CN104632433A - 双燃料发动机逐缸平衡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双燃料发动机逐缸平衡的方法。方法包括：计算所述双燃料发动机每个缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值；对于存在所述扭矩差值的缸，根据所述扭矩差值确定针对该缸下一循环的汽油增量和柴油增量；计算转换柴油增量，其中所述转换柴油增量做功的扭矩与所述汽油增量做功的扭矩相同；以及叠加所述柴油增量和所述转换柴油增量得到下一循环的柴油主喷增量。通过上述技术方案，将下一次循环所需的汽油做功扭矩改变量通过改变与该做功扭矩改变量对应的柴油量来实现，能够在下一循环对缸体做功扭矩产生影响，消除了汽油量调整滞后一个循环的问题，能够改善双燃料发动机转动的平顺性。

Description

双燃料发动机逐缸平衡的方法
技术领域
本发明涉及双燃料发动机控制技术领域，特别涉及一种双燃料发动机逐缸平衡的方法。
背景技术
如何降低发动机的油耗，经济性越来越好，越来越环保，是近些年全球各大汽车厂商努力追求的目标。
传统发动机主要分为汽油机柴油机，汽油机排放较好，但其点燃方式决定其燃油经济性较差，柴油机压缩燃烧的方式保证了燃油经济型，但相应的NOX及其它排放较高。
在此背景下产生一种双燃料发动机，所述双燃料发动机为气道喷射汽油，缸内喷射柴油燃料。此种燃烧方式降低了发动机的油耗及排放，油耗较汽油机好，排放较柴油机低。双燃料发动机中，扭矩经过一系列的计算后，最终要转化为油量。油量包括汽油、柴油预喷油量及柴油主喷油量。
在车辆使用过程中，由于喷油器老化等原因，会造成各个喷油器喷油量不均衡，这样会造成各缸喷油量不同，做功能力不同，转化成曲轴扭转振动。
针对上述技术问题，现有技术中尚无良好解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种双燃料发动机逐缸平衡的方法，以有效改善双燃料发动机转动的平顺性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，所述方法包括：计算所述双燃料发动机每个缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值；对于存在所述扭矩差值的缸，根据所述扭矩差值确定针对该缸下一循环的汽油增量和柴油增量；计算转换柴油增量，其中所述转换柴油增量做功的扭矩与所述汽油增量做功的扭矩相同；以及叠加所述柴油增量和所述转换柴油增量得到下一循环的柴油主喷增量。
进一步地，所述计算所述双燃料发动机各缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值的步骤包括：检测所述双燃料发动机各缸做功后对应的曲轴信号盘的加速度；根据所检测的加速度确定每个缸的实际扭矩；以及比较所述每个缸的实际扭矩与所述预定扭矩以确定所述扭矩差值。
进一步地，所述柴油增量包括柴油主喷子增量和柴油预喷子增量。
进一步地，该方法还包括：根据所述柴油主喷增量确定下一循环的柴油主喷量和柴油预喷量。
进一步地，根据所述扭矩差值和预定的扭矩差值-油量表确定针对该缸下一循环的所述汽油增量、所述柴油主喷子增量和所述柴油预喷子增量。
进一步地，乘以柴油做功效率系数的所述转换柴油增量做功的扭矩与乘以汽油做功效率系数的所述汽油增量做功的扭矩相同。
进一步地，所述柴油做功系数为对发动机转速-扭矩表中柴油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数；以及所述汽油做功系数为对发动机转速-扭矩表中汽油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数。
进一步地，该方法还包括：在所述双燃料发动机发生转速波动时，开始计算所述扭矩差值。
进一步地，该方法还包括：对所述双燃料发动机的转速进行检测以判断转速波动。
进一步地，该方法还包括：通过车辆电子控制单元ECU来计算所述扭矩差值和存在扭矩差值的缸的下一循环的汽油增量和柴油增量。
相对于现有技术，本发明所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法具有以下优势：将下一次循环所需的汽油做功扭矩改变量通过改变与该做功扭矩改变量对应的柴油量来实现，能够在下一循环对缸体做功扭矩产生影响，消除了汽油量调整滞后一个循环的问题，能够改善双燃料发动机转动的平顺性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法流程图；
图2A和图2B为本发明实施例所述的双燃料发动机油量分配原理图；
图3A和图3B为本发明实施例所述的双燃料发动机柴油和汽油做功效率原理图；以及
图4为本发明实施例所述的双燃料发动机逐缸平衡原理框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明实施例所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法流程图。如图1所示，本发明实施例提供的双燃料发动机逐缸平衡的方法包括：S101，计算所述双燃料发动机每个缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值；S102，对于存在所述扭矩差值的缸，根据所述扭矩差值确定针对该缸下一循环的汽油增量和柴油增量；S103，计算转换柴油增量，其中所述转换柴油增量做功的扭矩与所述汽油增量做功的扭矩相同；以及S104，叠加所述柴油增量和所述转换柴油增量得到下一循环的柴油主喷增量。
通过上述技术方案，将下一次循环所需的汽油做功扭矩改变量通过改变与该做功扭矩改变量对应的柴油量来实现，能够在下一循环对缸体做功扭矩产生影响，消除了汽油量调整滞后一个循环的问题，能够改善双燃料发动机转动的平顺性。
在实施例中柴油增量可以包括柴油主喷子增量和柴油预喷子增量。可以根据扭矩差值和预定的扭矩差值-油量表确定针对该缸下一循环的所述汽油增量、所述柴油主喷子增量和所述柴油预喷子增量。
在可替换的实施例中，可以通过查询扭矩-油量表来确定预定扭矩对应的油量(包括汽油量、柴油主喷量、柴油预喷量)，然后对比该油量和当前油量确定油量增量。
