CN115142971B - 增程式汽车的燃油控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增程式汽车的燃油控制方法及系统，该燃油控制方法包括：S1：设置FTIV阀的开启压力；S2：根据各工况下的燃油蒸汽流量及FTIV阀打开时间计算碳罐在各工况下的碳罐油蒸汽吸附量；S3：根据各工况下的油蒸汽吸附量计算碳罐饱和程度，并判断碳罐饱和程度是否大于等于阈值A，若是，则进入步骤S4；否则，则重复步骤S2和S3；S4：启动发动机并进入脱附工况，直至碳罐脱附清洗完成后，关闭发动机，使汽车重新回到电动模式。本发明通过非高压的常规常压油箱和FTIV以及BCM和ECU控制器就可以控制整车上炭罐的蒸发排放和解决炭罐的脱附问题，可大大降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种增程式汽车的燃油控制方法及系统。
背景技术
当前增程式汽车均采用高压油箱来解决碳罐脱附量不足问题，以满足国六GB18352 6-2016中Ⅳ、Ⅶ型实验要求，采用高压油箱后整车在做国六GB18352 6-2016中Ⅳ、Ⅶ型实验时，油箱内的油蒸汽被锁在油箱内，当压力超过一个限值时才会排入碳罐。当前PHNE及增程式汽车采用此种方式可以有效控制碳罐的蒸发排放和解决碳罐的脱附问题，该套系统需要用到高压油箱、油箱隔离阀以及DMTL(泄漏诊断模块)，高压油箱和油箱隔离阀以及DMTL成本太高。
发明内容
本发明的目的是提供一种增程式汽车的燃油控制方法及系统，以解决现有碳罐脱附成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种增程式汽车的燃油控制方法及系统，该燃油控制方法包括：
S1：设置FTIV阀的开启压力；
S2：根据各工况下的燃油蒸汽流量及FTIV阀打开时间计算碳罐在各工况下的碳罐油蒸汽吸附量；
S3：根据各工况下的油蒸汽吸附量计算碳罐饱和程度，并判断碳罐饱和程度是否大于等于阈值A，若是，则进入步骤S4；否则，则重复步骤S2和S3；
S4：启动发动机并进入脱附工况，直至碳罐脱附清洗完成后，关闭发动机，使汽车重新回到电动模式。
进一步地，在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
实时监测油箱压力，当油箱压力超过Pmax时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间t1n；然后根据以下公式计算在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量L：
a×t1n×k1＝Ln
L＝L1+L2+…+Ln
其中，a为在泄压工况下的燃油蒸汽流量；t1n为在泄压工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k1为系数；Ln为在泄压工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量；Pmax为油箱设计压力最大值。
进一步地，系数k1的计算方法包括：
通过流量为40g/h的丁烷使炭罐吸附由50％容积丁烷和50％容积氮气组成的混合气体直到炭罐达到临界点，此时对碳罐进行称重，称重重量记为A；
向油箱中加入油箱容量的40％±0.5L的标准国六燃油，整车按照GB18352 6-2016中Ⅳ型实验步骤进行热浸试验，实时监测油箱压力值，当油箱压力值为Pmax时，打开FTIV阀；当油箱压力值降至油箱设计压力最小值Pmin时，关闭FTIV阀；
当完成一个完整的热浸试验后，监测FTIV阀打开的总时间tan，同时取下碳罐进行称重，称重重量记为Tan；
进行n次热浸试验后次后，通过如下公式求得平均系数k1：
其中，tan为第n次验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tan为第n次试验后次后碳罐称重重量。
进一步地，在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在加油站加油时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量M：
b×t2n×k2＝Mn
M＝M1+M2+…+Mn
其中，b为在加油工况下的燃油蒸汽流量，t2n为在加油工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k2为系数；Mn为在加油工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量。
进一步地，系数k2的计算方法包括：
整车按照GB18352 6-2016中Ⅶ型实验步骤进行，单次试验中，BCM监控FTIV打开的总时间tbn，同时取下碳罐进行称重，重量记为Tbn，进行n次后，取得平均系数k2，
其中，tbn为第n次试验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tbn为第n次热浸试验后次后碳罐称重重量。
进一步地，在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在进行碳罐脱附清洗时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量N：
(c×t3n)/k3＝Nn
N＝—(N1+N2+…+Nn)
其中，c为在脱附工况下通过碳罐电池阀的燃油蒸汽流量，t3n为在加油工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k3为系数，k3＝300；Nn为在脱附工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽脱附量。
进一步地，碳罐饱和程度计算公式为：
S＝L+M+N
其中，S为碳罐饱和程度；L为在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量；M为在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量；N为在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量。
进一步地，该方法还包括：
