双燃料发动机的控制方法、系统及具有该系统的车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种双燃料发动机的控制方法、系统及具有该系统的车辆，该方法包括：根据总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并据此确定双燃料发动机理论的总体空气需求量；对进气量进行监测，根据实际空气监测量和双燃料发动机理论的总体空气需求量得到过量空气系数；获取延迟时间系数，并根据延迟时间系数和过量空气系数得到目标过量空气系数；获取汽油油量补偿因子和动态气量补偿因子，并根据汽油油量补偿因子、动态气量补偿因子和初始的汽油需求油量得到汽油补偿油量；根据汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整。本发明专利技术的方法能够使双燃料发动机精确地得到燃烧所需的燃油混合比例，进而使双燃料发动机具有良好的燃烧与排放特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种双燃料发动机的控制方法、系统及具有该系统的车辆。
技术介绍
柴油机具有燃油经济性好、可靠性高的优点，而且在汽车上的使用比例越来越高，但柴油机的排放的颗粒(PM)和氮氧化合物(NOx)却对城市的空气质量造成了不利的影响。为满足排放法规要求，严格控制上述排放物的产生，目前提出了以均质充量压燃(HCCI)、低温燃烧(LTC)为代表的新一代内燃机燃烧理论和燃烧新技术，以其高的热效率和显著的缸内净化特性成为研究热点，其中双燃料技术最具代表性。通过调节两种不同特性燃料的比例得到特定工况所需的最佳物化特性混合燃料，其燃烧产物相对传统柴油机得到大幅度降低。鉴于此，双燃料燃烧模式采用进气道喷射汽油、缸内喷射柴油的两种不同性质燃料在发动机缸内进行混合燃烧，实现不同工况应用不同物化性质燃料之目的。由此，双燃料发动机若想得到良好的燃烧与排放效果，严格、精确地控制两种燃料的混合比例尤为重要，任何一种燃油的喷油误差，都会影响到最终的混合比例产生偏差，这样势必会对柴油喷油器和汽油喷油器的喷油有了更为严格的精度要求。从两种喷油器的结构和控制策略方面来看，汽油喷油器相对柴油喷油器来说，结构和控制复杂程度相对简单，导致汽油喷出油量很难达到柴油喷射精确标准，尤其受发动机进气道的进气温度、压力的波动和气流脉动的影响最为严重；另外，由于进气量瞬态响应性有滞后，若继续按稳态下的油量进行喷射，其燃烧特性必然发生变化，从而排放变差。而根据发动机燃烧理论，如果能保证发动机总是在目标过量空气系数(目标过量空气系数为相等燃料燃烧最为充分的实际空气质量与理论空气质量之比)条件下燃烧，即保证两种特性燃料混合比例，则有害排放物就能得到有效的控制。因此，实现双燃料发动机燃烧和排放控制的关键途径就是找到一种严格控制燃烧的过量空气系数的方法，最好是通过对过量空气系数实行闭环控制，适时补偿汽油喷油器的喷油误差油量，使氧传感器测量值逼近设定目标值。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种双燃料发动机的控制方法，该方法能够使双燃料发动机精确地得到最佳燃烧所需的燃油混合比例，进而使双燃料发动机具有良好的燃烧与排放特性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双燃料发动机的控制方法，包括以下步骤：根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据所述初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量；对进气量进行监测，并根据实际空气监测量和所述双燃料发动机理论的总体空气需求量得到过量空气系数；获取延迟时间系数，并根据延迟时间系数和所述过量空气系数得到目标过量空气系数；获取汽油油量补偿因子和动态气量补偿因子，并根据所述汽油油量补偿因子、动态气量补偿因子和所述初始的汽油需求油量得到汽油补偿油量；以及根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整。进一步的，所述根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量，具体包括：根据所述双燃料发动机的转速和油门踏板开度确定所述车辆的总体需求扭矩；根据所述车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量；根据所述初始的汽油需求油量和汽油的理论空燃比得到汽油消耗理论空气量，并根据所述初始的柴油需求油量和柴油的理论空燃比得到柴油消耗理论空气量；根据所述汽油消耗理论空气量和所述柴油消耗理论空气量得到所述双燃料发动机理论的总体空气需求量。进一步的，所述延迟时间系数是根据所述双燃料发动机的转速和所述总体需求扭矩共同确定的。进一步的，所述汽油油量补偿因子通过如下方式得到：根据所述目标过量空气系数和监测到的实际过量空气系数得到过量空气系数偏差；根据所述过量空气系数偏差和所述目标过量空气系数得到汽油油量补偿因子；所述动态气量补偿因子通过如下方式得到：计算实际空气监测量与所述理论的总体空气需求量之间的空气量偏差；根据所述双燃料发动机的转速和所述空气量偏差得到所述动态气量补偿因子。进一步的，所述根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整，具体包括：判断所述汽油补偿油量是否位于预设的补偿最小油量和预设的补偿最大油量之间；如果是，则根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整，否则，根据所述预设的补偿最小油量或所述预设的补偿最大油量对汽油喷射量进行调整。相对于现有技术，本专利技术所述的双燃料发动机的控制方法具有以下优势：本专利技术所述的双燃料发动机的控制方法，通过对过量空气系数实行闭环控制策略，即时补偿气道喷射汽油的油量误差，保证最终过量空气系数逼近目标过量空气系数值，从而使双燃料发动机能够精确地得到最佳燃烧所需的燃油混合比例，进而使双燃料发动机具有良好的燃烧与排放特性。本专利技术的另一个目的在于提供一种双燃料发动机的控制系统，该控制系统能够使双燃料发动机精确地得到最佳燃烧所需的燃油混合比例，进而使双燃料发动机具有良好的燃烧与排放特性。