一种双燃料发动机控制方法和系统技术方案

一种双燃料发动机控制方法和系统，包括如下：步骤1)判断车辆是否处于高负载状态，若是，则进入步骤2)；步骤2)获取车辆当前位置的坡度值θ0，并预测车辆前方位置点的坡度值θ1，判断是否满足θ1<0<θ0，若是，则计算车辆在当前位置和该前方位置点上行驶驱动力的增量；步骤3)根据输出扭矩变化量在标定数据中进行搜索，得到当前扭矩降低该输出扭矩变化量时对应的替代率A；步骤4)实时获取车辆与坡度值为θ1的前方位置点的距离，并判断车辆是否将靠近该前方位置点，若是，则进入步骤5)；步骤5)车辆控制发动机的替代率提升至A，并持续判断车辆是否到达前方位置点，若是，则车辆控制发动机的替代率恢复为当前状态下的默认值，回到步骤1)。回到步骤1)。回到步骤1)。

【技术实现步骤摘要】
一种双燃料发动机控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及双燃料发动机控制领域，特别是指一种双燃料发动机控制方法和系统。

技术介绍

[0002]双燃料发动机是指在柴油发动机基础上，加装一套天然气供给系统，以柴油作为引燃燃料，以天然气作为动力输出的主要燃料。这类发动机经济性好、燃料选用灵活、热效率高以及排放性能好，尤其是氮氧化物和固体颗粒物排放较少，相对于单一燃料发动机有一定的优势，因此发展双燃料发动机具有良好的经济优势和环境优势。
[0003]目前，许多双燃料产品都是采用在原机基础上改装而成，通常需要加装一套替代燃料供给系统和一套电子控制系统，用于控制原机燃料和替代燃料的喷射。双燃料发动机的替代率是指，在发动机相同动力输出时，天然气所替代的柴油量与纯柴油工作模式下柴油消耗量之比，具体为：(纯柴油模式下柴油消耗量—双燃料模式下柴油消耗量)/纯柴油模式下柴油消耗量。
[0004]通常，双燃料发动机改造后的发动机的动力性能应该要达到与改造前的纯柴油发动机一致。但是，现有的双燃料发动机控制中，车辆处于高负荷状态下，由于天然气不能提供足够动力，因此在高负荷时一般需要降低替代率，以保证车辆动力性，这样就损失了一些燃料替代的经济性。另外，车辆行驶过程中，控制容量发动机替代率变化时，未考虑前方道路坡度信息，则发动机输出扭矩随着替代率发生变化，可能会影响司机行驶的驾驶体验。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中车辆处于高负荷状态下，需要降低双燃料发动机的替代率，损失燃料替代的经济性的缺陷，提出一种双燃料发动机控制方法和系统。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种双燃料发动机控制方法，其特征在于，预先标定双燃料发动机按预设步长增大默认替代率后对应输出扭矩的变化量，构成标定数据。具体的，预先标定双燃料发动机在固定的油门踏板开度和发动机转速下，默认替代率按预设的步长增大后对应的发动机输出扭矩的变化量，重复该步骤，遍历所有的油门踏板开度值和发动机转速完成标定。
[0008]具体控制方法如下：
[0009]步骤1)判断车辆是否处于高负载状态，若是，则进入步骤2)，若否则重复本步骤。
[0010]该步骤中，车辆预先存储有发动机的控制参数，包括发动机负荷率及对应的替代率，步骤1)中，车辆获取当前发动机的负荷率P％和对应的替代率T1％，并查询控制参数中，降低当前发动机的负荷率后对应的替代率T2％，并判断当前的替代率T1％是否小于替代率T2％，若是，则车辆处于高负载状态。
[0011]该步骤中，也可通过获取车辆当前总质量来判断车辆是否处于高负载状态。
[0012]步骤2)获取车辆当前位置的坡度值θ0，并预测车辆前方位置点的坡度值θ1，判断是
否满足θ1<0<θ0，若是，则计算车辆在当前位置和该前方位置点上行驶驱动力的增量。
[0013]该步骤中，可通过电子地平线系统获得所述车辆当前位置坡度值和所述车辆前方位置点的坡度值。该电子地平线系统输出车辆前方道路等间隔分布的位置点的地理信息，所述车辆当前地形坡度值为车辆当前位置的前一位置点的坡度值与后一位置点的坡度值通过中间插值得到。所述行驶驱动力的增量计算公式为mgsin((θ0‑
θ1)，其中m为车辆的质量，g为重力加速度。
[0014]步骤3)根据该行驶驱动力的增量计算对应的输出扭矩变化量，在标定数据中进行搜索，得到当前扭矩降低该输出扭矩变化量时对应的替代率A。所述输出扭矩变化量的计算公式为r为车轮半径，i
g
为变速箱传动速比，i0为车辆主减速器传动速比。
