CN104005861B - 双燃料发动机的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双燃料发动机的控制方法，包括：检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足；如果剩余汽油量和剩余柴油量充足，则判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令；如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值；如果汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据汽油与柴油的价格差异量控制发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低发动机的运行成本，否则控制发动机以正常工作模式运行。应用本发明实施例的方法的车辆具有能耗低、运行成本低的优点。本发明还提出了一种双燃料发动机的控制系统及车辆。

Description

双燃料发动机的控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种双燃料发动机的控制方法、系统及车辆。

背景技术

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动力源，是移动装置不可或缺的核心部件，其主要以消耗石油为主。因此，如何降低内燃机的能耗，以及降低内燃机的运行成本显得尤为重要。

此外，内燃机也是大气环境、特别是城市大气环境的主要污染源。为了减少污染物的排放，可利用尾气净化设备对尾气进行处理，这种做法可以在一定程度上降低车辆的污染物排放到大气中的含量，但是这种做法是对车辆尾气进行的后处理。如何能够从根本上减少车辆产生的尾气污染物也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种双燃料发动机的控制方法。应用该方法的车辆具有能耗低、运行成本低的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种双燃料发动机的控制系统。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种双燃料发动机的控制方法，包括以下步骤：检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足；如果所述剩余汽油量和剩余柴油量充足，则判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令；如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值；如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，否则控制所述发动机以正常工作模式运行。

根据本发明实施例的双燃料发动机的控制方法，可控制发动机工作在诸如经济性、排放性最佳的发动机运行模式，并且保证汽柴油的剩余量向着平衡的方向消耗。并根据汽/柴油价格的不同、污染物排放量的不同等调整汽/柴油消耗比例，从而可对发动机到车轮的传动比及发动机输出的转速与扭矩进行合理规划以降低发动机运行成本并降低尾气排放。另外，该方法还可根据诸如车况或者驾驶者的特殊需求控制发动机进入动力最佳模式、排放最低模式、纯柴油模式、纯汽油模式等以满足用户的多种需求。

另外，根据本发明上述实施例的双燃料发动机的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：如果接收到所述排放最低模式指令或所述动力最佳模式指令，则根据所述排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制所述发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

在一些示例中，还包括：如果所述剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制所述发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制所述发动机以纯汽油工作模式工作。

在一些示例中，所述如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，进一步包括：判断所述汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于所述汽油价格；如果所述柴油价格高于所述汽油价格，则控制所述发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制所述发动机以纯柴油工作模式工作；如果所述汽油与柴油的价格差未高于所述第二阈值，则当所述柴油价格高于所述汽油价格时，控制所述发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制所述发动机以汽油最省工作模式工作。

本发明第二方面的实施例公开了一种双燃料发动机的控制系统，包括：检测模块，用于检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足；控制模块，用于在所述剩余汽油量和剩余柴油量充足时，判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令，如果否，判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值，如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，否则控制所述发动机以正常工作模式运行。

根据本发明实施例的双燃料发动机的控制系统，可控制发动机工作在诸如经济性、排放性最佳的发动机运行模式，并且保证汽柴油的剩余量向着平衡的方向消耗。并根据汽/柴油价格的不同、污染物排放量的不同等调整汽/柴油消耗比例，从而可对发动机到车轮的传动比及发动机输出的转速与扭矩进行合理规划以降低发动机运行成本并降低尾气排放。另外，该系统还可根据诸如车况或者驾驶者的特殊需求控制发动机进入动力最佳模式、排放最低模式、纯柴油模式、纯汽油模式等以满足用户的多种需求。

另外，根据本发明上述实施例的双燃料发动机的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述控制模块还用于在接收到所述排放最低模式指令或所述动力最佳模式指令时，根据所述排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制所述发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

在一些示例中，所述控制模块还用于：如果所述剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制所述发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制所述发动机以纯汽油工作模式工作。

在一些示例中，所述控制模块还用于：判断所述汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于所述汽油价格；如果所述柴油价格高于所述汽油价格，则控制所述发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制所述发动机以纯柴油工作模式工作；如果所述汽油与柴油的价格差未高于所述第二阈值，则当所述柴油价格高于所述汽油价格时，控制所述发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制所述发动机以汽油最省工作模式工作。

本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：双燃料发动机；和如上述实施例所述的双燃料发动机的控制系统。该车辆具有能耗低、运行成本低的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的双燃料发动机的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的双燃料发动机的控制方法的流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的双燃料发动机的控制方法的流程图；以及

图4是根据本发明一个实施例的双燃料发动机的控制系统的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制方法、系统及车辆。

在描述根据本发明实施例的双燃料发动机的控制方法、系统及车辆之前，首先对双燃料发动机(即汽油预混柴油引燃发动机)的结构进行描述。如图1所示，汽油预混柴油引燃发动机包括：空气滤清器1、空气流量计2、涡轮增压器3、低压EGR热交换器4、宽裕氧传感器5、DPF颗粒捕集器6、排气管7、高压EGR管路8、低压EGR阀(9-1)、高压EGR阀(9-2)、节气门10、进气中冷器11、进气温度压力传感器12、汽油油轨总成13、进气管14、柴油喷油器15和汽油预混柴油引燃发动机GFICE发动机本体16，可选地，还可包括高压EGR热交换器A。

