双燃料发动机的控制方法、系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种双燃料发动机的控制方法、系统及车辆，该方法包括：检测挡位信号；根据挡位信号确定车辆的运行模式；如果车辆的运行模式为前进挡行驶模式，则根据车辆需求扭矩的变化调整双燃料发动机的工作气缸的数量。本发明专利技术的方法能够使汽油快速的参与燃烧，拓展双燃料模式的运行区域，并能够提升燃油经济性，降低污染物的排放量。

【技术实现步骤摘要】
双燃料发动机的控制方法、系统及车辆
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、系统及车辆。
技术介绍
内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大(达100kW/升)的原动机，所以应用广泛，全世界保有量已超过十几亿台。国际汽车和内燃机界普遍认为，在可预见的未来，内燃机仍是汽车等动力装置的主要原动机，石油仍是内燃机的主要燃料。内燃机作为汽车、机车、轮船、农用机械(农用车)、工程机械及军用车辆等移动装置的主要动力源，是我国石油的主要消费需求。2006年我国石油进口依赖度已达47％。内燃机的石油消费量约占我国石油总消费量的66％以上，但我国目前内燃机的能源利用率很低。据统计，我国内燃机燃油消耗率平均为每千瓦小时0.22～0.35公斤，但能源利用率与国外先进机型相比要低20％左右，每年多耗油3000万吨以上，相当于年石油消费量的六分之一。因此，内燃机的节能是国家节能工作的主战场之一，开展内燃机的节能研究事关国家能源安全，意义极为重大。内燃机也是大气环境、特别是城市大气环境的主要污染源。上海城区内机动车排放的一氧化碳CO、碳氢化合物HC和氮氧化物NOx分担率分别为86％、90％和56％，北京在非采暖期，机动车排放的CO、HC和NOx分担率分别为60％、86.8％和54.7％。内燃机排气中含有的未燃HC、CO、醛类化合物、NOx及微粒物Soot等多种有害成分，HC与NOx在太阳光照射下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，刺激眼睛和喉咙，阻碍植物生长。内燃机排出的微粒物(PM)，一般小于1微米，可吸入到人肺的底部，微粒中的多环芳烃，如苯并芘是致癌物质，威胁人的健康。国家环保局提供的数据表明，全世界20个大气质量最差的城市中，中国占了16个。汽车内燃机所带来的环境污染是我国社会和经济可持续发展中必须解决的重大问题。为了满足愈加严格的排放法规，内燃机都需要借助于“尾气净化设备”。随着排放法规越来越严格，后处理设备也变得愈来愈复杂，其价格大约占原发动机成本的40-90％。特别是它需要消耗大量的贵金属。具美国权威机构统计，全世界汽车工业每年消耗的贵金属大约占总消耗的54％，而世界贵金属资源非常有限，贵金属早已成为各大汽车公司实施金融运作的重要物质。因此，对于以石油燃料为主的发动机，提升其热效率、降低油耗以及降低排放成为各个车企及发动机生产企业亟待解决的问题。然而，目前的双燃料发动机THC(totalhydrocarbons，总烃)排放较高，排温较低时DOC(DieselOxidationCatalyst，柴油氧化催化剂)效率较低，不能有效氧化所排出的THC，致使污染物排量超标。双燃料模式运行区域较窄，较低负荷要进入到纯柴油模式，导致对柴油的依赖度较高，且颗粒物和NOx排放不能得到有效的控制，还要频繁切换工作模式，照顾两种燃烧模式也会给发动机燃烧系统的设计工作带来巨大的挑战。
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，该方法能够使汽油快速的参与燃烧，拓展双燃料模式的运行区域，并能够提升燃油经济性，降低污染物的排放量。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：检测挡位信号；根据所述挡位信号确定车辆的运行模式；如果所述车辆的运行模式为前进挡行驶模式，则根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量。进一步的，所述双燃料发动机的工作气缸的数量随所述车辆需求扭矩的增大而增加。进一步的，所述双燃料发动机具有四个气缸，所述根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量，进一步包括：判断所述车辆需求扭矩所在的扭矩区间；如果位于第一扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为1个，如果位于第二扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为2个，如果位于第三扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为3个，如果位于第四扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为4个，其中，所述第一扭矩区间的上限小于所述第二扭矩区间的下限，所述第二扭矩区间的上限小于所述第三扭矩区间的下限，所述第三扭矩区间的上限小于所述第四扭矩区间的下限。进一步的，当所述车辆处于加速行驶过程时，还包括：如果所述车辆需求扭矩上升至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为1个；如果所述车辆需求扭矩上升至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；如果所述车辆需求扭矩上升至所述第三扭矩区间和所述第四扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个。进一步的，当所述车辆处于减速行驶过程时，还包括：如果所述车辆需求扭矩下降至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；如果所述车辆需求扭矩下降至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个；如果所述车辆需求扭矩下降至所述第三扭矩区间和所述第四扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为4个。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，在无法改变发动机负荷的情况下，改变单缸负荷以实现对燃烧模式、排温、缸内温度的精确控制，可使汽油能够快速的参与燃烧，拓展双燃料模式的运行区域，通过不同的工作缸数和分缸负荷控制，提高燃油经济性，降低排放物，另外，该方法能够提升排气温度，提高排气催化转化器的转化效率，降低发动机积碳的产生。本专利技术的另一个目的在于提出一种双燃料发动机的控制系统，该系统能够使汽油快速的参与燃烧，拓展双燃料模式的运行区域，并能够提升燃油经济性，降低污染物的排放量。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系统，包括：检测模块，用于检测挡位信号；运行模式确定模块，用于根据所述挡位信号确定车辆的运行模式；控制模块，用于在所述车辆的运行模式为前进挡行驶模式时，根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量。进一步的，所述双燃料发动机的工作气缸的数量随所述车辆需求扭矩的增大而增加。进一步的，所述双燃料发动机具有四个气缸，所述控制模块用于：判断所述车辆需求扭矩所在的扭矩区间；如果位于第一扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为1个，如果位于第二扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为2个，如果位于第三扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为3个，如果位于第四扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为4个，其中，所述第一扭矩区间的上限小于所述第二扭矩区间的下限，所述第二扭矩区间的上限小于所述第三扭矩区间的下限，所述第三扭矩区间的上限小于所述第四扭矩区间的下限。进一步的，当所述车辆处于加速行驶过程时，所述控制模块还用于：当所述车辆需求扭矩上升至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为1个；当所述车辆需求扭矩上升至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；当所述车辆需求扭矩上升至所述第三扭矩区间和所述第四扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个，当所述车辆处于减速行驶过程时，所述控制模块还用于：当所述车辆需求扭矩下降至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；当所述车辆需求扭矩下降至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个；当所述本文档来自技高网...

