车辆发动机低温启动方法、装置、车辆和介质与流程

1.本技术涉及发动机控制领域，并且更具体地，涉及发动机控制领域中车辆发动机低温启动方法、装置、车辆和介质。


背景技术：

2.相关技术中，在低温环境下启动直喷汽油发动机时，汽油的雾化和蒸发效果较不理想，不能形成良好的混合气体，使得发动机缸内的燃烧效果不佳，导致火花塞表面附着大量的积碳，进而引起发动机无法启动或启动后失火。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种车辆发动机低温启动方法、装置、车辆和介质，该方法能够增加低温环境下火花塞的点火能力，降低火花塞积碳的风险，并保证发动机在低温环境下成功启动。
4.第一方面，提供了一种车辆发动机低温启动方法，该方法包括：在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。
5.通过上述技术方案，能够在低温环境下通过修正发动机需要的充磁时间，增长充磁时间进而可以增加低温环境下火花塞的点火能力，从而保证发动机在低温环境下成功启动，降低火花塞积碳的风险。
6.结合第一方面，在某些可能的实现方式中，根据所述发动机的水温温度和所述发动机的充电电压，在第一设定表中确定修正系数；所述第一设定表用于记载不同水温温度和充电电压对应的修正系数；根据所述第一充磁时间和所述修正系数，确定所述第二充磁时间。
7.结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，将所述第一充磁时间和所述修正系数的乘积结果确定为所述第二充磁时间。
8.结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，确定在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量；根据在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量，制定所述第一设定表。
9.结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，获取所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速；根据所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速，在第二设定表中确定所述第一充磁时间；所述第二设定表用于记载不同充电电压和实时转速对应的充磁时间。
10.结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在确定所述水温温度大于所述设定温度的情况下，基于所述第一充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发
动机启动。
11.通过上述技术方案，能够在车辆处于常温状态下，按照第一充磁时间对发动机进行点火，从而能够降低车辆的电量使用情况和发动机油耗。
12.结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，基于所述第二充磁时间控制所述发动机的点火线圈通电充磁。
13.第二方面，提供了一种车辆发动机低温启动装置，该装置包括：
14.第一确定模块，用于在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；
15.第二确定模块，用于在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；
16.点火模块，用于基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。
17.第三方面，提供一种车辆，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
18.第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
19.第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
20.图1是本技术一个实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图；
21.图2是本技术又一个实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图；
22.图3是本技术又一个实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图；
23.图4是本技术又一个实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图；
24.图5是本技术一个实施例提供的一种车辆发动机低温启动装置的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况，另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
26.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性
或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
27.传统的直喷汽油发动机在低温环境(低温水温和低进气)下启动时，汽油的雾化和蒸发效果不理想，不能形成良好的混合气体，容易导致发动机缸内的燃烧效果不好，使得火花塞表面附着大量的积碳。随着火花塞表面附着的积碳增多，使得点火线圈充磁能量不足，导致火花塞的点火能量降低，无法点燃混合气体，进而引起发动机无法启动或者启动后失火。在相关技术中，通过整体提升点火线圈的充磁能量，能够使发动机在低温环境下成功启动，而采用这种方式会存在点火线圈充磁能量过高而发生烧蚀的风险，并且在常温环境下启动发电机并不需要过高的点火线圈充磁能量，导致车辆的耗电量和油耗增加。