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双燃料发动机的控制系统，包括：第一获取模块，用于根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据所述初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量；第二获取模块，对进气量进行监测，并根据实际空气监测量和所述双燃料发动机理论的总体空气需求量得到过量空气系数；第三获取模块，用于获取延迟时间系数，并根据延迟时间系数和所述过量空气系数得到目标过量空气系数；第四获取模块，用于获取汽油油量补偿因子和动态气量补偿因子，并根据所述汽油油量补偿因子、动态气量补偿因子和所述初始的汽油需求油量得到汽油补偿油量；以及调整模块，用于根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整。进一步地，所述第一获取模块用于根据所述双燃料发动机的转速和油门踏板开度确定所述车辆的总体需求扭矩，并根据所述车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据所述初始的汽油需求油量和汽油的理论空燃比得到汽油消耗理论空气量，并根据所述初始的柴油需求油量和柴油的理论空燃比得到柴油消耗理论空气量，并根据所述汽油消耗理论空气量和所述柴油消耗理论空气量得到所述双燃料发动机理论的总体空气需求量。进一步地，所述延迟时间系数是根据所述双燃料发动机的转速和所述总体需求扭矩共同确定的。进一步地，所述汽油油量补偿因子通过如下方式得到：根据所述目标过量空气系数和监测到的实际过量空气系数得到过量空气系数偏差；根据所述过量空气系数偏差和所述目标过量空气系数得到汽油油量补偿因子；所述动态气量补偿因子通过如下方式得到：计算实际空气监测量与所述理论的总体空气需求量之间的空气量偏差；根据所述双燃料发动机的转速和所述空气量偏差得到所述动态气量补偿因子。所述的双燃料发动机的控制系统与上述的双燃料发动机的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本专利技术的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆具有良好的燃烧与排放特性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种车辆，设置有如上述实施例所述的双燃料发动机的控制系统。所述的车辆与上述的双燃料发动机的控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双燃料发动机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据所述初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量；对进气量进行监测，并根据实际空气监测量和所述双燃料发动机理论的总体空气需求量得到过量空气系数；获取延迟时间系数，并根据延迟时间系数和所述过量空气系数得到目标过量空气系数；获取汽油油量补偿因子和动态气量补偿因子，并根据所述汽油油量补偿因子、动态气量补偿因子和所述初始的汽油需求油量得到汽油补偿油量；以及根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种双燃料发动机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据所述初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量；对进气量进行监测，并根据实际空气监测量和所述双燃料发动机理论的总体空气需求量得到过量空气系数；获取延迟时间系数，并根据延迟时间系数和所述过量空气系数得到目标过量空气系数；获取汽油油量补偿因子和动态气量补偿因子，并根据所述汽油油量补偿因子、动态气量补偿因子和所述初始的汽油需求油量得到汽油补偿油量；以及根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整。2.根据权利要求1所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述根据车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量，并根据初始的汽油需求油量和柴油需求油量确定双燃料发动机理论的总体空气需求量，具体包括：根据所述双燃料发动机的转速和油门踏板开度确定所述车辆的总体需求扭矩；根据所述车辆的总体需求扭矩得到初始的汽油需求油量和柴油需求油量；根据所述初始的汽油需求油量和汽油的理论空燃比得到汽油消耗理论空气量，并根据所述初始的柴油需求油量和柴油的理论空燃比得到柴油消耗理论空气量；根据所述汽油消耗理论空气量和所述柴油消耗理论空气量得到所述双燃料发动机理论的总体空气需求量。3.根据权利要求1所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述延迟时间系数是根据所述双燃料发动机的转速和所述总体需求扭矩共同确定的。4.根据权利要求1所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述汽油油量补偿因子通过如下方式得到：根据所述目标过量空气系数和监测到的实际过量空气系数得到过量空气系数偏差；根据所述过量空气系数偏差和所述目标过量空气系数得到汽油油量补偿因子；所述动态气量补偿因子通过如下方式得到：计算实际空气监测量与所述理论的总体空气需求量之间的空气量偏差；根据所述双燃料发动机的转速和所述空气量偏差得到所述动态气量补偿因子。5.根据权利要求1所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述根据所述汽油补偿油量对汽油喷射量进行调整，具体包括：判断所述汽油补偿油量是否位于预设的补偿最小油量和预设的补偿最大油量...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶良武，刘秀会，顾亚松，陈士超，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13