S5：将FTIV阀打开次数归零，后续达到条件后重新计数。
此外，本发明还提供了一种增程式汽车的燃油控制系统，包括常压油箱，通过输油管与常压油箱连通的发动机以及通过燃油蒸汽管与常压油箱连通的碳罐；燃油蒸汽管上设有分别与BCM车身控制模块连接的油箱压力传感器和FTIV阀；油箱压力传感器设置在FTIV阀与常压油箱之间的燃油蒸汽管上用于监测油箱压力；BCM车身控制模块用于根据油箱压力和工况控制FTIV阀的打开和关闭，并根据上述燃油控制方法计算碳罐饱和程度，然后在判断碳罐饱和程度大于等于阈值A后，向ECU电子控制单元发送控制命令，通过ECU电子控制单元启动发动机工作。
本发明的有益效果为：通过非高压的常规常压油箱和FTIV以及BCM和ECU控制器就可以控制整车上炭罐的蒸发排放和解决炭罐的脱附问题，可大大降低成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例的燃油控制系统原理图。
具体实施方式
如图1所示的增程式汽车的燃油控制方法，该燃油控制方法包括：
S1：设置FTIV阀的开启压力；为了保护常压油箱，FTIV阀的开启压力设计为常压油箱实际承压能力的最大值。
S2：根据各工况(包括加油工况、泄压工况和脱附工况)下的燃油蒸汽流量及FTIV阀打开时间计算碳罐在各工况下的碳罐油蒸汽吸附量；
S3：根据各工况下的油蒸汽吸附量计算碳罐饱和程度，并判断碳罐饱和程度是否大于等于阈值A，若是，则进入步骤S4；否则，则重复步骤S2和S3；
S4：启动发动机并进入脱附工况，直至碳罐脱附清洗完成后，关闭发动机，使汽车重新回到电动模式。
S5：将FTIV阀打开次数归零，后续达到条件后重新计数。
根据本申请的一个实施例，在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
实时监测油箱压力，当油箱压力超过Pmax时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间t1n；然后根据以下公式计算在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量L：
a×t1n×k1＝Ln
L＝L1+L2+…+Ln
其中，a为在泄压工况下的燃油蒸汽流量；t1n为在泄压工况下，FTIV阀的第n次打开时间(此处所说的打开时间是FTIV阀在第n次打开过程中，处于打开状态的总时间，下同)；k1为系数；Ln为在泄压工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量；Pmax为油箱设计压力最大值。
根据本申请的一个实施例，上述系数k1的计算方法包括：
通过流量为40g/h的丁烷使炭罐吸附由50％容积丁烷和50％容积氮气组成的混合气体直到炭罐达到临界点，此时对碳罐进行称重，称重重量记为A；
向油箱中加入油箱容量的40％±0.5L的标准国六燃油，整车按照GB18352 6-2016中Ⅳ型实验步骤进行热浸试验，实时监测油箱压力值，当油箱压力值为Pmax时，打开FTIV阀；当油箱压力值降至油箱设计压力最小值Pmin时，关闭FTIV阀；
当完成一个完整的热浸试验后，监测FTIV阀打开的总时间tan，同时取下碳罐进行称重，称重重量记为Tan；
进行n次热浸试验后次后，通过如下公式求得平均系数k1：
其中，tan为第n次验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tan为第n次试验后次后碳罐称重重量。
根据本申请的一个实施例，在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在加油站加油时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量M：
b×t2n×k2＝Mn
M＝M1+M2+…+Mn
其中，b为在加油工况下的燃油蒸汽流量，t2n为在加油工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k2为系数；Mn为在加油工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量。
根据本申请的一个实施例，上述系数k2的计算方法包括：
整车按照GB18352 6-2016中Ⅶ型实验步骤进行，单次试验中，BCM监控FTIV打开的总时间tbn，同时取下碳罐进行称重，重量记为Tbn，进行n次后，取得平均系数k2，
其中，tbn为第n次试验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tbn为第n次热浸试验后次后碳罐称重重量。
根据本申请的一个实施例，在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在进行碳罐脱附清洗时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量N：
(c×t3n)/k3＝Nn
N＝—(N1+N2+…+Nn)
其中，c为在脱附工况下通过碳罐电池阀的燃油蒸汽流量，t3n为在加油工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k3为系数，k3＝300；Nn为在脱附工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽脱附量。
根据本申请的一个实施例，碳罐饱和程度计算公式为：
S＝L+M+N
其中，S为碳罐饱和程度；L为在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量；M为在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量；N为在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量。
此外，本发明还公开了一种增程式汽车的燃油控制系统，该燃油控制系统包括常压油箱，通过输油管与常压油箱连通的发动机以及通过燃油蒸汽管与常压油箱连通的碳罐；燃油蒸汽管上设有分别与BCM车身控制模块连接的油箱压力传感器和FTIV阀；油箱压力传感器设置在FTIV阀与常压油箱之间的燃油蒸汽管上用于监测油箱压力；BCM车身控制模块用于根据油箱压力和工况控制FTIV阀的打开和关闭，并根据上述燃油控制方法计算碳罐饱和程度，然后在判断碳罐饱和程度大于等于阈值A后，向ECU电子控制单元发送控制命令，通过ECU电子控制单元启动发动机工作。