28.基于此，本技术实施例的车辆发动机低温启动方法能够通过增加低温环境下的充磁时间，使得低温环境下的火花塞的点火能力增加，从而确保发动机成功启动。
29.以下对本技术实施例的技术方案的实现细节进行详细描述。
30.图1是本技术实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图。
31.示例性的，如图1所示，车辆发动机低温启动方法包括：
32.步骤s101，在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间。
33.车辆上配置有电子控制器单元(ecu，electronic control unit)，ecu又称为车辆的行车电脑，能够控制车辆的行驶状态以及实现车辆的各种功能，主要利用各种传感器、总线的数据采集和交换，判断车辆的状态以及用户的意图，从而通过执行器操控车辆。
34.ecu能够获取发动机的水温温度，通过水温温度可以间接判断车辆是否处于低温环境。
35.ecu还能够确定第一充磁时间，其中，第一充磁时间是在正常状态下启动发动机需要的充磁时间，其中，这里的正常状态是指在常温环境下启动发动机，一般情况下，常温状态下启动发动机所需要的充磁时间是在出厂前制定并存入车辆中。
36.步骤s102，在确定水温温度小于或等于设定温度的情况下，对第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间。
37.在水温温度小于或等于设定温度的情况下，表明发动机处于低温环境中，低温环境下发动机的启动需要更多的充磁能量，基于此，在第一充磁时间的基础上进行修正，得到第二充磁时间，其中，第二充磁时间大于第一充磁时间，从而能够保证低温环境下火花塞的点火能力。在实际应用中，设定温度可以设置为-4℃。
38.步骤s103，基于第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现发动机低温启动。
39.这里，按照第二充磁时间对处于低温环境的发动机进行点火，从而能够增强火花塞的点火能力，保证发动机在低温环境下完成启动。
40.相比于基于第一充磁时间对发动机进行点火，基于第二充磁时间对发动机进行点火，能够提高点火线圈的能量，使得火花塞能够产生足够能量的火花，进而有足够能量的火花将发动机缸内的可燃混合气体进行点燃，从而满足低温环境下发动机启动的能量需求。在实际应用中，由于火花线圈能够提供足够的充磁能量，因此发动机缸内的混合气体能够充分燃烧，从而能够避免火花塞表面附着大量的积碳。
41.在对充磁时间完成修正之后，还需要实时监控发动机的工况，当检测到发动机的水温温度升高至-4℃以上，则结束充磁时间的修正，从而可以降低电量损耗和发电机的油
耗。
42.在本技术的一个实施例中，是基于第二充磁时间对发动机的点火线圈通电充磁，也就是，将点火线圈的充磁时间设定为第二充磁时间，在点火线圈完成充磁之后，可以实现低温环境的发动机的启动。具体地，点火线圈包含两组线圈，分别为初级线圈和次级线圈，将初级线圈接通电源，随着电流的增长，初级线圈四周产生一个很强的磁场，控制初级线圈的通电时间为第二充磁时间，在到达第二充磁时间的情况下，控制初级线圈电路断开，此时初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈能够产生较高的感应电压，感应电压通过火花塞能够变成高压电火花，从而点燃发动机内部的可燃混合气体，在低温环境下实现发动机的启动。
43.综上，本技术的车辆发动机低温启动方法能够通过修正充磁时间，增加低温环境下火花塞的点火能力，从而能够对发动机缸内的混合气体进行充分燃烧，保证在低温环境下的发动机能够成功启动，同时降低火花塞积碳的风险。
44.图2是本技术实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图。
45.步骤s201，获取发动机的充电电压和发动机的实时转速。
46.步骤s202，根据发动机的充电电压和发动机的实时转速，在第二设定表中确定第一充磁时间。
47.这里的第二设定表是在车辆出厂前预先制定的map图，map图是指发动机在不同工况下所需的点火控制曲线图称为map图，其中，第二设定表图记录的是常温环境下启动的点火控制曲线图，如表1所示，表1示出了在常温状态下不同工况下的充磁时间。
48.表1
[0049][0050]
在实际应用中，充磁时间与发动机的实时转速和发电机的充电电压相关，在不同的实时转速和充电电压下，充磁时间也会相应地变化。在表1中，第一行数据是指充电电压，第一列数据是指发电机的实时转速，其余的数据是在不同充电电压和实时转速对应的充磁
时间，示例地，在发动机转速1200rpm、充电电压为12v的情况下，从第二设定表中可以确定在常温环境下的第一充磁时间为4.3ms。
[0051]
图3是本技术实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图。
[0052]
步骤s301，根据发动机的水温温度和发动机的充电电压，在第一设定表中确定修正系数。
[0053]
这里，提供了第一设定表，其中，第一设定表是用于记载了在不同水温温度和充电电压下对应的修正系数，可以理解的，在不同水温温度下启动发动机所需要的充磁能量不同从而影响点火线圈的充磁时间，而充电电压的大小同样也能影响点火线圈的充磁时间，因此，需要根据发动机的水温温度和充电电压，在第一设定表中确定对应的修正系数。下面参照表2，表2为充磁时间修正表。
[0054]
表2
[0055][0056]
在表1中，第一行数据代表不同的充电电压，第一列数据代表不同的水温温度，其余的数据是在不同充电电压和水温温度下对应的修正系数，示例地，在充电电压为12v，水温温度为-28℃的情况下，对应的修正系数是1.15。
[0057]
步骤s302，根据第一充磁时间和修正系数，确定第二充磁时间。
[0058]
