阅读说明：本技术 一种发动机双燃料供给系统的控制方法及系统 (Control method and system of engine dual-fuel supply system ) 是由 郭立书 周晓雪 梁兆群 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种发动机双燃料供给系统的控制方法及系统,涉及车辆发动机领域。本发明先在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数,以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度；然后根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值；最后根据汽油胶化影响值控制发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式。本发明对汽油燃料胶化影响最大的环境温度与时间等两个因素加以分析,形成综合考虑环境温度与时间的汽油胶化影响值,基于汽油胶化影响值的大小来确定采用甲醇喷射燃烧还是采用汽油喷射燃烧,能够达到减少或消除发动机汽油胶化,提高发动机的动力性和经济性的目的。(The invention provides a control method and a control system of an engine dual-fuel supply system, and relates to the field of vehicle engines. Firstly, acquiring working parameters of an engine when the engine is in other working modes except a gasoline fuel working mode so as to calculate and obtain the ambient temperatures of gasoline fuel at different moments; then calculating to obtain a gasoline gelatinization influence value according to the ambient temperature of the gasoline fuel at different moments; and finally, controlling the engine to select a methanol fuel working mode or a gasoline fuel working mode according to the gasoline gelatinization influence value. The invention analyzes two factors of the environment temperature and the time with the largest gasoline fuel gelatinization influence, forms a gasoline gelatinization influence value which comprehensively considers the environment temperature and the time, determines whether to adopt methanol injection combustion or gasoline injection combustion based on the size of the gasoline gelatinization influence value, and can achieve the purposes of reducing or eliminating the gasoline gelatinization of the engine and improving the dynamic property and the economical efficiency of the engine.)

一种发动机双燃料供给系统的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆发动机领域，特别是涉及一种发动机双燃料供给系统的控制方法及系统。

背景技术

众所周知，甲醇燃料在低温状态下雾化困难，为了确保甲醇发动机低温顺利起动，通常采用双燃料喷射系统，也就是说低温起动时使用易于雾化的燃料(如汽油)进行喷射燃烧，当发动机正常工作时再转化为甲醇燃料进行喷射燃烧。发动机起动时是否需要利用易于雾化的燃料(如汽油)，完全取决于发动机冷却液的温度，当发动机冷却液的温度高于一定值(如冷却液水温25℃)时，只需要甲醇喷射就可以顺利起动发动机，不需要易于雾化的燃料(如汽油)喷射。这样就带来一个问题，在连续较高温度的环境下发动机起动时不需要易于雾化的燃料如汽油喷射燃烧时，汽油储存会对发动机性能带来不利影响。

汽油的成分和理化性质又有其特点，汽油主要成分是辛烷，由多种碳氢化合物组成，此外汽油中还含有烯烃、硫、氮、氧和添加剂，其中烯烃中的二烯烃不仅自身氧化活性强，而且能促进其他烃类生成胶质，胶质又对汽车发动机性能有很大影响，堵塞供油系统，使汽油滤清器通过性变差，附着在喷油器滤网及内部油路、针阀等位置，改变了喷油器的流量特性，对发动机的动力性、经济性和起动性能有很大影响，特别是影响发动机的低温起动性能，弱化了系统设置的目的。胶质加速燃烧室积碳、增加爆震倾向、加速发动机缸套和活塞环的磨损，低温起动时汽油雾化不良，不利于燃烧。汽油储存时间越长，越易胶化变质，储存环境温度越高，汽油氧化与胶化的进程越快。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种发动机双燃料供给系统的控制方法，解决现有技术中汽油燃料长时间不使用导致汽油胶化，从而影响发动机的动力性的技术问题。

本发明的另一个目的是要提高计算汽油胶化影响值的准确性。

本发明的又一个目的是要提供一种发动机双燃料供给系统。

特别地，本发明提供了一种发动机双燃料供给系统的控制方法，包括：

在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取所述发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度；

根据所述不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值；

根据所述汽油胶化影响值控制所述发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式。

可选地，所述发动机的工作参数具体包括所述发动机的进气温度和冷却液温度。

可选地，根据所述不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值的步骤，具体包括：

根据所述不同时刻汽油燃料所处的环境温度在预先存储的汽油胶化影响系数表中查找得出与不同时刻的环境温度相对应的汽油胶化影响系数；

将不同时刻的所述汽油胶化影响系数进行累加，以得到所述汽油胶化影响值。

可选地，根据所述汽油胶化影响值控制所述发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式的步骤，具体包括：

