CN108859718A - 一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双油箱‑双发动机组的车辆节能***，包括油箱、双发动机组和两个变速箱，所述油箱包括用于盛放高辛烷值燃油的油箱一和用于盛放低辛烷值燃油的油箱二，所述双发动机组包括一个大压缩比发动机组和一个小压缩比发动机组，所述两个变速箱为变速箱一和变速箱二；所述大压缩比发动机组由油箱一为其提供高辛烷值燃油，小压缩比发动机组由油箱二为其提供低辛烷值燃油，所述大压缩比发动机组通过离合器与变速箱一连接，小压缩比发动机组通过离合器与变速箱二连接。本发明在车辆行驶的不同速度状态下能够给出优于传统车辆燃烧的解决方案，提高了燃油利用率，很好的达到节能减排、保护环境的目的。

Description

一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***及其控制方法。

背景技术

当车辆处于不同的工况，具有不同的行驶速度、发动机转速时，燃烧室的温度、压强等物理量差异较大：如当车辆处于怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度大约为1000摄氏度，而在高转速下，燃烧室的最高温度可达到2500摄氏度。传统汽车往往依据车辆行驶时最为极端的条件来确定发动机组的设计以及汽油的辛烷值标号。在极端条件下，燃烧室温度高，若选用低辛烷值的汽油，大压缩比发动机容易爆燃，而小压缩比发动机又不能输出要求的大动力，故只能使用大压缩比发动机组和高辛烷值汽油。但是，如果车辆并未处于高速行驶的极端条件下，燃烧室的温度较低，发动机不容易爆燃，若此时也选用抗爆性好的高辛烷值汽油，除了浪费能源外，还会因为燃烧慢，散热增加，导致动力不足等一系列问题。所以在燃烧室的燃烧过程中，接近爆燃但是不爆燃的燃烧是效率最高的。

工业上曾经有过在汽车上使用可变压缩比的发动机的想法，但实现起来比较困难。

发明内容

传统发动机在设计时考虑气缸压缩比都是以车辆可能达到的最高行驶速度等作为依据，但在日常生活中，往往用不到这么大的压缩比，例如一辆最高时速为200km/h的家用轿车，平日用的最多的速度范围可能也就是50-70km/h，在这样的情况下，汽油并没有完全被利用。

为了解决传统车辆燃烧不充分、浪费燃油的问题，本发明提供了一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***，使得应用该设计的车辆在行驶过程中能够给出优于传统车辆的燃烧方案，从而达到节能减排、保护环境的目的。本发明还提供了一种上述节能***的控制方法。

术语解释：

ECU：Electronic Control Unit电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***，包括油箱、双发动机组和两个变速箱，所述油箱包括用于盛放高辛烷值燃油的油箱一和用于盛放低辛烷值燃油的油箱二，所述双发动机组包括一个大压缩比发动机组和一个小压缩比发动机组，所述两个变速箱为变速箱一和变速箱二；所述大压缩比发动机组由油箱一为其提供高辛烷值燃油，小压缩比发动机组由油箱二为其提供低辛烷值燃油，所述大压缩比发动机组通过离合器与变速箱一连接，小压缩比发动机组通过离合器与变速箱二连接。

本发明优选的，所述大压缩比发动机组设置于后车桥中心位置处、小压缩比发动机组设置于前车桥中心位置处，或，所述大压缩比发动机组设置于前车桥中心位置处、小压缩比发动机组设置于后车桥中心位置处。

本发明还提供了一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***的控制方法，包括如下步骤：

S1、启动车辆，起步行驶，当车辆处于“低速状态”行驶时，ECU控制小压缩比发动机组工作，输出车辆行驶所需要的动力，此时大压缩比发动机组闲置；

S2、车速上升，当车辆由“低速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组继续工作一段时间，同时大压缩比发动机组开始工作，当大压缩比发动机组有动力输出后，小压缩比发动机组逐渐停止工作，与此同时大压缩比发动机组的输出功率继续上升至能够满足当前“中速状态”的动力为止，这时小压缩比发动机组完全停止工作；

S3、车速继续上升，当车辆由“中速状态”向“高速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组开始输出比在“中速状态”更大的动力，与此同时小压缩比发动机组也开始工作以输出动力，直至满足当前“高速状态”的动力为止，此过程大压缩比发动机组和小压缩比发动机组同时工作；

