本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙燃料發(fā)動機加速控制方法、控制裝置、發(fā)動機及車輛。

背景技術(shù)：

目前，在車輛工程中，隨著環(huán)境問題、能源危機以及排放及油耗法規(guī)的出臺，降油耗、降排放已成為發(fā)動機行業(yè)發(fā)展最為核心的兩個問題。

傳統(tǒng)發(fā)動機主要分為汽油機和柴油機，汽油機排放較好，但其點燃方式?jīng)Q定其燃油經(jīng)濟性較差，柴油機壓縮燃燒的方式保證了燃油經(jīng)濟型，但相應(yīng)的NO_X及其它污染物排放較高。

對此，本領(lǐng)域?qū)⑵?、柴油機的技術(shù)相結(jié)合，以實現(xiàn)油耗及排放雙降為目的，開發(fā)了雙燃料發(fā)動機。雙燃料發(fā)動機熱效率較汽油機還要高一些，排放則較柴油機低。

雙燃料發(fā)動機采用汽油進氣道噴射，柴油缸內(nèi)噴射引燃汽油，此種噴射方式對于油耗及NO_X及Soot(即碳煙，是柴油機的有害排放物之一)的排放性都有很大的優(yōu)化，但此種燃燒模式對排氣背壓的影響非常敏感，現(xiàn)有柴油機在急加速時，VGT(Variable geometry turbocharger，可變截面渦輪增壓器)開度非常小，最大限度利用排氣能量，一般不會出現(xiàn)車輛加速遲滯問題。但是，在雙燃料發(fā)動機上利用現(xiàn)有柴油機策略加速時，雙燃料發(fā)動機在此種情況下，隨著VGT開度急速減小至最小截面，造成燃燒不穩(wěn)定，排氣能量下降，進氣量下降，直到幾個循環(huán)過后，燃燒穩(wěn)定了，排氣能量增加，進氣量慢慢上來，從而造成了扭矩先降低，然后才能增加，給駕駛者感覺加速不夠流暢和加速遲滯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種雙燃料發(fā)動機加速控制方法，以解決雙燃料發(fā)動機加速遲滯無力的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種雙燃料發(fā)動機加速控制方法，包括：根據(jù)發(fā)動機單位時間內(nèi)油門踏板的開度增加量及當(dāng)前扭矩，獲取發(fā)動機的預(yù)期扭矩增加量；根據(jù)所述預(yù)期扭矩增加量判斷發(fā)動機的加速模式；以及根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的可變截面渦輪增壓器VGT開度及噴油方式。

進一步的，所述加速模式包括：輕加速模式、行駛中急加速模式和超車中超急加速模式。

進一步的，所述根據(jù)所述預(yù)期扭矩增加量判斷發(fā)動機的加速模式，包括：根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和扭矩查找低扭矩增量map和高扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量，其中相同工況下，低扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量小于高扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量；若所述預(yù)期扭矩增加量小于查找得到的低扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量，則判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式；若所述預(yù)期扭矩增加量處于查找得到的低扭矩增量map的對應(yīng)的扭矩增量和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量之間，則判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式；若所述預(yù)期扭矩增加量大于查找得到的高扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量，則判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式。

進一步的，根據(jù)所述加速模式控制發(fā)動機的可變截面渦輪增壓器VGT開度包括：若判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式，則控制VGT以設(shè)定的第一速率轉(zhuǎn)動至第一最小開度；若判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式，則控制VGT以設(shè)定的第二速率轉(zhuǎn)動至第二最小開度；若判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式，則控制VGT以設(shè)定的第三速率轉(zhuǎn)動至第 三最小開度；其中，所述第三速率小于所述第一速率和所述第二速率，所述第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度依次增大。