【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：检测挡位信号；根据所述挡位信号确定车辆的运行模式；如果所述车辆的运行模式为前进挡行驶模式，则根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量。

【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：检测挡位信号；根据所述挡位信号确定车辆的运行模式；如果所述车辆的运行模式为前进挡行驶模式，则根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量。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，所述双燃料发动机的工作气缸的数量随所述车辆需求扭矩的增大而增加。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，所述双燃料发动机具有四个气缸，所述根据车辆需求扭矩的变化调整所述双燃料发动机的工作气缸的数量，进一步包括：判断所述车辆需求扭矩所在的扭矩区间；如果位于第一扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为1个，如果位于第二扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为2个，如果位于第三扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为3个，如果位于第四扭矩区间内，则所述工作气缸的数量为4个，其中，所述第一扭矩区间的上限小于所述第二扭矩区间的下限，所述第二扭矩区间的上限小于所述第三扭矩区间的下限，所述第三扭矩区间的上限小于所述第四扭矩区间的下限。4.根据权利要求3所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，当所述车辆处于加速行驶过程时，还包括：如果所述车辆需求扭矩上升至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为1个；如果所述车辆需求扭矩上升至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；如果所述车辆需求扭矩上升至所述第三扭矩区间和所述第四扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个。5.根据权利要求3所述的双燃料发动机的控制方法，其特征在于，当所述车辆处于减速行驶过程时，还包括：如果所述车辆需求扭矩下降至所述第一扭矩区间和所述第二扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为2个；如果所述车辆需求扭矩下降至所述第二扭矩区间和所述第三扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为3个；如果所述车辆需求扭矩下降至所述第三扭矩区间和所述第四扭矩区间之间时，所述工作气缸的数量为4个。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟博，冯永超，崔亚彬，饶良武，
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