如图2所示，结合图1和图3所示，根据本发明一个实施例的双燃料发动机的控制方法，包括如下步骤：

步骤S201：检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足。即检测车辆的油箱内的剩余燃料是否充足，如剩余汽油量和剩余柴油量是否充足。

步骤S202：如果剩余汽油量和剩余柴油量充足，则判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令。

具体地说，车辆具有多种的行驶模式，如动力最优模式、排放最低模式等。驾驶员根据驾驶需要可通过手动方式选择相应的模式。如同在现有车辆上，用户可以通过档位选择运动档S或者前进挡D。在本发明的一个实施例中，驾驶员可通过手动选择不同的工作模式，这样，当选择了不同的工作模式后，向车辆的控制系统发送诸如排放最低模式指令或动力最佳模式指令。

步骤S203：如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值。也就是说，如果驾驶员没有选择特定的诸如动力最优模式或排放最低模式，而只是想以常规的方式控制车辆行驶，则本发明实施例的方法为了尽可能降低发动机的运行成本，则首先比较汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值，其目的是为了后续根据汽油和柴油的价格调整汽油和柴油的消耗比例，从而尽可能降低。在本发明的一个实施例中，第一阈值可由经验值确定，例如为但不限于0.3元。

步骤S204：如果汽油与柴油的价格差高于第一阈值，则进一步根据汽油与柴油的价格差异量控制发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低发动机的运行成本，否则控制发动机以正常工作模式运行。

作为一个具体的例子，结合图3所示，进一步包括：

1、判断汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，第二阈值大于第一阈值。第二阈值也可由经验值确定，例如为但不限于0.5元。

2、如果汽油与柴油的价格差高于第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于所述汽油价格。

3、如果柴油价格高于汽油价格，则控制发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制发动机以纯柴油工作模式工作。

4、如果汽油与柴油的价格差未高于第二阈值，则当柴油价格高于汽油价格时，控制发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制发动机以汽油最省工作模式工作。

也就是说，如果汽油和柴油的价位相差较大，如高于第二阈值(0.5元)，假设汽油价格高于柴油价格，因此，为了降低发动机运行成本，应尽量避免使用汽油，例如控制发动机在纯柴油工作模式下工作，消耗价格相对便宜的柴油而不去消耗价格相对昂贵的汽油，从而有效节省成本。同样地，如果是柴油价格高于汽油价格并且价格相差较大(如价格相差大于第二阈值(0.5元))，因此，为了降低发动机运行成本，应尽量避免使用柴油，例如控制发动机在纯汽油工作模式下工作，消耗价格相对便宜的汽油而不去消耗价格相对昂贵的柴油，从而有效节省成本。

当然，如果汽油和柴油的价位相差不大，如低于第二阈值(0.5元)而高于第一阈值(0.3元)，假设汽油价格高于柴油价格而油箱中的柴油也相对充足，则本发明实施例的方法可以考虑使发动机工作在汽油最省工作模式，具体地说，可在保证发动机动力需求的同时，尽可能减少发动机对汽油的消耗，而适当的增加发动机对柴油的消耗，这样，通过改变汽油和柴油的消耗比，控制发动机以汽油最省工作模式工作，从而有效地降低了发动机运行成本。同样地，如果汽油价格低于柴油价格而油箱中的汽油也相对充足，则本发明实施例的方法可以考虑使发动机工作在柴油最省工作模式，具体地说，可在保证发动机动力需求的同时，尽可能减少发动机对柴油的消耗，而适当的增加发动机对汽油的消耗，这样，通过改变汽油和柴油的消耗比，控制发动机以柴油最省工作模式工作，从而有效地降低了发动机运行成本。

另外，为了更好地满足驾驶员的驾驶需求，本发明实施例的方法还可包括：如果接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令，则根据排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

例如：驾驶员想使车辆运行在排放最低的模式下运行，则可以手动选择相应的模式，这样，发动机便可根据驾驶员的驾驶需求在排放最低模式下运行，从而降低污染物排放，降低车辆排放对环境的污染。再如，驾驶员想使车辆运行在动力最佳的模式下运行，则可以手动选择相应的模式，这样，发动机便可根据驾驶员的驾驶需求工作在动力最佳的模式，从而满足驾驶员对车辆的动力需求，提升车辆的操控性，提升驾驶体验。

需要说明的是，发动机工作在上述的一个或多个工作模式的前提是油箱中燃料充足，即剩余汽油量或剩余柴油量充足时，车辆才能够工作在上述的一个或多个工作模式中，而有时可能存在汽油或者柴油已经用完，此时，本发明实施例的方法还包括：如果剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制所述发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制发动机以纯汽油工作模式工作。从而，有效保证车辆的正常运行。