当所述汽油胶化影响值大于第一预设胶化影响值且小于第二预设胶化影响值时，提醒驾驶员控制所述发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式；其中，所述第二预设胶化影响值大于所述第一预设胶化影响值；

当所述汽油胶化影响值大于所述第二预设胶化影响值时，提醒驾驶员控制所述发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式，同时控制降低所述发动机的功率。

可选地，提醒驾驶员控制所述发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式的步骤，之后还包括：

获取所述发动机处于所述汽油燃料工作模式时累积的工作时长；

在所述累积的工作时长达到预设时长时将所述汽油胶化影响值归零，以及将所述发动机处于所述汽油燃料工作模式时累积的工作时长归零。

可选地，在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取所述发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度，具体包括：

T_g＝T_n×α+T_m×(1-α)；

其中，T_n为所述发动机的进气温度；T_m为所述发动机的冷却液温度；T_g为汽油燃料所处的环境温度；α为标定系数。

可选地，在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取所述发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度，还包括：

在发动机处于停机状态中不同时刻汽油燃料所处的环境温度：

T_g＝T_g1+(T_g2-T_g1)×x/X；

其中，T_g1为所述发动机刚停机时汽油燃料所处的环境温度；T_g2为所述发动机刚起动时汽油燃料所处的环境温度；x为所述发动机停机时长；X为所述发动机总停机时长。

可选地，还包括：

在所述发动机起动时获取所述发动机的冷却液温度；

在所述发动机的冷却液温度低于预设温度时控制所述发动机选择所述汽油燃料工作模式，以实现冷启动；在所述发动机的冷却液温度不低于所述预设温度时控制所述发动机选择所述甲醇燃料工作模式直接起动所述发动机。

进一步地，本发明还提供了一种发动机双燃料供给系统，包括：

采集模块，用于在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取所述发动机的工作参数；以及

控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上述的控制方法。

本发明先在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度；然后根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值；最后根据汽油胶化影响值控制发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式。本发明对汽油燃料胶化影响最大的环境温度与时间等两个因素加以分析，形成综合考虑环境温度与时间的汽油胶化影响值，基于汽油胶化影响值的大小来确定采用甲醇喷射燃烧还是采用汽油喷射燃烧，能够达到减少或消除发动机汽油胶化，提高发动机的动力性和经济性的目的。

进一步地，本发明中计算不同时刻的汽油胶化影响值不仅考虑到了发动机处于工作状态时各个时刻的汽油胶化影响值，还考虑到了发动机处于停机状态时各个时刻的汽油胶化影响值，能够全面考虑到汽油所处各个时刻的环境温度，从而可以计算得出更加准确的汽油胶化影响值。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的发动机双燃料供给系统的控制方法的示意性流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的发动机双燃料供给系统的控制方法的示意性流程图；

图3是根据本发明一个实施例的发动机双燃料供给系统的示意性结构图。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的发动机双燃料供给系统的控制方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体地实施例中，发动机双燃料供给系统的控制方法一般性地可包括以下步骤：

S100，在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度；具体地，发动机的工作参数具体包括发动机的进气温度和冷却液温度；

S200，根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值S；

S300，根据汽油胶化影响值S控制发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式。

本发明对汽油燃料胶化影响最大的环境温度与时间等两个因素加以分析，形成综合考虑环境温度与时间的汽油胶化影响值S，基于汽油胶化影响值S的大小来确定采用甲醇喷射燃烧还是采用汽油喷射燃烧，能够达到减少或消除发动机汽油胶化，提高发动机的动力性和经济性的目的。

图2是根据本发明另一个实施例的发动机双燃料供给系统的控制方法的示意性流程图。如图2所示，在另一个实施例中，根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值的步骤S200，具体包括：

S210，根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度在预先存储的汽油胶化影响系数表中查找得出与不同时刻的环境温度相对应的汽油胶化影响系数；

S220，将不同时刻的汽油胶化影响系数进行累加，以得到汽油胶化影响值S。

本发明考虑到不同环境温度下的汽油胶化影响系数不相同，采用将不同时刻的汽油胶化影响系数累加的方式，可以更准确地计算出汽油胶化影响值S，从而可以更准确地判断出是否需要采用汽油燃料工作模式。

