CN113074052A - 一种混合动力车辆的燃气压力控制方法及混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混合动力车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆的燃气压力控制方法及混合动力车辆。该混合动力车辆的燃气压力控制方法为，实时检测气瓶系统的燃气压力值，当检测到所述气瓶系统的燃气压力值小于第一设定阈值时，则控制所述气瓶系统的自增压电控阀打开至与当前时刻的燃气压力值以及进气歧管压力值对应的起始开度，并采用PID控制对所述自增压电控阀的开度进行实时调节。本发明提供的混合动力车辆的燃气压力控制方法能够使燃气压力保持在合适的范围内，实现发动机动力持续稳定输出。

Description

一种混合动力车辆的燃气压力控制方法及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及混合动力车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆的燃气压力控制方法及混合动力车辆。
背景技术
目前，国内市场上的插电式混合动力公交车匹配国六天然气发动机在燃气压力低时，用户只能通过手动操作气瓶的自增压阀进行处理，不能实现自增压阀的自动响应和控制，而手动操作自增压阀调节效果可控性差，无法满足用户的需求。
同时，当燃气压力持续降低并低于设定阈值时，发动机会报出燃气压力低故障，即只有当发动机报出相关故障时，发动机才会执行限扭动作，这种控制方法简单但适应性差，无法实现动态的限扭，限扭效果不可控，不能有效防止燃气压力低时发动机缸内燃烧不完全，混合气在后处理中后燃，后处理内部高温损坏的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的燃气压力控制方法及混合动力车辆，以解决现有技术中存在的自增压阀不能自动响应和控制的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力车辆的燃气压力控制方法，实时检测气瓶系统的燃气压力值，当检测到所述气瓶系统的燃气压力值小于第一设定阈值时，则控制所述气瓶系统的自增压电控阀打开至与当前时刻的燃气压力值以及进气歧管压力值对应的起始开度，并采用PID控制对所述自增压电控阀的开度进行实时调节。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，当检测到所述气瓶系统的燃气压力值继续降低至小于第二设定阈值时，则根据燃气喷射阀的占空比调整电子节气门的开度，所述第二设定阈值小于所述第一设定阈值。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作，车辆进入纯电驱动模式。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则先控制发动机怠速运行第一预设时间，再控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，所述第一预设时间为3s-5s。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作后，实时判断发动机是否满足启动条件，当检测到发动机满足启动条件时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作后，先控制发动机怠速运行第二预设时间，然后再提升至需求工况转速。
作为混合动力车辆的燃气压力控制方法的优选技术方案，所述第二预设时间为2s-4s。
一种混合动力车辆，采用如上任一项所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法。
作为混合动力车辆的优选技术方案，包括气瓶系统、自增压电控阀、压力传感器、点火线圈、燃气喷射阀、电子节气门、发动机系统控制器以及混合动力系统控制器，所述自增压电控阀用于调节所述气瓶系统的燃气压力，所述压力传感器用于检测所述气瓶系统的燃气压力，所述自增压电控阀、所述压力传感器、所述点火线圈、所述燃气喷射阀以及所述电子节气门均与所述发动机系统控制器电连接，所述发动机系统控制器与所述混合动力系统控制器电连接。
本发明的有益效果：
本发明提供一种混合动力车辆的燃气压力控制方法，实时检测气瓶系统的燃气压力值，当检测到气瓶系统的燃气压力值小于第一设定阈值时，则控制气瓶系统的自增压电控阀打开至与当前时刻的燃气压力值以及进气歧管压力值对应的起始开度，并采用PID控制对自增压电控阀的开度进行实时调节。通过上述控制方法，能够使燃气压力保持在合适的范围内，实现发动机动力持续稳定输出。
进一步地，当燃气压力持续降低时能够自动调节电子节气门开度，实现发动机阶梯式限扭，同时当发动机限扭达到设定程度，即电子节气门开度低于设定阈值时，能够控制发动机停机，整车切换为纯电动运行模式，从而实现保护后处理和整车持续稳定运行的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的混合动力车辆的燃气压力控制方法的流程示意图一；
图2是本发明实施例提供的混合动力车辆的燃气压力控制方法的流程示意图二；
图3是本发明实施例提供的混合动力车辆的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，本发明提供一种混合动力车辆的燃气压力控制方法，实时检测气瓶系统的燃气压力值，当检测到气瓶系统的燃气压力值小于第一设定阈值时，则控制气瓶系统的自增压电控阀打开至与当前时刻的燃气压力值以及进气歧管压力值对应的起始开度，并采用PID控制对自增压电控阀的开度进行实时调节。通过上述控制方法，能够使燃气压力保持在合适的范围内，实现发动机动力持续稳定输出。
需要说明的是，上述自增压电控阀的起始开度是从开度自适应学习表中读取的，其中开度自适应学习表是燃气压力和进气歧管压力的二维表，二维表的横坐标为燃气压力，纵坐标为进气歧管压力(表征输出负荷)，二维表中的值为不同燃气压力、不同进气歧管压力下自适应学习到的自增压电控阀的开度，此表作为PID调节控制的前馈表。