進一步的，根據(jù)所述加速模式控制發(fā)動機的噴油方式包括：若判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油預(yù)噴和柴油主噴；若判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量只分配給柴油主噴；若判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油后噴。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的雙燃料發(fā)動機加速控制裝置具有以下優(yōu)勢：本發(fā)明解決了雙燃料發(fā)動機加速無力的問題，改善了加速性能，且根據(jù)駕駛者不同意圖，分別執(zhí)行加速策略，滿足各類加速響應(yīng)需求，并同時降低了加速油耗和排放。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種雙燃料發(fā)動機加速控制裝置，以解決雙燃料發(fā)動機加速遲滯無力的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種雙燃料發(fā)動機加速控制裝置，包括：預(yù)期扭矩增加量獲取單元，用于根據(jù)發(fā)動機單位時間內(nèi)油門踏板的開度增加量及當(dāng)前扭矩，獲取發(fā)動機的預(yù)期扭矩增加量；加速模式判斷單元，用于根據(jù)所述預(yù)期扭矩增加量判斷發(fā)動機的加速模式；以及開度及噴油控制單元，用于根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的可變截面渦輪增壓器VGT開度及噴油方式。

進一步的，所述加速模式判斷單元包括：輕加速模式判斷模塊，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量小于查找得到的低扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量時，判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式；行駛中急加速模式判斷模塊，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量處于查找得到的低扭矩增量map的對應(yīng)的扭矩增量和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量之間時，判斷發(fā)動機的加速模式 為行駛中急加速模式；超車中超急加速模式判斷模塊，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量大于查找得到的高扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量時，判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式；其中，查找得到的低扭矩增量map和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量為基于當(dāng)前轉(zhuǎn)速和扭矩查找低扭矩增量map和高扭矩增量map獲得的扭矩增量，且相同工況下，低扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量小于高扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量。

進一步的，所述開度及噴油控制單元包括：開度控制模塊，用于在所述輕加速模式、所述行駛中急加速模式以及所述超車中超急加速模式下，分別控制VGT以設(shè)定的第一速率、第二速率和第三速度轉(zhuǎn)動至第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度；其中，所述第三速率小于所述第一速率和所述第二速率，所述第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度依次增大；以及噴油控制模塊，用于在輕加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油預(yù)噴和柴油主噴；用于在行駛中急加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量只分配給柴油主噴；以及用于在超車中超急加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油后噴。

所述雙燃料發(fā)動機加速控制裝置與上述雙燃料發(fā)動機加速控制方法相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的又一目的旨在提出一種發(fā)動機，以解決雙燃料發(fā)動機加速遲滯無力的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種發(fā)動機，設(shè)置有上述的雙燃料發(fā)動機加速控制裝置。

所述發(fā)動機，與上述雙燃料發(fā)動機加速控制方法相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的再一目的旨在提出一種車輛，以解決雙燃料發(fā)動機加速遲滯無力的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種車輛，設(shè)置有上述的發(fā)動機。

所述車輛，與上述雙燃料發(fā)動機加速控制方法相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的雙燃料發(fā)動機加速控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中扭矩增加的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中加速模式判斷的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中噴油模式的示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例所述的雙燃料發(fā)動機加速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-預(yù)期扭矩增加量獲取單元，2-加速模式判斷單元，3-開度及噴油控制單元，21-輕加速模式判斷模塊，22-行駛中急加速模式判斷模塊，23-超車中超急加速模式判斷模塊，31-開度控制模塊，32-噴油控制模塊。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

另外，在本發(fā)明的實施例中所提到的術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描 述目的，不能理解為指示或暗示相對重要性。本發(fā)明的實施例中所提到的map是發(fā)動機的多維的特性圖譜，其示意發(fā)動機的相關(guān)參數(shù)的多維的特性數(shù)據(jù)。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

本實施例提供了一種雙燃料發(fā)動機加速控制方法，如圖1所示，包括以下步驟：

S100，根據(jù)發(fā)動機單位時間內(nèi)油門踏板的開度增加量及當(dāng)前扭矩，獲取發(fā)動機的預(yù)期扭矩增加量。

該步驟中，首先要定義檢測油門踏板開度變化的單位時間，即采樣頻率時間，如0.1秒。其次是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速及油門踏板的開度，可查油門踏板map得到當(dāng)前扭矩，再根據(jù)單位時間內(nèi)油門開度的增加量及當(dāng)前整車所運行工況的扭矩，判斷發(fā)動機預(yù)期達到的下一個扭矩。如圖2所示的map，其中橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為油門踏板開度，內(nèi)容為扭矩，單位時間油門踏板增加量為1％，當(dāng)前發(fā)動機輸出扭矩為A，那么預(yù)期發(fā)動機的目標(biāo)扭矩為B，雖然由A到B的過程，由于車速有所增加，發(fā)動機轉(zhuǎn)速也有一定增加，但此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加量不做考慮，只考慮由A到B點扭矩的增加量，并將此扭矩增加量定義為預(yù)期扭矩增加量，也就是預(yù)期下一個0.1s要到達的扭矩減去當(dāng)前扭矩。