进一步地，根据汽油胶化影响值控制发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式的步骤S300，具体包括：

S310，判断汽油胶化影响值S是否大于第一预设胶化影响值S1，若是，则执行S320；若否，则返回步骤S100，继续累加计算汽油胶化影响值；

S320，判断汽油胶化影响值S是否大于第二预设胶化影响值S2，若是，则执行S340；若否，则执行S330，其中，第二预设胶化影响值S2大于第一预设胶化影响值S1；

S330，提醒驾驶员控制发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式；

S340，提醒驾驶员控制发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式，同时控制降低发动机的功率。

也就是说，当汽油胶化影响值S大于第一预设胶化影响值S1且小于第二预设胶化影响值时S2，提醒驾驶员控制发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式；当汽油胶化影响值S大于第二预设胶化影响值S2时，提醒驾驶员控制发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式，同时控制降低发动机的功率。这里，提醒的方式主要通过仪表显示灯提醒，还可以根据其他方式提醒。

本发明能够在汽油胶化影响值S大于一定值时提醒驾驶员使用汽油燃料工作模式，可以防止汽油胶化严重导致发动机的性能降低的情况发生。

进一步地，提醒驾驶员控制发动机进入怠速工况并选择汽油燃料工作模式的步骤，之后还包括以下步骤：

S400，获取发动机处于汽油燃料工作模式时累积的工作时长；

S500，在累积的工作时长达到预设时长时将汽油胶化影响值归零，以及将发动机处于汽油燃料工作模式时累积的工作时长归零。

本发明中在发动机处于汽油燃料工作模式时累积的工作时长达到一定值时，已经清除了汽油燃料胶化的风险，可以将汽油燃料的汽油胶化影响值清零，重新计算汽油燃料的汽油胶化影响值。具体地，如果发动机处于汽油燃料工作模式时累积的工作时长没有达到一定值，但也工作了一段时间，可以根据一定比例将汽油燃料的汽油胶化影响值减小一部分，然后再进行累加，这样可以更合理的计算汽油胶化影响值。

在另一个实施例中，在汽油胶化影响值S达到第二预设胶化影响值时还可以提醒驾驶员需要控制发动机使用汽油燃料喷射的时长，从而可以使得发动机处于汽油燃料工作模式时累积的工作时长达到预设时长，以将汽油胶化影响值归零，彻底消除汽油胶化的风险。

在一个实施例中，在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度，具体包括：

T_g＝T_n×α+T_m×(1-α) (1)；

其中，T_n为发动机的进气温度；T_m为发动机的冷却液温度；T_g为汽油燃料所处的环境温度；α为标定系数。这里，公式(1)表示发动机处于工作状态时的汽油燃料所处的环境温度的计算方式。

进一步地，在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数，以计算得到不同时刻汽油燃料所处的环境温度，还包括：

在发动机处于停机状态中不同时刻汽油燃料所处的环境温度：

T_g＝T_g1+(T_g2-T_g1)×x/X； (2)

其中，T_g1为发动机刚停机时汽油燃料所处的环境温度；T_g2为发动机刚起动时汽油燃料所处的环境温度；x为发动机停机时长；X为发动机总停机时长。这里，公式(2)表示发动机处于停机状态时的汽油燃料所处的环境温度的计算方式。

具体地，T_g1和T_g2可以先根据公式(1)计算得出，主要根据发动机停机前的冷却液温度和进气温度，以及发动机刚起动时的冷却液温度和进气温度计算得出，在发动机起动时先计算得出发动机处于停机状态时的汽油胶化影响值，然后再加上发动机处于工作状态时的汽油胶化影响值，从而得到总的汽油胶化影响值，根据总的汽油胶化影响值判断是否需要控制发动机处于汽油燃料工作模式工作。

进一步地，发动机双燃料供给系统的控制方法，还包括以下步骤：

步骤一：在发动机起动时获取发动机的冷却液温度；

步骤二：在发动机的冷却液温度低于预设温度时控制发动机选择汽油燃料工作模式，以实现冷启动；在发动机的冷却液温度不低于预设温度时控制发动机选择甲醇燃料工作模式直接起动发动机。