[0015]步骤4)实时获取车辆与坡度值为θ1的前方位置点的距离，并判断车辆是否将靠近该前方位置点，若是，则进入步骤5)，若否则重复该步骤；步骤4)中，所述判断车辆是否将靠近该前方位置点具体为：不断获取车辆与该前方位置点的距离D，判断车辆以当前速度行驶到达该前方位置点的所需的时间是否小于预设阈值，若是，则判定为车辆靠近该前方位置点。
[0016]步骤5)车辆控制发动机的替代率提升至A，并持续判断车辆是否到达前方位置点，若是，则车辆控制发动机的替代率恢复为当前状态下的默认值，回到步骤1)。
[0017]一种双燃料发动机控制系统，其特征在于，包括如下：
[0018]采集模块，用于采集车辆的相关信息，至少包括标定数据、控制参数、车辆当前位置的坡度值θ0、车辆前方位置点坡度值θ1；
[0019]负载状态判断模块，用于判断车辆是否处于高负载状态；
[0020]计算模块，在车辆处于高负载状态时，计算车辆在满足θ1<0<θ0的当前位置和该前方位置点上行驶驱动力的增量以及对应的输出扭矩变化量，搜索标定数据得到当前扭矩降低该输出扭矩变化量时对应的替代率A；
[0021]控制模块，在车辆靠近该前方位置点时控制发动机的替代率升值A，以及在车辆到达该前方位置点时替代率恢复为当前状态下的默认值。
[0022]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术中，在车辆高负载行驶时，通过预判前方地形，主动控制调高当前双燃料发动机的替代率，通过地形弥补提高替代率而损失的动力性，这样可以一定程度上提高整车能耗的经济性和改善排放。
[0024]本专利技术中，可通过发动机负荷率及对应的替代率来判断车辆是否处于高负载状态，或者可通过获取车辆当前总质量来判断车辆是否处于高负载状态。
[0025]本专利技术中，通过电子地平线系统获得车辆当前位置坡度值及预测车辆前方位置点的坡度值，车辆当前地形坡度值为车辆当前位置的前一位置点的坡度值与后一位置点的坡度值通过中间插值得到，从而实时预测前方坡度。
附图说明
[0026]图1为本专利技术方法的流程图；
[0027]图2为电子地平线输出的地理信息。
[0028]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详述。
具体实施方式
[0029]以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。
[0030]本专利技术中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0031]另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双燃料发动机控制方法，其特征在于，预先标定双燃料发动机按预设步长增大默认替代率后对应输出扭矩的变化量，构成标定数据；具体控制方法如下：步骤1)判断车辆是否处于高负载状态，若是，则进入步骤2)，若否则重复本步骤；步骤2)获取车辆当前位置的坡度值θ0，并预测车辆前方位置点的坡度值θ1，判断是否满足θ1<0<θ0，若是，则计算车辆在当前位置和该前方位置点上行驶驱动力的增量；步骤3)根据该行驶驱动力的增量计算对应的输出扭矩变化量，在标定数据中进行搜索，得到当前扭矩降低该输出扭矩变化量时对应的替代率A；步骤4)实时获取车辆与坡度值为θ1的前方位置点的距离，并判断车辆是否将靠近该前方位置点，若是，则进入步骤5)，若否则重复该步骤；步骤5)车辆控制发动机的替代率提升至A，并持续判断车辆是否到达前方位置点，若是，则车辆控制发动机的替代率恢复为当前状态下的默认值，回到步骤1)。2.如权利要求1所述的一种双燃料发动机控制方法，其特征在于，预先标定双燃料发动机在固定的油门踏板开度和发动机转速下，默认替代率按预设的步长增大后对应的发动机输出扭矩的变化量，重复该步骤，遍历所有的油门踏板开度值和发动机转速完成标定。3.如权利要求1所述的一种双燃料发动机控制方法，其特征在于，步骤1)中，通过获取车辆当前总质量来判断车辆是否处于高负载状态。4.如权利要求1所述的一种双燃料发动机控制方法，其特征在于，车辆预先存储有发动机的控制参数，包括发动机负荷率及对应的替代率，步骤1)中，车辆获取当前发动机的负荷率P％和对应的替代率T1％，并查询控制参数中，降低当前发动机的负荷率后对应的替代率T2％，并判断当前的替代率T1％是否小于替代率T2％，若是，则车辆处于高负载状态。5.如权利要求1所述的一种双燃料发动机控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂岩恺，李辉，叶旭辉，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：