混合燃料发动机的控制方法、控制系统及车辆.pdf

本发明提供了一种混合燃料发动机的控制方法、控制系统及车辆，该方法包括：分别根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小和最大压缩比；检测混合燃料的燃料含量比例；根据混合燃料的燃料含量比例在最小压缩比和最大压缩比之间调整发动机汽缸的压缩比，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大；控制混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。本发明的混合燃料发动机的控制方法可以有效避免发动机产生爆震，提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。

1.  一种混合燃料发动机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比；
检测所述混合燃料的燃料含量比例；
根据所述混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大；
控制所述混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。

2.  根据权利要求1所述的混合燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述根据混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，进一步包括：
从预设的多个连续比例区间中获取所述混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比；
将所述第一比例区间对应的压缩比作为所述调整后的压缩比。

3.  根据权利要求1或2所述的混合燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述混合燃料为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为所述最小压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，所述第一压缩比大于所述最小压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比，所述第二压缩比大于所述第一压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，所述第三压缩比大于所述第二压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，所述第四压缩比大于所述第三压缩比且小于所述最大压缩比。

4.  根据权利要求3所述的混合燃料发动机的控制方法，其特征在于，所述第一压缩比为根据E21混合汽油选定的压缩比，所述第二压缩比为根据E41混合汽油选定的压缩比，所述第三压缩比为根据E61混合汽油选定的压缩比，所述第四压缩比为根据E81混合汽油选定的压缩比。

5.  根据权利要求3所述的混合燃料发动机的控制方法，其特征在于，还包括：
当启动所述混合燃料发动机时，检测环境温度；
如果所述环境温度小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例大于预设比例，则控制加热油轨系统加热所述混合燃料发动机，以实现所述混合燃料发动机的正常启动。

6.  一种混合燃料发动机的控制系统，其特征在于，包括：
设定模块，用于根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比；
检测模块，用于检测所述混合燃料的燃料含量比例；
调整模块，用于根据所述混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大；
控制模块，用于控制所述混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。

7.  根据权利要求6所述的混合燃料发动机的控制系统，其特征在于，所述调整模块用于：
从预设的多个连续比例区间中获取所述混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比；
将所述第一比例区间对应的压缩比作为所述调整后的压缩比。

8.  根据权利要求6或7所述的混合燃料发动机的控制系统，其特征在于，所述混合燃料为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，所述调整模块用于：
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为所述最小压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，所述第一压缩比大于所述最小压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比，所述第二压缩比大于所述第一压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，所述第三压缩比大于所述第二压缩比；
当所述燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，所述第四压缩比大于所述第三压缩比且小于所述最大压缩比。

9.  根据权利要求7所述的混合燃料发动机的控制系统，其特征在于，还包括：
启动模块，用于启动所述混合燃料发动机，其中，所述控制模块还用于在所述启动模块启动所述混合燃料发动机时，判断环境温度是否小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例是否大于预设比例，并在判断所述环境温度小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例大于预设比例时，控制加热油轨系统加热所述混合燃料发动机，以使所述启动模块控制所述混合燃料 发动机正常启动。

10.  一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求6-9任一项所述的混合燃料发动机的控制系统。