根据本发明实施例的双燃料发动机的控制方法，可控制发动机工作在诸如经济性、排放性最佳的发动机运行模式，并且保证汽柴油的剩余量向着平衡的方向消耗。并根据汽/柴油价格的不同、污染物排放量的不同等调整汽/柴油消耗比例，从而可对发动机到车轮的传动比及发动机输出的转速与扭矩进行合理规划以降低发动机运行成本并降低尾气排放。另外，该方法还可根据诸如车况或者驾驶者的特殊需求控制发动机进入动力最佳模式、排放最低模式、纯柴油模式、纯汽油模式等以满足用户的多种需求。

图4是根据本发明一个实施例的双燃料发动机的控制系统的结构框图。如图4所示，根据本发明一个实施例的双燃料发动机的控制系统400，包括：检测模块410和控制模块420。

其中，检测模块410用于检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足。

控制模块420用于在剩余汽油量和剩余柴油量充足时，判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令，如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值，如果汽油与柴油的价格差高于第一阈值，则进一步根据汽油与柴油的价格差异量控制发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低发动机的运行成本，否则控制发动机以正常工作模式运行。

具体地说，控制模块420用于判断汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，第二阈值大于所述第一阈值；如果汽油与柴油的价格差高于第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于汽油价格；如果柴油价格高于汽油价格，则控制发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制发动机以纯柴油工作模式工作；如果汽油与柴油的价格差未高于所述第二阈值，则当柴油价格高于汽油价格时，控制发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制发动机以汽油最省工作模式工作。

在本发明的一个实施例中，控制模块420还用于在接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令时，根据排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

进一步地，控制模块420还用于：如果剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制发动机以纯汽油工作模式工作。

需要说明的是，本发明实施例的双燃料发动机的控制系统的具体实现与方法部分类似，具体实现请参见方法部分的说明，为了减少冗余，不做赘述。

根据本发明实施例的双燃料发动机的控制系统，可控制发动机工作在诸如经济性、排放性最佳的发动机运行模式，并且保证汽柴油的剩余量向着平衡的方向消耗。并根据汽/柴油价格的不同、污染物排放量的不同等调整汽/柴油消耗比例，从而可对发动机到车轮的传动比及发动机输出的转速与扭矩进行合理规划以降低发动机运行成本并降低尾气排放。另外，该系统还可根据诸如车况或者驾驶者的特殊需求控制发动机进入动力最佳模式、排放最低模式、纯柴油模式、纯汽油模式等以满足用户的多种需求。

本发明的进一步实施例提供了一种车辆，包括：双燃料发动机；和上述任意一个实施例所述的双燃料发动机的控制系统。该车辆具有能耗低且运行成本低的优点。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (9)

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：

检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足；

如果所述剩余汽油量和剩余柴油量充足，则判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令；

如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值；

如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，否则控制所述发动机以正常的汽/柴油消耗比例运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

如果接收到所述排放最低模式指令或所述动力最佳模式指令，则根据所述排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制所述发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

如果所述剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制所述发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制所述发动机以纯汽油工作模式工作。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，进一步包括：

判断所述汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于所述汽油价格；

如果所述柴油价格高于所述汽油价格，则控制所述发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制所述发动机以纯柴油工作模式工作；

如果所述汽油与柴油的价格差未高于所述第二阈值，则当所述柴油价格高于所述汽油价格时，控制所述发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制所述发动机以汽油最省工作模式工作。

5.一种双燃料发动机的控制系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测剩余汽油量和剩余柴油量是否充足；

控制模块，用于在所述剩余汽油量和剩余柴油量充足时，判断是否接收到排放最低模式指令或动力最佳模式指令，如果否，则判断汽油与柴油的价格差是否高于第一阈值，如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第一阈值，则进一步根据所述汽油与柴油的价格差异量控制所述发动机调整汽油与柴油的消耗比以降低所述发动机的运行成本，否则控制所述发动机以正常的汽/柴油消耗比例运行。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于在接收到所述排放最低模式指令或所述动力最佳模式指令时，根据所述排放最低模式指令或动力最佳模式指令控制所述发动机以排放最低模式或动力最佳模式工作。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

如果所述剩余汽油量或剩余柴油量不足，则在汽油已耗尽时控制所述发动机以纯柴油工作模式工作，在柴油已耗尽时控制所述发动机以纯汽油工作模式工作。

8.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

判断所述汽油与柴油的价格差是否高于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

如果所述汽油与柴油的价格差高于所述第二阈值，则进一步判断是否为柴油价格高于所述汽油价格；

如果所述柴油价格高于所述汽油价格，则控制所述发动机以纯汽油工作模式工作，否则控制所述发动机以纯柴油工作模式工作；

如果所述汽油与柴油的价格差未高于所述第二阈值，则当所述柴油价格高于所述汽油价格时，控制所述发动机以柴油最省工作模式工作，否则控制所述发动机以汽油最省工作模式工作。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

双燃料发动机；和

如权利要求5-8任一项所述的双燃料发动机的控制系统。