CN104595049B - 双燃料发动机瞬态扭矩补偿***、补偿方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿***、补偿方法及车辆，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***包括：检测单元，用于检测车辆中的边界参数；调节单元，用于调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量；控制单元，分别连接所述检测单元和调节单元，用于根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，并发送控制信号至所述调节单元，使所述调节单元进行调节动作。本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿***可实时获取边界参数，及时补偿发动机的瞬态扭矩，使得输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

Description

双燃料发动机瞬态扭矩补偿***、补偿方法及车辆

技术领域

本发明涉及一种发动机领域，特别涉及一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿***、补偿方法及车辆。

背景技术

汽柴油双燃料发动机在废气再循环条件下可实现汽油燃料的良好点火性能，与汽油发动机相比，燃油效率得到提升；与柴油发动机相比，可以减少污染物的排放，例如氮氧化物和烟。汽柴油双燃料发动机可提升热效率、降低排放和油耗，具有良好的经济性。因此，设置有汽柴油双燃料发动机的车辆越来越被消费者接受。

但是，由于汽柴油双燃料发动机不能在车辆的行驶状态过程中灵活地保持输出扭矩与需求扭矩的一致，无法满足驾驶员的驾驶需求。而且，目前汽车工程控制领域中，也没有出现针对汽柴油双燃料发动机所搭载整车的瞬态扭矩进行补偿的方法，以满足驾驶需要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，可使输出扭矩与需求扭矩吻合，满足驾驶的需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***包括：检测单元，用于检测车辆中的边界参数；调节单元，用于调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量；控制单元，分别连接所述检测单元和调节单元，用于根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，并发送控制信号至所述调节单元，使所述调节单元进行调节动作。

进一步的，所述边界参数包括发动机转速、需求扭矩、车速、进气温度、进气压力以及废气再循环率；其中，所述发动机转速、需求扭矩和车速用于确定车辆的运行状态，所述进气温度、进气压力和废气再循环率用于确定车辆的运行状态对应的补偿量。

进一步的，所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶。

进一步的，所述调节单元包括：第一调节单元，与所述控制单元连接，由所述控制单元控制动作，用于增加或减少柴油的喷油量；第二调节单元，与所述控制单元连接，由所述控制单元控制动作，用于增加或减少汽油的喷油量；第三调节单元，与所述控制单元连接，由所述控制单元控制动作，用于调节柴油的喷油正时；其中，当车辆处于急加速状态时，所述第三调节单元推迟柴油的喷油正时，所述第一调节单元增加主喷柴油的喷油量或者所述第二调节单元增加汽油的喷油量；当车辆处于加速状态时，所述第二调节单元增加汽油的喷油量，所述第一调节单元和所述第三调节单元不动作；当车辆处于减速状态时，所述第一调节单元减少柴油的喷油量，所述第二调节单元减少汽油的喷油量，所述第三调节单元不动作；以及当车辆处于正常行驶状态时，所述第一调节单元、第二调节单元和第三调节单元均不动作。

进一步的，所述控制单元还连接车辆的运动模式开关，用于在车辆处于急加速状态时，获取所述运动模式开关的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；其中，当车辆处于运动模式状态时，所述第一调节单元增加主喷柴油的喷油量，所述第二调节单元不动作；否则所述第二调节单元增加汽油的喷油量，所述第一调节单元不动作。

相对于现有技术，本发明所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***具有以下优势：

本发明所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***可实时获取车辆的边界参数，并根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，以此调节汽柴油的喷油量以及柴油的喷油正时，及时补偿发动机的瞬态扭矩，使得输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

本发明的另一目的在于提出一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法，可使输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法包括：检测车辆中的边界参数；根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量；以及根据车辆的运行状态和对应的补偿量，分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量。

进一步的，所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶。

进一步的，所述分别调节柴油的喷油正时、柴油和/或汽油的喷油量的方法包括：当车辆处于急加速状态时，推迟柴油的喷油正时，增加主喷柴油的喷油量或者汽油的喷油量；当车辆处于加速状态时，增加汽油的喷油量；当车辆处于减速状态时，减少柴油的喷油量和汽油的喷油量；以及当车辆处于正常行驶状态时，不进行调节动作。

进一步的，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法还包括：在车辆处于急加速状态时，获取车辆的运动模式开关的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；其中，当车辆处于运动模式状态时，增加主喷柴油的喷油量；否则增加汽油的喷油量。

所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法与上述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的又一目的在于提出一种车辆，可使输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，所述车辆设置有上述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***。

所述车辆与上述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿***的结构示意图；

图2为本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法的流程图；

图3为本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法的实施例。

附图标记说明：

1-检测单元，2-调节单元，21-第一调节单元，22-第二调节单元，23-第三调节单元，3-控制单元，4-运动模式开关。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿***包括：检测单元1，用于检测车辆中的边界参数；调节单元2，用于分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量；控制单元3，分别连接所述检测单元1和调节单元2，用于根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，并发送控制信号至所述调节单元2，使所述调节单元2进行调节动作。