S200，根據(jù)所述預(yù)期扭矩增加量判斷發(fā)動機的加速模式。

此步驟中主要是根據(jù)單位時間內(nèi)預(yù)期扭矩增加量，判斷出駕駛者是哪種加速意圖，本實施例中的加速意圖優(yōu)選分為三種加速模式，即輕加速模式、行駛中急加速模式和超車中超急加速模式，為便于描述，下文將這三種加速模式分別稱為a加速模式、b加速模式和c加速模式。結(jié)合步驟S100，判斷加速模式的原理如圖3所示，且進一步的具體步驟如下：

S201，預(yù)先配置低扭矩增量map和高扭矩增量map。其中，這兩張map 的橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為扭矩，內(nèi)容為扭矩增加量，分別命名為低扭矩增量map(下文也稱low map)和高扭矩增量map(下文以稱high map)，且相同工況下，low map對應(yīng)的扭矩增量小于high map對應(yīng)的扭矩增量。這里，low map和high map可采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法進行配置，在此不再贅述。

S202，根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和扭矩查找low map和high map中對應(yīng)的扭矩增量，并將查找到的值與所述步驟S100獲得的預(yù)期扭矩增加量進行比較，可得到以下三種比較結(jié)果。

1)若所述預(yù)期扭矩增加量小于查找得到的low map中對應(yīng)的扭矩增量，則判斷發(fā)動機的加速模式為a加速模式。

2)若所述預(yù)期扭矩增加量處于查找得到的低扭矩增量map的對應(yīng)的扭矩增量和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量之間，則判斷發(fā)動機的加速模式為b加速模式。

3)若所述預(yù)期扭矩增加量大于查找得到的high map中對應(yīng)的扭矩增量，則判斷發(fā)動機的加速模式為c加速模式。

舉例說明，對于相同工況點，對應(yīng)low map的扭矩增量為5，對應(yīng)high map的扭矩增量為8，因此，如果前面得到預(yù)期扭矩增加量為7，處于兩個值之間，則判斷發(fā)動機為b加速模式，如果小于5，則判斷發(fā)動機為a加速模式，如果大于7，判斷發(fā)動機為c加速模式。

S300，根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的可變截面渦輪增壓器VGT開度及噴油方式。

該步驟包括控制發(fā)動機的VGT開度和發(fā)動機的噴油方式兩部分的內(nèi)容，下面對這兩部分內(nèi)容分開說明。

本實施例中，根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的VGT開度，具體包括：若判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式，則控制VGT以設(shè)定的第一速率轉(zhuǎn)動至第一最小開度；若判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式，則控制 VGT以設(shè)定的第二速率轉(zhuǎn)動至第二最小開度；若判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式，則控制VGT以設(shè)定的第三速率轉(zhuǎn)動至第三最小開度。其中，所述第三速率小于所述第一速率和所述第二速率，所述第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度依次增大。

雙燃料發(fā)動機的噴油模式如圖4所示，由扭矩轉(zhuǎn)換到總油量，所述發(fā)動機有一個油量轉(zhuǎn)化為扭矩的map，直接將扭矩換算為每次循環(huán)的噴油總量，總油量再根據(jù)當(dāng)前工況分配為柴油預(yù)噴+汽油氣道噴射+柴油主噴+柴油后噴。

因此，對于本實施例，根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的噴油方式，具體包括：若判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油預(yù)噴和柴油主噴；若判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量只分配給柴油主噴；若判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式，則將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油后噴。

下面以具體的例子說明本實施例如何控制發(fā)動機的VGT開度及噴油方式。

如果判斷為a加速模式，此時發(fā)動機控制VGT以每秒15％(第一速率)的速度轉(zhuǎn)動，一直到第一最小開度(取為全部開度的10％)，同時發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油預(yù)噴和柴油主噴，這樣的第一速度避免了因為突然關(guān)閉，排氣背壓突然增加而造成發(fā)動機扭矩減低的現(xiàn)象，還可以降低加速油耗。