S4、车速开始下降，当车辆由“高速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组逐渐减小动力输出，同时大压缩比发动机组继续保持工作状态，当小压缩比发动机组完全停止工作后，只由大压缩比发动机组提供车辆在“中速状态”下行驶的动力输出；

S5、车速继续下降，当车辆由“中速状态”向“低速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组逐渐减小动力输出，同时小压缩比发动机组开始工作，当小压缩比发动机组有动力输出后，大压缩比发动机组停止工作，此后，只由小压缩比发动机组提供车辆在“低速状态”下行驶的动力输出。

本发明优选的，所述步骤S1中，“低速状态”包括怠速行驶的状态。

本发明的有益效果是：

本发明在车辆行驶的不同速度状态下能够给出优于传统车辆燃烧的解决方案，在狭义上，实现了有级可变压缩比，提高了燃油利用率，同时也兼顾了车辆的各种行驶状态，保证了各状态下的动力输出。本发明能够很好的达到节能减排、保护环境的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的原理示意图。

图中，1、油箱一，2、油箱二，3、大压缩比发动机组，4、小压缩比发动机组，5、变速箱一，6、变速箱二，7、半轴，8、左前轮，9、右前轮，10、左后轮，11、右后轮。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

本发明实施例中，所涉及到的“大压缩比发动机组”和“小压缩比发动机组”，由于不同的车辆其发动机压缩比的数值可能会有不同，为了通用不同车辆，本发明实施例所述“大”和“小”是针对同一辆车上的两对发动机组压缩比大小相比而言。同理，所述“低速状态”、“中速状态”和“高速状态”，由于不同车辆其达到的“低速”、“中速”和“高速”数值也可能不一样，不同车辆有不同的速度高低划分，为了通用不同车辆，本发明实施例所述“低”、“中”和“高”也是针对同一辆车上的速度大小相比而言。同理，关于“高辛烷值燃油”和“低辛烷值燃油”，由于不同的车辆要求注入的燃油也可能不同，为了通用不同车辆，本发明实施例所述“高”和“低”也是针对注入同一辆车内燃油的辛烷值的大小相比而言。

实施例1、

本实施例所述的一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***，以自动挡汽车为例，包括油箱、双发动机组和两个变速箱，如图1所示，所述油箱包括用于盛放高辛烷值燃油的油箱一1和用于盛放低辛烷值燃油的油箱二2，所述双发动机组包括一个大压缩比发动机组3和一个小压缩比发动机组4，所述两个变速箱为变速箱一5和变速箱二6；所述大压缩比发动机组3由油箱一1为其提供高辛烷值燃油，小压缩比发动机组4由油箱二2为其提供低辛烷值燃油，所述大压缩比发动机组3通过离合器与变速箱一5连接输出动力并通过半轴7驱动车轮，小压缩比发动机组4通过离合器与变速箱二6连接输出动力并通过半轴7驱动车轮，由于两个离合器分别设置于变速箱一和变速箱二内，故离合器未在图中标识。未在图上标识的还有车速传感器、发动机转速传感器以及ECU等。

本发明中，可以将所述大压缩比发动机组3设置于后车桥中心位置处、小压缩比发动机组4设置于前车桥中心位置处，或者，将大压缩比发动机组3设置于前车桥中心位置处、小压缩比发动机组4设置于后车桥中心位置处。作为优选的一种方案，本实施例将大压缩比发动机组3设置于后车桥中心位置处、小压缩比发动机组4设置于前车桥中心位置处，如图1所示。

实施例2、

一种如实施例1 所述的具有双油箱-双发动机组的车辆节能***的控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1、启动车辆，起步行驶，当车辆处于“低速状态”行驶时，所述“低速状态”也包括怠速行驶的状态，ECU控制小压缩比发动机组4工作，这时小压缩比发动机组4抽取油箱二2中的低辛烷值燃油，完成“进气、压缩、燃烧、排气”，输出车辆行驶所需要的动力并通过半轴7驱动左前轮8和右前轮9转动，此时大压缩比发动机组3闲置；

S2、车速上升，当车辆由“低速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组4继续工作一段时间，同时大压缩比发动机组3开始工作，抽取油箱一1中的高辛烷值燃油，完成“进气、压缩、燃烧、排气”，输出动力并通过半轴7驱动左后轮10和右后轮11转动，当大压缩比发动机组3有一定的动力输出后小压缩比发动机组4逐渐停止工作，与此同时大压缩比发动机组3的输出功率继续上升至能够满足当前“中速状态”的动力为止，这时小压缩比发动机组4完全停止工作；