在本技术的一个实施例中，第二充磁时间＝第一充磁时间*修正系数，在确定修正系数之后，对第一充磁时间和修正系数进行乘积运算，将第一充磁时间和修正系数的乘积结果确定为第二充磁时间。示例地，在当前工况为发动机转速1200rpm，充电电压12v，水温-28℃的情况下，根据第二设定表中可以确定对应的第一充磁时间为4.3ms，在第一设定表中可以确定对应的修正系数为1.15，基于此，第二充磁时间＝4.3ms*1.15＝4.945ms。
[0059]
图4是本技术实施例提供的一种车辆发动机低温启动方法的示意性流程图。
[0060]
步骤s401，确定在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量。
[0061]
步骤s402，根据在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量，制定第一设定表。
[0062]
步骤s401和步骤s402是用于制定第一设定表。在实际应用中，温度越低，点火线圈的电阻越小，在相同的充电电压下流经点火线圈的电流就会更大，在这种情况下，主要基于限流的因素考虑点火线圈能够达到的最大点火能量。在对点火线圈进行实验之后，能够得到如表3所示的提升数据。
[0063]
表3
[0064][0065]
在上述表3中的点火能量提升比例是指相比于在常温状态的点火能量能够提升的比例，确定了在低温环境下点火能量的提升比例之后，根据在不同水温温度和充电电压能够达到的最大点火能量，确定不同水温温度对应的修正系数，从而在表2的基础上能够得到第一设定表。
[0066]
在本技术的一个实施例中，在确定水温温度大于设定温度的情况下，基于第一充磁时间对发动机进行点火，其中，设定温度可以为-4℃。具体地，点火线圈包含两组线圈，分别为初级线圈和次级线圈，将初级线圈接通电源，随着电流的增长，初级线圈四周产生一个很强的磁场，控制初级线圈的通电时间为第一充磁时间，在到达第一充磁时间的情况下，控制初级线圈电路断开，此时初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈能够产生感应电压，感应电压通过火花塞能够变成高压电火花，从而点燃发动机内部的可燃混合气体，在常温环境下实现发动机的启动。发动机在常温环境下启动需要的充磁能量会低于在低温环境下启动需要的充磁能量，因此，在常温环境下保持基于第一充磁时间启动发动机，能够降低整车电量的使用情况，防止电量持续降低及油耗增加。
[0067]
图5是本技术实施例提供的一种车辆发动机低温启动装置的结构示意图。
[0068]
示例性的，如图5所示，车辆发动机低温启动装置500可以包括：
[0069]
第一确定模块501：用于在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；
[0070]
第二确定模块502：用于在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；
[0071]
点火模块503：用于基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。
[0072]
本技术的一个实施例中，第二确定模块502具体用于，根据所述发动机的水温温度和所述发动机的充电电压，在第一设定表中确定修正系数；所述第一设定表用于记载不同水温温度和充电电压对应的修正系数；根据所述第一充磁时间和所述修正系数，确定所述第二充磁时间。
[0073]
在本技术的一个实施例中，第二确定模块502具体用于，将所述第一充磁时间和所述修正系数的乘积结果确定为所述第二充磁时间。
[0074]
在本技术的一个实施例中，第二确定模块502还用于，确定在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量；根据在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量，制定所述第一设定表。
[0075]
在本技术的一个实施例中，第一确定模块501具体用于，获取所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速；根据所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速，在第二设定表中确定所述第一充磁时间；所述第二设定表用于记载不同充电电压和实时转速对应的充磁时间。
[0076]
在本技术的一个实施例中，点火模块503还用于，在确定所述水温温度大于所述设定温度的情况下，基于所述第一充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机启动。
[0077]
在本技术的一个实施例中，点火模块503具体用于，基于所述第二充磁时间控制所述发动机的点火线圈通电充磁。
[0078]
本技术实施例还提供的一种车辆，应理解，上述介绍的车辆发动机低温启动方法可以应用于车辆中。
[0079]
具体地，上述车辆发动机低温启动方法可以由车辆的ecu来实现。是发动机的综合控制装置。它的功用是根据自身存储的程序对发动机各传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断、然后输出指令，控制有关执行器动作，达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。上述列举的车辆发动机低温启动方法可以基于车辆的ecu执行。
[0080]
此外，本技术实施例还提供一种装置，该装置可以包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有可执行程序代码，处理器用于调用并执行该可执行程序代码执行本技术实施例提供的车辆发动机低温启动方法。
[0081]
本实施例可以根据上述方法示例对该装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中，上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0082]
