汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制方法、系统及车辆的制作方法_2

文档序号:9301983阅读:来源:国知局
8]如图2所示,结合图1,根据本发明一个实施例的汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制方法,包括如下步骤:
[0039]步骤S201:接收挡位信号。例如空挡信号、前进挡信号、倒挡信号等。
[0040]步骤S202:根据挡位信号判断车辆的怠速模式的类型。当然,在根据挡位信号判断车辆的怠速模式的类型之前,该方法还可包括:接收制动踏板信号和加速踏板信号;根据制动踏板信号和加速踏板信号判断车辆是否处于怠速模式。例如,加速踏板(油门踏板)和制动踏板均没有被踩下、发动机运行时,可认为车辆处于怠速模式。
[0041]其中,车辆的怠速模式包括但不限于空挡怠速模式和带挡怠速模式,空挡怠速模式例如为车辆处于空挡,即挡位信号为空挡信号下的怠速。带挡怠速模式例如为车辆处于诸如前进挡或倒挡,即挡位信号为前进挡信号或倒挡信号下的怠速。
[0042]步骤S203:如果车辆处于空挡怠速模式且发动机水温小于第一预设温度,则以柴油模式控制发动机进行车辆怠速,否则以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速。其中,柴油模式指发动机利用柴油作为燃料而运行的模式,双燃料模式指发动机利用汽油和柴油作为燃料而运行的模式。第一预设温度为但不限于摄氏70度。
[0043]也就是说,车辆处于空挡怠速模式时可分为冷机怠速和暖机怠速,其中,冷机怠速指车辆处于空挡怠速模式且发动机水温小于第一预设温度时以柴油模式控制发动机进行车辆怠速。暖机怠速指车辆处于空挡怠速模式且发动机水温不小于第一预设温度时以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速。
[0044]结合图3所示,当车辆处于空挡怠速模式且发动机水温较低(即小于第一预设温度)时,由于汽油在温度较低时不容易进行引燃,因此,采用纯柴油模式(柴油模式)对车辆进行怠速,汽缸内直喷可采用柴油预喷和主喷喷射相结合的方式。当那估计水温较高(大于第一预设温度)时,无论空挡怠速还是带挡怠速,即当空挡怠速为在暖机状态下或者,带挡怠速通常水温已达到双燃料模式工作的温度,则进行双燃料模式怠速。柴油缸内直喷可采用预喷喷射方式,与进气道喷入的汽油进行预混。其中,发动机在柴油模式和双燃料模式下进行车辆怠速时,柴油的喷射方式包括预喷和主喷。
[0045]进一步地,由于整车怠速工况下,整车上各系统的参数复杂多变,并且由于怠速控制过程的非线性特性,因此,为保证整车怠速转速的稳定性,当车辆处于空挡怠速模式、发动机水温小于第一预设温度时,以柴油模式控制发动机进行车辆怠速,具体包括:,可根据发动机的怠速需求值实时地对柴油的主喷的喷射量进行PID修正,以使发动机的实际怠速值临近或等于发动机的怠速需求值。,使车辆的怠速转速趋于稳定,提高乘坐舒适性。例如:采用PID控制策略。应用PID控制策略对柴油的主喷进行修正,使实际值怠速与怠速目标值(即怠速需求值)接近或相等,在怠速闭环运行的情况下,可通过标定的目标怠速转速信号,然后根据PID控制策略对主喷的喷油量进行反复调整,保证怠速的稳定性。
[0046]为保证怠速的稳定性,当车辆处于空挡怠速模式、发动机水温大于第一预设温度时,以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速,具体包括:根据发动机的怠速需求值实时地对柴油的预喷的喷射量进行PID修正。即可通过对柴油的预喷进行PID修正,保证怠速的稳定性。
[0047]另外,当车辆处于带挡怠速模式时,以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速,具体包括:根据发动机的怠速需求值实时地对柴油的主喷的喷射量进行PID修正。例如:通常在带挡怠速时,发动机水温已经达到双燃料模式工作的温度,则直接进行双燃料模式怠速。柴油缸内直喷可采用预喷和主喷方式,与进气道喷入的汽油进行预混,主喷进行PID修正,从而保证怠速的稳定性。
[0048]也就就说,当车辆在空挡冷机状态下时,柴油喷射采用预喷和主喷两次喷射,对主喷进行PID的修正,保证发动机的稳定性。当车辆在空挡暖机状态下时,将进行双燃料模式怠速,由于预喷的引燃作用可以在很短的着火延迟期内燃烧,缩短主喷滞燃期,降低燃烧温度,使主喷变柔和,同时还有利于燃油的雾化均匀性,从而降低NOx排放,且为保证汽油能够顺利且平稳的喷射到汽缸中,所以对预喷进行PID的修正。当车辆处于带档模式下怠速时,对柴油主喷进行PID修正,不仅保证怠速的稳定性,还可保证车辆从带档怠速到行驶时,车辆可以平顺的过渡。
