例中二维坐标的示意图。

具体实施方式

[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0026] 本发明的方法基于低温环境下，天然气发动机冷启动。

[0027] 如图1和图2所示，一种天然气发动机冷启动转速的控制方法，包括以下步骤：

[0028] 步骤S10、获取水温传感器采集的实时水温；本例中，利用发动机的ECU去读取水温传感器采集的实时水温，此处ECU(为Electronic Control Unit的英文缩写)的中文意思为电子控制单元。水温传感器将采集到的实时水温转换成电压信号，传输给与其电连接的ECU。

[0029] 步骤S20、判断实时水温是否大于预设定的温度限值；本例中，由上述ECU执行此步骤，ECU将获取的实时水温与温度限值进行比较，并根据比较结果得出不同的控制指令，此处的温度限值可为标定值。

[0030] 如果大于，即实时水温大于温度限值，此时表明发动机已经处于暖机状态，ECU执行怠速PID调节控制，实现进气量控制，使发动机转速稳定；此处PID是英文缩写Proportion Integral Differential coefficient，中文意思是按比例调节。

[0031] 如果不大于，即实时水温不大于温度限值，表明处于低温环境下的发动机冷启动状态，此时ECU执行低温冷启动怠速控制。

[0032] 步骤S30、执行低温冷启动怠速控制时，先根据实时水温获取对应的节气门固定开度，ECU按照节气门固定开度控制电子节气门开度固定，增大进气量，克服发动机内摩擦阻力，稳定了发动机的启动转速。

[0033] 随着实时水温的不断升高，调取对应的预设定节气门固定开度，去得到对应的进气量，使发动机转速稳步提升。本发明可通过设置逐渐降低的节气门固定开度，获取所需进气量，克服内摩擦力，避免了发动机启动过程转速的波动。因发动机冷启动转速提升稳定，达到了快速暖机的效果，当实时水温大于温度限值后，ECU执行怠速PID调节控制，进入启动后状态。由上述可知，本发明通过固定节气门开度的方法，有效改善了低温环境下天然气发动机冷启动转速的稳定性；并且本方法是在不改变硬件结构的情况下实现的，使其具有成本低和可靠性高的优点。

[0034] 如图3所示，本发明的天然气发动机冷启动转速的控制方法还包括预设定步骤，在该步骤中设定节气门固定开度，设定方式为：

[0035] 按照二维坐标设置节气门固定开度，二维坐标中横坐标为实时水温，纵坐标为转速，节气门固定开度为二维坐标中的斜线，该斜线向原点渐变，且实时水温最低时对应的节气门固定开度最大。

[0036] 基于上述设置节气门固定开度的方式，

[0037] 在步骤S10中，还包括以下步骤，通过ECU去获取转速传感器采集的转速；则，在步骤S30中，可根据实时水温或转速，获取对应的节气门固定开度。

[0038] 在低温时执行表格中对应节气门固定开度，避开怠速PID调节控制，增大空气进气量，提升发动机转速，克服发动机内摩擦阻力，达到快速暖机并实现稳定转速的目的。

[0039] 另外，节气门固定开度预设定方式，也可按照试验得到的数据进行设置，不限上述方式。

[0040] 如图1、图2和图3所示，本实施例中，天然气发动机冷启动转速的控制方法，还包括S22步骤：

[0041] 判断实时水温是否与预设定的过渡温度相匹配；

[0042] 如果匹配，则，获取预设定的理论温度上升斜率；

[0043] 根据理论温度上升斜率，计算出理论水温，并由该理论水温替换实时水温，重复执行步骤S30和S20，直到实时水温大于温度限值为止。

[0044] 此步骤为过渡温度区间，在此区间内，水温上升斜率执行设定温度上升斜率而非实际水温，避免温度跨度过大，导致节气门开度跨度过大。当水温达到限值后，则执行怠速PID调节控制。

[0045] 上述过渡温度可标定。

[0046] 以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种天然气发动机冷启动转速的控制方法结构的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。