本发明采用双燃料喷射系统，在发动机处于低温度时可以使用汽油燃料顺利起动发动机，然后在发动机正常工作时转换成甲醇燃料工作模式。

本发明在首次使用发动机时，初始化的汽油胶化影响值为零，且汽油燃料工作时间也为零，并且需要设置发动机的预设温度、第一预设胶化影响值、第二预设胶化影响值、预设时长以及计算汽油燃料的环境温度的标定系数。

图3是根据本发明一个实施例的发动机双燃料供给系统100的示意性结构图。如图3所示，在一个具体地实施例中，发动机双燃料供给系统100包括采集模块10和控制装置20。采集模块10用于在发动机处于汽油燃料工作模式之外的其他工作模式时获取发动机的工作参数。控制装置20包括存储器21和处理器22，存储器21内存储有控制程序，控制程序被处理器22执行时用于实现本发明任一实施例的发动机双燃料供给系统100的控制方法。处理器22可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器22通过通信接口收发数据。存储器21用于存储处理器执行的程序。存储器21是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述控制程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。

本发明对汽油燃料胶化影响最大的环境温度与时间等两个因素加以分析，形成综合考虑环境温度与时间的汽油胶化影响值S，基于汽油胶化影响值S的大小来确定采用甲醇喷射燃烧还是采用汽油喷射燃烧，对甲醇喷射燃烧和汽油喷射燃烧加以控制，能够达到减少或消除发动机汽油胶化风险，提高发动机的动力性和经济性的目的。

进一步地，控制装置20用于根据发动机的工作参数计算得出不同时刻汽油燃料所处的环境温度；然后根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度计算得出汽油胶化影响值；最后根据汽油胶化影响值控制发动机选择甲醇燃料工作模式或汽油燃料工作模式。

进一步地，控制装置20还用于根据不同时刻汽油燃料所处的环境温度在预先存储的汽油胶化影响系数表中查找得出与不同时刻的环境温度相对应的汽油胶化影响系数；然后将不同时刻的汽油胶化影响系数进行累加，以得到汽油胶化影响值S。

具体地，发动机双燃料供给系统100包括甲醇燃料供给系统和汽油燃料供给系统。对于甲醇燃料供给系统而言，甲醇燃料由电动甲醇泵加压输送，将储存在甲醇箱中的甲醇燃料由甲醇箱经电动甲醇泵、甲醇滤清器、甲醇分配器和甲醇压力调节器，到达甲醇喷嘴，经甲醇压力调节器调节后，使得甲醇喷嘴的甲醇压力与进气歧管之间的压力差保持恒定，使得甲醇的喷射量只与喷射时间有关。对于汽油燃料供给系统而言，汽油燃料由电动汽油泵加压输送，将储存在汽油箱中的汽油燃料由汽油箱经电动汽油泵、汽油滤清器、汽油分配器和汽油压力调节器，达到汽油喷嘴，经过汽油压力调节器调节后，使得汽油喷嘴的汽油压力与进气歧管之间的压力差保持恒定，使得汽油的喷射量只与喷射时间有关。由于汽油燃料只用于低温起动和防止汽油胶化的怠速工况，而且汽油燃料的低燃料热值比甲醇高，所以汽油箱比甲醇箱小，电动汽油泵流量比电动甲醇泵流量小，汽油分配器容积比甲醇分配器容积小。电动甲醇泵、电动汽油泵、甲醇喷嘴和汽油喷嘴均在发动机的控制单元的控制下工作。

本发明没有改变原有燃料供给系统的结构，只是增加系统的控制方法，不需要额外增加硬件成本，只是通过软件功能的升级就可以实现，方法简单可靠，易于实现。

本发明的发动机双燃料供给系统100采用的是汽油，在另一个实施例中还可以选择其他易于燃烧的液体燃料，例如，***等易于雾化的燃料，其也在本发明的保护范围之内。另外，易于燃烧的燃料的环境温度还可以直接利用温度传感器测量得出。不同环境温度的汽油胶化影响系数也可以采取公式法、查表法以及其他拟合曲线。并且为了抑制或消除汽油燃料的胶化变质，也可以在怠速工况以外的工况实施汽油燃料喷射。在一个实施例中，还可以只采用时间这一控制参数来判断是否需要控制发动机使用汽油燃料工作。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。