进一步地，如图2所示，当检测到气瓶系统的燃气压力值继续降低至小于第二设定阈值(第二设定阈值小于第一设定阈值)时，则根据燃气喷射阀的占空比采用PI控制调整电子节气门的开度，以降低输出扭矩，实现燃气压力低时的阶梯式限扭，避免燃气压力低时发动机缸内燃烧不完全，混合气在后处理中后燃，后处理内部高温损坏的问题，从而起到保护后处理的作用。
进一步地，继续参见图2，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作，车辆进入纯电驱动模式。当点火线圈停止工作时，点火能量无法通过高压线传递给火花塞，火花塞停止点火；当燃气喷射阀停止工作时，天然气供给通路被切断，从而使发动机自然熄火，发动机停机后，混合动力车辆进入纯电动模式运行，从而实现保护后处理和整车持续稳定运行的目的。优选地，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则先控制发动机怠速运行第一预设时间，再控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作，避免直接断气停机，能够减少故障率。优选地，第一预设时间为3s-5s，在本实施例中，第一预设时间优选为3s。
进一步地，继续参见图2，发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作后，实时判断发动机是否满足启动条件，当检测到发动机满足启动条件时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作。当点火线圈恢复工作时，点火能量通过高压线传递给火花塞，火花塞恢复点火；当燃气喷射阀恢复工作时，天然气供给通路被打开，从而使发动机参与驱动车辆前进，车辆恢复正常运行。优选地，控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作后，先控制发动机怠速运行第二预设时间，然后再提升至需求工况转速，避免直接提速，能够减少故障率。优选地，第二预设时间为2s-4s，在本实施例中，第二预设时间优选为2s。
本发明还提供一种混合动力车辆，采用如上方案中所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法。通过采用上述控制方法，能够在燃气压力降低至小于第一阈值时使燃气压力保持在合适的范围内，实现发动机动力持续稳定输出，并能够在燃气压力持续降低至小于第二阈值时能够自动调节电子节气门开度，实现发动机阶梯式限扭，同时当发动机限扭达到设定程度，即电子节气门开度低于设定阈值时，能够控制发动机停机，整车切换为纯电动运行模式，从而实现保护后处理和整车持续稳定运行的目的。
具体地，该混合动力车辆至少包括气瓶系统、自增压电控阀、压力传感器、点火线圈、燃气喷射阀、电子节气门、发动机系统控制器以及混合动力系统控制器，自增压电控阀用于调节气瓶系统的燃气压力，压力传感器用于检测气瓶系统的燃气压力，自增压电控阀、压力传感器、点火线圈、燃气喷射阀以及电子节气门均与发动机系统控制器电连接，发动机系统控制器与混合动力系统控制器电连接。上述气瓶系统、自增压电控阀、压力传感器、点火线圈、燃气喷射阀、电子节气门、发动机系统控制器以及混合动力系统控制器的结构及工作原理均为现有技术，在此不再详述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，实时检测气瓶系统的燃气压力值，当检测到所述气瓶系统的燃气压力值小于第一设定阈值时，则控制所述气瓶系统的自增压电控阀打开至与当前时刻的燃气压力值以及进气歧管压力值对应的起始开度，并采用PID控制对所述自增压电控阀的开度进行实时调节。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，当检测到所述气瓶系统的燃气压力值继续降低至小于第二设定阈值时，则根据燃气喷射阀的占空比调整电子节气门的开度，所述第二设定阈值小于所述第一设定阈值。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作，车辆进入纯电驱动模式。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，当检测到电子节气门的开度减小到小于预设值时，则先控制发动机怠速运行第一预设时间，再控制发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为3s-5s。
6.根据权利要求3-5任一项所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，发动机点火线圈和燃气喷射阀停止工作后，实时判断发动机是否满足启动条件，当检测到发动机满足启动条件时，则控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，控制发动机点火线圈和燃气喷射阀恢复工作后，先控制发动机怠速运行第二预设时间，然后再提升至需求工况转速。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法，其特征在于，所述第二预设时间为2s-4s。
9.一种混合动力车辆，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的混合动力车辆的燃气压力控制方法。
10.根据权利要求9所述的混合动力车辆，其特征在于，包括气瓶系统、自增压电控阀、压力传感器、点火线圈、燃气喷射阀、电子节气门、发动机系统控制器以及混合动力系统控制器，所述自增压电控阀用于调节所述气瓶系统的燃气压力，所述压力传感器用于检测所述气瓶系统的燃气压力，所述自增压电控阀、所述压力传感器、所述点火线圈、所述燃气喷射阀以及所述电子节气门均与所述发动机系统控制器电连接，所述发动机系统控制器与所述混合动力系统控制器电连接。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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