[发明专利]一种两用燃料发动机及其控制方法和系统及汽车

说明书

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体地说涉及一种两用燃料发动机及其控制方法和系统及汽车。

背景技术

天然气或液化石油气具有良好的燃烧性能，也是公认的清洁燃料，且燃料成本相较汽油与柴油更为低廉，是一种理想的替代燃料。当前，能源危机和环境污染问题日益严峻。为了节约能源、减少汽车运营成本，同时降低汽车尾气对环境的污染，使用天然气或液化石油气作为掺烧能源的混合动力汽车发展迅速。为了弥补单一天然气或液化石油气燃料发动机动力的不足，人们还研发出了两用燃料发动机，具有两套相互独立的燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油气(燃气系统)，另一套供给其他燃料(燃油系统)，燃气系统和燃油系统可分别但不可同时向燃烧室供给燃料。常见的两用燃料汽车有汽油/压缩天然气两用燃料汽车、汽油/液化石油气两用燃料汽车等。

但现有技术中的两用燃料发动机普遍存在要使发动机达到最大扭矩，需要使发动机的转速维持在一个较高水平的问题，也即只有发动机处于较高转速时，才能使发动机达到最大扭矩，如果发动机转速过低，发动机的扭矩会变小，易出现动力不足的问题，不适用于轻型卡车。虽然本领域技术人员认识到通过提高发动机的压缩比可以使发动机在达到最大扭矩时需要的转速降低，但是如果压缩比过高，则发动机内的压强也会过大，容易出现爆缸。因此，很难找到一个合适的压缩比范围，既能满足两用燃料发动机正常工作的条件，又能使两用燃料发动机达到最大扭矩时的转速降低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的两用燃料发动机，很难找到一个合适的压缩比范围，既能满足两用燃料发动机正常工作的条件，又能使两用燃料发动机达到最大扭矩时的转速降低。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种两用燃料发动机，所述两用燃料发动机的做功行程位于第一设定范围之内，且通过调整所述两用燃料发动机的活塞顶部的凹槽的深度使所述两用燃料发动机的压缩比位于第二设定范围之内，从而使所述两用燃料发动机达到最大扭矩时的转速低于2000r/min。

本发明所述的两用燃料发动机，所述第一设定范围为105-115mm，所述第二设定范围为(10.5-11)：1。

本发明所述的两用燃料发动机，所述两用燃料发动机的做功行程为115mm，压缩比为10.5:1。

本发明还提供了一种上述两用燃料发动机的控制方法，包括：

判断两用燃料发动机的燃气系统能否正常工作；

若不能，则控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃油状态下工作。

本发明所述的两用燃料发动机的控制方法，还包括：

若判断所述燃气系统能正常工作，则进一步判断所述两用燃料发动机在燃气状态下能否稳定工作；

若不能，则控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃油状态下工作；

若能，则控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃气状态下工作。

本发明所述的两用燃料发动机的控制方法，所述判断燃气系统能否正常工作的步骤包括：

判断是否同时满足减压器水温大于预设的减压器水温、燃气系统不存在故障以及燃气压力大于预设的燃气压力；

若是，则判断所述燃气系统能正常工作；

否则，判断所述燃气系统不能正常工作。

本发明所述的两用燃料发动机的控制方法，所述判断在燃气状态下能否稳定工作的步骤包括：

判断是否同时满足发动机水温大于预设的发动机水温或者发动机转速大于预设的发动机转速以及燃气压力大于预设的燃气压力；

若是，则判断在燃气状态下能稳定工作；

否则，判断在燃气状态下不能稳定工作。

本发明还提供了一种上述两用燃料发动机的控制系统，包括：

第一判断单元，用于判断两用燃料发动机的燃气系统能否正常工作；

第一控制单元，用于在燃气系统不能正常工作时，控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃油状态下工作。

本发明所述的两用燃料发动机的控制系统，还包括：

第二判断单元，用于在所述燃气系统能正常工作时，进一步判断所述两用燃料发动机在燃气状态下能否稳定工作；

所述第一控制单元，还用于在不能稳定工作时，控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃油状态下工作；

第二控制单元，用于在能稳定工作时，控制所述两用燃料发动机切换至或者维持在燃气状态下工作。

本发明所述的两用燃料发动机的控制系统，所述第一判断单元包括：