图2A和图2B为本发明实施例所述的双燃料发动机油量分配原理图。如图2A中所示，利用发动机扭矩可以确定名义总油量，而名义总油量中包括汽油油量、柴油预喷油量和柴油主喷油量。可以利用扭矩-油量的确定的对应关系，通过查表确定上述汽油油量、柴油预喷油量和柴油主喷油量。然而，在燃油实际做功时，同样的油量受到环境影响做功的量会不同。图2B示出了在考虑做功效率的情况下，扭矩与总油量的对应关系。因为做功效率不会大于1，因此，图2B中得到的总油量将大于图2A中的名义总油量。
做功效率根据油品种类不同而不同，并且受到多种因素的影响，例如缸内温度、大气压力、发动机水温等。通过发动机转速和发动机扭矩可以确定理论做功效率，然后通过针对上述各种因素进行修正可以获得实际做功功率。图3A和图3B为本发明实施例所述的双燃料发动机柴油和汽油做功效率原理图。
考虑汽油与柴油做功效率的差别，在实施例中，使得乘以柴油做功效率系数的所述转换柴油增量做功的扭矩与乘以汽油做功效率系数的所述汽油增量做功的扭矩相同。其中，柴油做功系数为对发动机转速-扭矩表中柴油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数；以及汽油做功系数为对发动机转速-扭矩表中汽油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数。
以下结合图4对本发明的原理进一步描述。图4为本发明实施例所述的双燃料发动机逐缸平衡原理框图。本发明实施例提供的双燃料发动机逐缸平衡方法可以通过转速变化来触发执行，可以在所述双燃料发动机发生转速波动时，开始计算所述扭矩差值。
在实施例中可以对发动机的转速进行检测以判断发动机的转速是否存在波动。然后按照如下步骤得到双燃料发动机各缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值：首先，检测双燃料发动机各缸做功后对应的曲轴信号盘的加速度，该过程可以通过专用的转速信号处理模块执行。然后，根据所检测的加速度确定每个缸的实际扭矩。接着，比较所述每个缸的实际扭矩与所述预定扭矩以确定所述扭矩差值。上述确定扭矩和扭矩差值的过程可以由车辆电子控制单元(ECU)来执行。当ECU确定扭矩差值后，可以通过查表(例如，扭矩-油量表)来确定某缸下一循环所需的汽油增量和柴油主喷增量和柴油预喷增量。通过效率运算，将汽油增量乘以汽油做功效率再除以柴油做功效率，可以得到转换柴油增量。然后将柴油主喷增量、柴油预喷增量和转换柴油增量相叠加，可以得到下一循环的柴油主喷增量。最后，根据柴油主喷增量确定下一循环的柴油主喷量和柴油预喷量。
通过上述技术方案，当ECU计算出各缸做功后扭矩贡献情况后，可以通过给加速度较小的缸增加一定扭矩，给加速度较大的缸减小一定扭矩来平衡曲轴信号盘加速度不平衡的情况。扭矩的变化都由柴油增量来实现，消除了汽油增量变化滞后造成的平衡调整失败的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，包括：
(1)计算所述双燃料发动机每个缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值；
(2)对于存在所述扭矩差值的缸，根据所述扭矩差值确定针对该缸下一循环的汽油增量和柴油增量；
(3)计算转换柴油增量，其中所述转换柴油增量做功的扭矩与所述汽油增量做功的扭矩相同；以及
(4)叠加所述柴油增量和所述转换柴油增量得到下一循环的柴油主喷增量。
2.根据权利要求1所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，所述计算所述双燃料发动机各缸的扭矩与预定扭矩的扭矩差值的步骤包括：
(11)检测所述双燃料发动机各缸做功后对应的曲轴信号盘的加速度；
(12)根据所检测的加速度确定每个缸的实际扭矩；以及
(13)比较所述每个缸的实际扭矩与所述预定扭矩以确定所述扭矩差值。
3.根据权利要求1所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，所述柴油增量包括柴油主喷子增量和柴油预喷子增量。
4.根据权利要求1所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，还包括：根据所述柴油主喷增量确定下一循环的柴油主喷量和柴油预喷量。
5.根据权利要求3所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，根据所述扭矩差值和预定的扭矩差值-油量表确定针对该缸下一循环的所述汽油增量、所述柴油主喷子增量和所述柴油预喷子增量。
6.根据权利要求3所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，乘以柴油做功效率系数的所述转换柴油增量做功的扭矩与乘以汽油做功效率系数的所述汽油增量做功的扭矩相同。
7.根据权利要求6所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，所述柴油做功系数为对发动机转速-扭矩表中柴油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数；以及
所述汽油做功系数为对发动机转速-扭矩表中汽油做功的修正系数进行大气压力修正、水温修正和缸内温度修正之后得到的系数。
8.根据权利要求1所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，还包括：在所述双燃料发动机发生转速波动时，开始计算所述扭矩差值。
9.根据权利要求8所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，还包括：对所述双燃料发动机的转速进行检测以判断转速波动。
10.根据权利要求8所述的双燃料发动机逐缸平衡的方法，其特征在于，还包括：通过车辆电子控制单元ECU来计算所述扭矩差值和存在扭矩差值的缸的下一循环的汽油增量和柴油增量。
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