[0049]另外,在怠速的过程中,由于发动机水温的变化、空调装置、自动变速器、动力转向机构等的连接以及进气、着火、燃烧等因素都可能使发动机转速不稳定。对燃烧过程产生影响的因素都将直接或间接地影响怠速的稳定性,严重的还会引起发动机熄火。怠速时运转不稳定还会导致发动机输出扭矩波动,会引起车身振动,使车辆的操控性能变差,降低了汽车的舒适性。因此,本发明实施例的方法还可实时地判断发动机的怠速需求值是否大于发动机的怠速上限值;如果是,则控制发动机以所述发动机的怠速上限值进行车辆怠速,否则控制发动机以临近或等于发动机的怠速需求的发动机的实际怠速值进行车辆怠速。从而有效保证怠速的稳定性,提高乘坐舒适性并可提高车辆安全。
[0050]另外,由于柴油怠速模式下发动机容易产生大量的PM和NOx,因此,本发明实施例的方法综合发动机水温对汽油燃烧的影响,在发动机水温较高时,利用双燃料模式进行怠速,从而利用汽油易挥发的特性,容易形成相对均匀的稀混合气区域,从根本上消除和降低产生NOx的局部高温区和产生PM的局部过浓区,显著降低了 NOx排放。从而提升发动机能源利用率的同时,有效降低尾气污染物的排放量。
[0051]根据本发明实施例的汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制方法,可提升发动机的能源利用率,降低发动机的尾气污染物的排放量。另外,还可改善怠速的稳定性,提高乘坐舒适性。
[0052]如图4所示,本发明的进一步实施例提供了一种汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制系统,汽油预混柴油引燃发动机的怠速控制系统400包括:接收模块410、判断模块420和控制模块430。
[0053]其中,接收模块410用于接收挡位信号。判断模块420用于根据挡位信号判断车辆的怠速模式的类型。控制模块430用于在车辆处于空挡怠速模式且发动机水温小于第一预设温度时,以柴油模式控制发动机进行车辆怠速,否则以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速。
[0054]当然,接收模块410还可用于:接收制动踏板信号和加速踏板信号,判断模块420还用于根据制动踏板信号和加速踏板信号判断车辆是否处于怠速模式。例如,加速踏板(油门踏板)和制动踏板均没有被踩下、发动机运行时,可认为车辆处于怠速模式。
[0055]具体地说,挡位信号例如为空挡信号、前进挡信号、倒挡信号等。车辆的怠速模式包括但不限于空挡怠速模式和带挡怠速模式,空挡怠速模式例如为车辆处于空挡,即挡位信号为空挡信号下的怠速。带挡怠速模式例如为车辆处于诸如前进挡或倒挡,即挡位信号为前进挡信号或倒挡信号下的怠速。
[0056]柴油模式指发动机利用柴油作为燃料而运行的模式,双燃料模式指发动机利用汽油和柴油作为燃料而运行的模式。第一预设温度为但不限于摄氏70度。
[0057]也就是说,车辆处于空挡怠速模式时可分为冷机怠速和暖机怠速,其中,冷机怠速指车辆处于空挡怠速模式且发动机水温小于第一预设温度时以柴油模式控制发动机进行车辆怠速。暖机怠速指车辆处于空挡怠速模式且发动机水温不小于第一预设温度时以双燃料模式控制发动机进行车辆怠速。
[0058]结合图3所示,当车辆处于空挡怠速模式且发动机水温较低(即小于第一预设温度)时,由于汽油在温度较低时不容易进行引燃,因此,采用纯柴油模式(柴油模式)对车辆进行怠速,汽缸内直喷可采用柴油预喷和主喷喷射相结合的方式。当那估计水温较高(大于第一预设温度)时,无论空挡怠速还是带挡怠速,即当空挡怠速为在暖机状态下或者,带挡怠速通常水温已达到双燃料模式工作的温度,则进行双燃料模式怠速。柴油缸内直喷可采用预喷喷射方式,与进气道喷入的汽油进行预混。其中,发动机在柴油模式和双燃料模式下进行车辆怠速时,柴油的喷射方式包括预喷和主喷。
[0059]进一步地,由于整车怠速工况下,整车上各系统的参数复杂多变,并且由于怠速控制过程的非线性特性,因此,为保证整车怠速转速的稳定性,当车辆处于空挡怠速模式、发动机水温小于第一预设温度时,以柴油模式控制发动机进行车辆怠速,具体包括:,可根据发动机的怠速需求值实时地对柴油的主喷的喷射量进行PID修正,以使发动机的实际怠速值临近或等于发动机的怠速需求值。,使车辆的怠速转速趋于稳定,提高乘坐舒适性。例如:采用PID控制策略。应用PID控制策略对柴油的主喷进行修正,使实际值怠速与怠速目标值(即怠速需求值)接近或相等,在怠速闭环运行的情况下,可通过标定的目标怠速转速信号,
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