所述边界参数包括发动机转速、需求扭矩、车速、进气温度、进气压力以及废气再循环率；其中，所述发动机转速、需求扭矩和车速用于确定车辆的运行状态，所述进气温度、进气压力和废气再循环率用于确定车辆的运行状态对应的补偿量。其中，所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶

所述控制单元3将所述检测单元1发送的边界参数中的发动机转速、需求扭矩和车速的数据信息与对应的标定参数进行比较，确定车辆的运行状态；并根据所述检测单元1发送的边界参数中的进气温度、进气压力和废气再循环率的数据信息分别确定不同参数下的车辆运动状态对应的补偿量，然后将相同类型的补偿量相加最终确定车辆的运行状态对应的补偿量，并以此控制调节单元2进行调节动作。其中，标定参数为在台架与整车上标定的与边界参数对应的相关控制参数。

如图1所示，所述调节单元2包括：第一调节单元21，与所述控制单元3连接，由所述控制单元3控制动作，用于增加或减少柴油的喷油量；第二调节单元22，与所述控制单元3连接，由所述控制单元3控制动作，用于增加或减少汽油的喷油量；第三调节单元23，与所述控制单元3连接，由所述控制单元3控制动作，用于调节柴油的喷油正时；其中，当车辆处于急加速状态时，所述第三调节单元23推迟柴油的喷油正时，所述第一调节单元21增加主喷柴油的喷油量或者所述第二调节单元22增加汽油的喷油量；当车辆处于加速状态时，所述第二调节单元22增加汽油的喷油量，所述第一调节单元21和所述第三调节单元23不动作；当车辆处于减速状态时，所述第一调节单元21减少柴油的喷油量，所述第二调节单元22减少汽油的喷油量，所述第三调节单元23不动作；以及当车辆处于正常行驶状态时，所述第一调节单元21、第二调节单元22和第三调节单元23均不动作。

如图1所示，所述控制单元3还连接车辆的运动模式开关4，用于在车辆处于急加速状态时，获取所述车辆的运动模式开关的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；其中，当车辆处于运动模式状态时，所述第一调节单元21增加主喷柴油的喷油量，所述第二调节单元22不动作；否则所述第二调节单元22增加汽油的喷油量，所述第一调节单元21不动作。

本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿***及车辆可实时获取车辆的边界参数，并根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，以此调节汽柴油的喷油量以及柴油的喷油正时，及时补偿发动机的瞬态扭矩，使得输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

如图2所示，本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法包括：步骤200：检测车辆中的边界参数；步骤201：根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量；步骤202：根据车辆的运行状态和对应的补偿量，分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量。

所述边界参数包括发动机转速、需求扭矩、车速、进气温度、进气压力以及废气再循环率；其中，所述发动机转速、需求扭矩和车速用于确定车辆的运行状态，所述进气温度、进气压力和废气再循环率用于确定不同的运行状态下的补偿量。所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶。

所述边界参数的数据信息可根据驾驶员的不同设定而改变。例如，驾驶员可通过踩踏油门踏板的幅度改变发动机的转速、需求扭矩和车速。

所述分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量的方法包括：当车辆处于急加速状态时，推迟柴油的喷油正时，增加主喷柴油的喷油量或者汽油的喷油量；当车辆处于加速状态时，增加汽油的喷油量；当车辆处于减速状态时，减少柴油的喷油量和汽油的喷油量；以及当车辆处于正常行驶状态时，不进行调节动作。

所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法还包括：在车辆处于急加速状态时，获取车辆的运动模式开关的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；其中，当车辆处于运动模式状态时，增加主喷柴油的喷油量；否则增加汽油的喷油量。

本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法对边界参数进行检测，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，进而进行对应的调节，以补偿发动机瞬态扭矩，使得输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

如图3所示，详细介绍本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法的步骤：

驾驶员踩踏油门踏板。获取边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量。如果车辆处于急加速的状态，则推迟柴油的喷油正时，并判断车辆是否处于运动模式状态，如果车辆处于运动模式状态，则增加主喷柴油的喷油量，否则增加汽油的喷油量。如果车辆处于加速状态，则增加汽油的喷油量。如果车辆处于减速状态，则减少柴油和汽油的喷油量。如果车辆处于正常运行状态，则不进行调节动作。可根据驾驶需求改变踩踏油门踏板的幅度，并重复进行相关检测及调节至驾驶结束。

其中，在车辆处于急加速的情况下，边界参数的数据变化过快，需要推迟柴油的喷油正时，增加主喷柴油的喷油量或汽油的喷油量，以提高局部燃料的浓度使引燃燃料的点火能量得到提升，从而提高燃料的燃烧效率。

在车辆处于运动模式时，动力的响应较快，且缸内主喷柴油的喷油量相对于进气道喷射的汽油有更快更直接的响应速度。因此，需要增加主喷柴油的喷油量，以提高扩散燃烧贡献的扭矩，从而快速达到驾驶员的需求。