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，该装置还可以包括第一确定模块、第二确定模块和点火模块等。需要说明的是，上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相
关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
[0083]
应理解，本实施例提供的装置用于执行上述一种车辆发动机低温启动方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
[0084]
在采用集成的单元的情况下，该装置可以包括处理模块、存储模块。其中，当该装置应用于车辆上时，处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持车辆执行相互程序代码等。
[0085]
其中，处理模块可以是处理器或控制器，其可以实现或执行结合本技术公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，dsp)和微处理器的组合等等，存储模块可以是存储器。
[0086]
另外，本技术的实施例提供的装置具体可以是芯片、组件或模块，该芯片可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储指令，当处理器调用并执行指令时，可以使芯片执行上述实施例提供的车辆发动机低温启动方法。
[0087]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例提供的车辆发动机低温启动方法。
[0088]
本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例提供的车辆发动机低温启动方法。
[0089]
其中，本实施例提供的装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
[0090]
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0091]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0092]
以上内容，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种车辆发动机低温启动方法，其特征在于，所述方法包括：在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间，包括：根据所述发动机的水温温度和所述发动机的充电电压，在第一设定表中确定修正系数；所述第一设定表用于记载不同水温温度和充电电压对应的修正系数；根据所述第一充磁时间和所述修正系数，确定所述第二充磁时间。3.根据权利要求2所述的车辆发动机低温启动方法，其特征在于，所述根据所述第一充磁时间和所述修正系数，确定所述第二充磁时间，包括：将所述第一充磁时间和所述修正系数的乘积结果确定为所述第二充磁时间。4.根据权利要求2所述的车辆发动机低温启动方法，其特征在于，在第一设定表确定修正系数之前，所述方法还包括：确定在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量；根据在不同的充电电压和不同的水温温度的情况下点火线圈能够达到的最大点火能量，制定所述第一设定表。5.根据权利要求1所述的车辆发动机低温启动方法，其特征在于，所述在车辆起动后，确定第一充磁时间，包括：获取所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速；根据所述发动机的充电电压和所述发动机的实时转速，在第二设定表中确定所述第一充磁时间；所述第二设定表用于记载不同充电电压和实时转速对应的充磁时间。6.根据权利要求1所述的车辆发动机低温启动方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定所述水温温度大于所述设定温度的情况下，基于所述第一充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机启动。7.根据权利要求1所述的车辆发动机低温启动方法，其特征在于，所述基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动，包括：基于所述第二充磁时间控制所述发动机的点火线圈通电充磁。8.一种车辆发动机低温启动装置，其特征在于，所述装置包括：第一确定模块，用于在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；第二确定模块，用于在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；点火模块，用于基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程
序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种车辆发动机低温启动方法、装置、车辆和介质，该方法应用于发动机控制领域，该方法包括：在车辆起动后，确定发动机的水温温度和第一充磁时间；所述第一充磁时间表征在正常状态下启动所述发动机需要的充磁时间；在确定所述水温温度小于或等于设定温度的情况下，对所述第一充磁时间进行修正，确定第二充磁时间；所述第二充磁时间大于所述第一充磁时间；基于所述第二充磁时间对所述发动机进行点火以实现所述发动机低温启动。该方法能够增长充磁时间进而可以增加低温环境下火花塞的点火能力，从而保证发动机在低温环境下成功启动，降低火花塞积碳的风险。降低火花塞积碳的风险。降低火花塞积碳的风险。


技术研发人员：张蕾 赵志聪 黄旭 曹鹏
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/12