下面结合附图1分别对各工况的具体功能左如下描述：
泄压工况的具体功能描述，油箱压力达到最大设计压力值Pmax时，BCM控制FTIV阀打开，油箱中的燃油蒸汽通FTIV、碳罐、燃油泄漏诊断模块、灰虑排往大气。此时BCM通过记录FTIV阀打开时间，获取碳罐吸附的油蒸汽。
加油工况的具体功能描述，在加油BCM控制FTIV阀打开，油箱中的燃油蒸汽通FTIV、碳罐、燃油泄漏诊断模块、灰虑排往大气。此时BCM通过记录FTIV阀打开时间，获取碳罐吸附的油蒸汽。
脱附工况的具体功能描述，在发动机进行脱附时，BCM控制FTIV阀打开，碳罐里面的油蒸汽通过碳罐电池阀通往发动机参与燃烧。此时BCM通过记录FTIV阀打开时间，获取碳罐脱附的油蒸汽。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，包括
S1：设置FTIV阀的开启压力；
S2：根据各工况下的燃油蒸汽流量及FTIV阀打开时间计算碳罐在各工况下的碳罐油蒸汽吸附量；
S3：根据各工况下的油蒸汽吸附量计算碳罐饱和程度，并判断碳罐饱和程度是否大于等于阈值A，若是，则进入步骤S4；否则，则重复步骤S2和S3；
S4：启动发动机并进入脱附工况，直至碳罐脱附清洗完成后，关闭发动机，使汽车重新回到电动模式；
在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
实时监测油箱压力，当油箱压力超过Pmax时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间t1n；然后根据以下公式计算在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量L：
a×t1n×k1＝Ln
L＝L1+L2+…+Ln
其中，a为在泄压工况下的燃油蒸汽流量；t1n为在泄压工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k1为系数；Ln为在泄压工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量；Pmax为油箱设计压力最大值；
所述系数k1的计算方法包括：
通过流量为40g/h的丁烷使炭罐吸附由50％容积丁烷和50％容积氮气组成的混合气体直到炭罐达到临界点，此时对碳罐进行称重，称重重量记为A；
向油箱中加入油箱容量的40％±0.5L的标准国六燃油，整车按照GB183526-2016中Ⅳ型实验步骤进行热浸试验，实时监测油箱压力值，当油箱压力值为Pmax时，打开FTIV阀；当油箱压力值降至油箱设计压力最小值Pmin时，关闭FTIV阀；
当完成一个完整的热浸试验后，监测FTIV阀打开的总时间tan，同时取下碳罐进行称重，称重重量记为Tan；
进行n次热浸试验后次后，通过如下公式求得平均系数k1：
其中，tan为第n次验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tan为第n次试验后次后碳罐称重重量。
2.根据权利要求1所述的增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在加油站加油时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量M：
b×t2n×k2＝Mn
M＝M1+M2+…+Mn
其中，b为在加油工况下的燃油蒸汽流量，t2n为在加油工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k2为系数；Mn为在加油工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽吸附量。
3.根据权利要求1所述的增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，所述系数k2的计算方法包括：
整车按照GB18352 6-2016中Ⅶ型实验步骤进行，单次试验中，BCM监控FTIV打开的总时间tbn，同时取下碳罐进行称重，重量记为Tbn，进行n次后，取得平均系数k2，
其中，tbn为第n次试验后次后，监测FTIV阀打开的总时间；Tbn为第n次热浸试验后次后碳罐称重重量。
4.根据权利要求1所述的增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量计算包括：
当在进行碳罐脱附清洗时，打开FTIV阀，监测FTIV阀的每次打开时间；然后根据以下公式计算在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量N：
(c×t3n)/k3＝Nn
N＝—(N1+N2+…+Nn)
其中，c为在脱附工况下通过碳罐电池阀的燃油蒸汽流量，t3n为在脱附工况下，FTIV阀的第n次打开时间；k3为系数，k3＝300；Nn为在脱附工况下，第n次打开FTIV阀过程中的碳罐油蒸汽脱附量。
5.根据权利要求1-4任一所述的增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，所述碳罐饱和程度计算公式为：
S＝L+M+N
其中，S为碳罐饱和程度；L为在泄压工况下的碳罐油蒸汽吸附量；M为在加油工况下的碳罐油蒸汽吸附量；N为在脱附工况下的碳罐油蒸汽吸附量。
6.根据权利要求1所述的增程式汽车的燃油控制方法，其特征在于，该方法还包括：
S5：将FTIV阀打开次数归零，后续达到条件后重新计数。
7.一种增程式汽车的燃油控制系统，其特征在于，包括常压油箱、通过输油管与常压油箱连通的发动机以及通过燃油蒸汽管与常压油箱连通的碳罐；所述燃油蒸汽管上设有分别与BCM车身控制模块连接的油箱压力传感器和FTIV阀；油箱压力传感器设置在FTIV阀与常压油箱之间的燃油蒸汽管上用于监测油箱压力；所述BCM车身控制模块用于根据油箱压力和工况控制FTIV阀的打开和关闭，并根据权利要求1-6任一所述的燃油控制方法计算碳罐饱和程度，然后在判断碳罐饱和程度大于等于阈值A后，向ECU电子控制单元发送控制命令，通过ECU电子控制单元启动发动机工作。
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