在非运动模式下，需要增加汽油的喷油量，以提高预混燃烧贡献的扭矩。在该预混燃烧模式下，可提高热效率以及降低排放。

在车辆处于加速的情况下，发动机从低负荷到高负荷，从低转速到高转速工作，发动机缸内热氛围低于标定参数。需要增加汽油的喷油量，以使燃料得到补充，从而确保输出扭矩与需求扭矩一致。

在车辆处于减速的情况下，发动机从高负荷和高转速工况回落，缸内热氛围高于标定参数，相同燃油贡献的扭矩会高于需求扭矩，因此，需要减少柴油和汽油的喷油量，以避免能源的浪费，降低排放。

本发明双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法通过对边界参数的检测，可及时补偿发动机的瞬态扭矩，使得输出扭矩与需求扭矩吻合，以满足驾驶需求。

本发明通过对柴油喷油正时的调节可改变扩散燃烧与预混燃烧的间隔，控制燃料的混合速度，可改善热氛围的变化造成的预混燃烧产生的扭矩不符合需求扭矩的情况。通过结合预混压燃和扩散燃烧，可增加或减少汽油或柴油的喷油量的调节，以补偿发动机的瞬态扭矩。

以上所述仅为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、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，其特征在于，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿***包括：

检测单元(1)，用于检测车辆中的边界参数；

调节单元(2)，用于调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量；

控制单元(3)，分别连接所述检测单元(1)和调节单元(2)，用于根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量，并发送控制信号至所述调节单元(2)，使所述调节单元(2)进行调节动作；

其中，所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶；并且

当车辆处于急加速状态时，所述控制单元(3)使所述调节单元(2)推迟柴油的喷油正时，并增加主喷柴油或汽油的喷油量；

当车辆处于加速状态时，所述控制单元(3)使所述调节单元(2)增加汽油的喷油量；

当车辆处于减速状态时，所述控制单元(3)使所述调节单元(2)减少柴油和汽油的喷油量；以及

当车辆处于正常行驶状态时，所述控制单元(3)控制所述调节单元(2)不动作。

2.根据权利要求1所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，其特征在于，所述边界参数包括发动机转速、需求扭矩、车速、进气温度、进气压力以及废气再循环率；

其中，所述发动机转速、需求扭矩和车速用于确定车辆的运行状态，所述进气温度、进气压力和废气再循环率用于确定车辆的运行状态对应的补偿量。

3.根据权利要求1所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，其特征在于，所述调节单元(2)包括：

第一调节单元(21)，与所述控制单元(3)连接，由所述控制单元(3)控制动作，用于增加或减少柴油的喷油量；

第二调节单元(22)，与所述控制单元(3)连接，由所述控制单元(3)控制动作，用于增加或减少汽油的喷油量；

第三调节单元(23)，与所述控制单元(3)连接，由所述控制单元(3)控制动作，用于调节柴油的喷油正时；

其中，当车辆处于急加速状态时，所述第三调节单元(23)推迟柴油的喷油正时，所述第一调节单元(21)增加主喷柴油的喷油量或者所述第二调节单元(22)增加汽油的喷油量；

当车辆处于加速状态时，所述第二调节单元(22)增加汽油的喷油量，所述第一调节单元(21)和所述第三调节单元(23)不动作；

当车辆处于减速状态时，所述第一调节单元(21)减少柴油的喷油量，所述第二调节单元(22)减少汽油的喷油量，所述第三调节单元(23)不动作；以及

当车辆处于正常行驶状态时，所述第一调节单元(21)、第二调节单元(22)和第三调节单元(23)均不动作。

4.根据权利要求3所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***，其特征在于，所述控制单元(3)还连接车辆的运动模式开关(4)，用于在车辆处于急加速状态时，获取所述运动模式开关(4)的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；

其中，当车辆处于运动模式状态时，所述第一调节单元(21)增加主喷柴油的喷油量，所述第二调节单元(22)不动作；否则所述第二调节单元(22)增加汽油的喷油量，所述第一调节单元(21)不动作。

5.一种双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法，其特征在于，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法包括：

检测车辆中的边界参数；

根据所述边界参数，确定车辆的运行状态和对应的补偿量；以及

根据车辆的运行状态和对应的补偿量，分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量；

其中，所述车辆的运行状态包括急加速、加速、减速以及正常行驶；并且

所述分别调节柴油的喷油正时、柴油的喷油量和/或汽油的喷油量的方法包括：

当车辆处于急加速状态时，推迟柴油的喷油正时，增加主喷柴油的喷油量或者汽油的喷油量；

当车辆处于加速状态时，增加汽油的喷油量；

当车辆处于减速状态时，减少柴油的喷油量和汽油的喷油量；以及

当车辆处于正常行驶状态时，不进行调节动作。

6.根据权利要求5所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法，其特征在于，所述双燃料发动机瞬态扭矩补偿方法还包括：

在车辆处于急加速状态时，获取车辆的运动模式开关的开关信号，判断所述车辆是否处于运动模式状态；

其中，当车辆处于运动模式状态时，增加主喷柴油的喷油量；否则增加汽油的喷油量。

7.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求1-4中任一项所述的双燃料发动机瞬态扭矩补偿***。