如果判斷為b加速模式，此時發(fā)動機控制VGT以每秒15％(第二開度)的速度轉(zhuǎn)動，一直到第二最小開度(取為全部開度的15％)，同時發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量只分配給柴油主噴，這樣加速性能可以得到很好的提高，而且利用柴油主噴扭矩增量可以實現(xiàn)如圖2示意的從A扭矩到B扭 矩的轉(zhuǎn)換。

如果判斷為c加速模式，此時發(fā)動機控制VGT以每秒10％(第三開度)的開度轉(zhuǎn)動，一直到最小開度(取為全部開度的20％)，此時發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配到柴油后噴，利用柴油后噴產(chǎn)生的高溫高壓的排氣能量，來增加增壓器的能量，快速使增壓壓力上升，扭矩急劇增加，完成加速過程，此過程油耗較b加速模式更高，但加速較快。

基于與上述實施例的雙燃料發(fā)動機加速控制方法的同一發(fā)明思路，本發(fā)明的另一實施例還提供了一種雙燃料發(fā)動機加速控制裝置，如圖5所示，所述雙燃料發(fā)動機加速控制裝置包括：預(yù)期扭矩增加量獲取單元1，用于根據(jù)發(fā)動機單位時間內(nèi)油門踏板的開度增加量及當(dāng)前扭矩，獲取發(fā)動機的預(yù)期扭矩增加量；加速模式判斷單元2，用于根據(jù)所述預(yù)期扭矩增加量判斷發(fā)動機的加速模式；以及開度及噴油控制單元3，用于根據(jù)所述加速模式，控制發(fā)動機的可變截面渦輪增壓器VGT開度及噴油方式。

進一步地，所述加速模式判斷單元2包括：輕加速模式判斷模塊21，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量小于查找得到的低扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量時，判斷發(fā)動機的加速模式為輕加速模式；行駛中急加速模式判斷模塊22，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量處于查找得到的低扭矩增量map的對應(yīng)的扭矩增量和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量之間時，判斷發(fā)動機的加速模式為行駛中急加速模式；超車中超急加速模式判斷模塊23，其用于在所述預(yù)期扭矩增加量大于查找得到的高扭矩增量map中對應(yīng)的扭矩增量時，判斷發(fā)動機的加速模式為超車中超急加速模式。

其中，查找得到的低扭矩增量map和高扭矩增量map中的對應(yīng)的扭矩增量為基于當(dāng)前轉(zhuǎn)速和扭矩查找低扭矩增量map和高扭矩增量map獲得的扭矩增量，且低扭矩增量map和高扭矩增量map被預(yù)先配置為相同工況下，低扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量小于高扭矩增量map對應(yīng)的扭矩增量。

進一步地，所述開度及噴油控制單元3包括：開度控制模塊31，用于在所述輕加速模式、所述行駛中急加速模式以及所述超車中超急加速模式下，分別控制VGT以設(shè)定的第一速率、第二速率和第三速度轉(zhuǎn)動至第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度；其中，所述第三速率小于所述第一速率和所述第二速率，所述第一最小開度、第二最小開度和第三最小開度依次增大；以及噴油控制模塊32，用于在輕加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油預(yù)噴和柴油主噴；用于在行駛中急加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量只分配給柴油主噴；以及用于在超車中超急加速模式下，將發(fā)動機扭矩增加所需要增加的油量分配給柴油后噴。

基于雙燃料發(fā)動機加速控制方法的同一發(fā)明思路，本發(fā)明的其他實施例還提出了一種發(fā)動機，該發(fā)動機設(shè)置有上述的雙燃料發(fā)動機加速控制裝置，以及還提出了一種車輛，該車輛設(shè)置有上述的發(fā)動機。本發(fā)明實施例提出的發(fā)動機與車輛和上述雙燃料發(fā)動機加速控制方法及裝置的發(fā)明原理和具體實施過程相同或相似，在此不再贅述。

本發(fā)明解決了雙燃料發(fā)動機加速無力的問題，改善了加速性能，且根據(jù)駕駛者不同意圖，分別執(zhí)行加速策略，滿足各類加速響應(yīng)需求，并同時降低了加速油耗和排放。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。