S3、车速继续上升，当车辆由“中速状态”向“高速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组3开始输出比在“中速状态”更大的动力驱动左后轮10和右后轮11转动，与此同时小压缩比发动机组4也开始工作，抽取油箱二2中的低辛烷值燃油，完成“进气、压缩、燃烧、排气”，输出动力驱动左前轮8和右前轮9转动，直至满足当前“高速状态”的动力为止，此过程大压缩比发动机组3和小压缩比发动机组4同时工作；

S4、车速开始下降，当车辆由“高速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组4逐渐减小动力输出，同时大压缩比发动机组3继续保持工作状态来输出动力驱动左后轮10和右后轮11转动，当小压缩比发动机组3完全停止工作后，只由大压缩比发动机组3提供车辆在“中速状态”下行驶的动力输出；

S5、车速继续下降，当车辆由“中速状态”向“低速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组3逐渐减小动力输出，同时小压缩比发动机组4开始工作，抽取油箱二2中的低辛烷值燃油，完成“进气、压缩、燃烧、排气”，输出动力驱动左前轮8和右前轮9转动，当小压缩比发动机组4有一定的动力输出后，大压缩比发动机组3停止工作，此后，只由小压缩比发动机组4提供车辆在“低速状态”下行驶的动力输出。

本发明的实施例中，关于油箱如何给发动机组的气缸供油、各传感器采集获得相关数据以及发动机如何与离合器和变速箱协调工作等都是现有技术可以实现的，本发明实施例中没再赘述。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有双油箱-双发动机组的车辆节能***，其特征在于，包括油箱、双发动机组和两个变速箱，所述油箱包括用于盛放高辛烷值燃油的油箱一（1）和用于盛放低辛烷值燃油的油箱二（2），所述双发动机组包括一个大压缩比发动机组（3）和一个小压缩比发动机组（4），所述两个变速箱为变速箱一（5）和变速箱二（6）；所述大压缩比发动机组（3）由油箱一（1）为其提供高辛烷值燃油，小压缩比发动机组（4）由油箱二（2）为其提供低辛烷值燃油，所述大压缩比发动机组（3）通过离合器与变速箱一（5）连接，小压缩比发动机组（4）通过离合器与变速箱二（6）连接。

2.根据权利要求1所述的节能***，其特征在于，所述大压缩比发动机组（3）设置于后车桥中心位置处、小压缩比发动机组（4）设置于前车桥中心位置处，或，大压缩比发动机组（3）设置于前车桥中心位置处、小压缩比发动机组（4）设置于后车桥中心位置处。

3.根据权利要求1或2所述的具有双油箱-双发动机组的车辆节能***的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、启动车辆，起步行驶，当车辆处于“低速状态”行驶时，ECU控制小压缩比发动机组（4）工作，输出车辆行驶所需要的动力，此时大压缩比发动机组（3）闲置；

S2、车速上升，当车辆由“低速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组（4）继续工作一段时间，同时大压缩比发动机组（3）开始工作，当大压缩比发动机组（3）有动力输出后，小压缩比发动机组（4）逐渐停止工作，与此同时大压缩比发动机组（3）的输出功率继续上升至能够满足当前“中速状态”的动力为止，这时小压缩比发动机组（4）完全停止工作；

S3、车速继续上升，当车辆由“中速状态”向“高速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组（3）开始输出比在“中速状态”更大的动力，与此同时小压缩比发动机组（4）也开始工作以输出动力，直至满足当前“高速状态”的动力为止，此过程大压缩比发动机组（3）和小压缩比发动机组（4）同时工作；

S4、车速开始下降，当车辆由“高速状态”向“中速状态”变化时，ECU控制小压缩比发动机组（4）逐渐减小动力输出，同时大压缩比发动机组（3）继续保持工作状态，当小压缩比发动机组（3）完全停止工作后，只由大压缩比发动机组（3）提供车辆在“中速状态”下行驶的动力输出；

S5、车速继续下降，当车辆由“中速状态”向“低速状态”变化时，ECU控制大压缩比发动机组（3）逐渐减小动力输出，同时小压缩比发动机组（4）开始工作，当小压缩比发动机组（4）有动力输出后，大压缩比发动机组（3）停止工作，此后，只由小压缩比发动机组（4）提供车辆在“低速状态”下行驶的动力输出。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，“低速状态”包括怠速行驶的状态。