混合燃料发动机的控制方法、控制系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合燃料发动机的控制方法、控制系统及车辆。
背景技术
目前，汽车的燃料主要以石油为主，随着石油资源的日益减少，替代燃料的应用与开发变得越来越重要。随之而来，双燃料、多燃料甚至混合燃料发动机技术的应用也就因此应运而生。另外，在当今汽车行业迅猛发展的大背景下，顾客对汽车新技术的感知程度不断得到提升，也就导致了顾客对汽车新技术的要求也越来越高，越来越严格。车辆使用的便利性、良好的经济性、高效的动力性、稳定以及可靠性成为顾客选择汽车产品的一些参考条件。
相关技术中，(1)对于采用单一汽油或柴油作为燃料的发动机而言，要么燃油经济性较差，要么排放性较差，并且对石油资源的消耗较大。(2)采用多燃料或混合燃料的发动机，多采用两个及以上油箱，燃油加注不方便，易引起顾客抱怨并且造成整车成本提升。(3)混合燃料发动机采用一种压缩比(即随着燃料比例的变化，发动机压缩比不变)，这就导致了发动机的动力性和经济性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种混合燃料发动机的控制方法，该方法不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混合燃料发动机的控制方法，包括以下步骤：分别根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比；检测所述混合燃料的燃料含量比例；根据所述混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大；控制所述混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。
进一步的，所述根据混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，进一步包括：从预设的多个连续比例区间中获取所述混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比；将所述第一比例 区间对应的压缩比作为所述调整后的压缩比。
进一步的，所述混合燃料为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，当所述燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为所述最小压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，所述第一压缩比大于所述最小压缩比，当所述燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比，所述第二压缩比大于所述第一压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，所述第三压缩比大于所述第二压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，所述第四压缩比大于所述第三压缩比且小于所述最大压缩比。
进一步的，所述第一压缩比为根据E21混合汽油选定的压缩比，所述第二压缩比为根据E41混合汽油选定的压缩比，所述第三压缩比为根据E61混合汽油选定的压缩比，所述第四压缩比为根据E81混合汽油选定的压缩比。
进一步的，还包括：当启动所述混合燃料发动机时，检测环境温度；如果所述环境温度小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例大于预设比例，则控制加热油轨系统加热所述混合燃料发动机，以实现所述混合燃料发动机的正常启动。
相对于现有技术，本发明所述的混合燃料发动机的控制方法具有以下优势：
本发明所述的混合燃料发动机的控制方法，可以根据混合燃料中不同燃料的含量比例对混合燃料发动机的压缩比进行适当的调整，例如：当辛烷值较大的燃料的含量比例较高时，混合燃料发动机的压缩比可以适当的提高，反之，混合燃料发动机的压缩比可以适当的降低。不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
本发明的另一目的在于提出一种混合燃料发动机的控制系统，该混合燃料发动机的控制系统不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混合燃料发动机的控制系统，包括：设定模块，用于根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比；检测模块，用于检测所述混合燃料的燃料含量比例；调整模块，用于根据所述混合燃料的燃料含量比例在所述最小压缩比和最大压缩比之间调整所述发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大；控制模块，用于控制所述混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。
进一步的，所述调整模块用于：从预设的多个连续比例区间中获取所述混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比；将所述第一比例区间对应的压缩比作为所述调整后的压缩比。
进一步的，所述混合燃料为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，所述调整模块用于：当所述燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为所述最小压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，所述第一压缩比大于所述最小压缩比，当所述燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比，所述第二压缩比大于所述第一压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，所述第三压缩比大于所述第二压缩比；当所述燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，所述第四压缩比大于所述第三压缩比且小于所述最大压缩比。
进一步的，还包括：启动模块，用于启动所述混合燃料发动机，其中，所述控制模块还用于在所述启动模块启动所述混合燃料发动机时，判断环境温度是否小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例是否大于预设比例，并在判断所述环境温度小于预设温度且所述燃料乙醇的含量比例大于预设比例时，控制加热油轨系统加热所述混合燃料发动机，以使所述启动模块控制所述混合燃料发动机正常启动。
所述的混合燃料发动机的控制系统与上述的混合燃料发动机的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述实施例所述的混合燃料发动机的控制系统。
所述的车辆与上述的混合燃料发动机的控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的混合燃料发动机的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的混合燃料发动机的控制系统的结构框图。
附图标记说明：
200混合燃料发动机的控制系统，210-设定模块，220-检测模块，230-调整模块，240-控制模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明一个实施例的混合燃料发动机的控制方法的流程图。其中，在本申请的描述中，混合燃料发动机指既可以使用如燃油(如汽油)或者燃料乙醇等作为燃料，又可以使用如燃油和燃料乙醇的混合体作为燃料，即燃料可以为单一燃料(如汽油、燃料乙醇等)，也可以为混合燃料(如汽油和燃料乙醇组成的混合燃料)。搭载有混合燃料发动机的车辆，包括集成式油箱，可以向集成式油箱中添加混合燃料发动机支持的混合燃料中的任意一种或者多种燃料。
如图1所示，根据本发明一个实施例的混合燃料发动机的控制方法，包括以下步骤：
步骤S101：分别根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比。例如：设定的发动机汽缸的最小压缩比为8时，则支持的辛烷值最小的燃料通常为京92#汽油；设定的发动机汽缸的最大压缩比为10时，则支持的辛烷值最大的燃料可以为燃料乙醇。
具体来说，由于不同的燃料具有不同的辛烷值，因此，首先确定混合燃料中包括的燃料种类，然后便可以得到每种燃料对应的辛烷值。当得到混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料之后，根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比。可以理解的是，发动机汽缸的压缩比与辛烷值相关，辛烷值越大，抗爆震能力越强，具有更高的压缩比，反之，辛烷值越小，抗爆震能力越弱，具有更低的压缩比。其中，每种燃料对应的发动机汽缸的标准压缩比可以根据试验得到。
在上述示例中，发动机汽缸的最小压缩比指混合燃料中辛烷值最小的燃料对应的发动机汽缸的标准压缩比，发动机汽缸的最大压缩比指混合燃料中辛烷值最大的燃料对应的发动机汽缸的标准压缩比。
步骤S102：检测混合燃料的燃料含量比例。
在本发明的具体示例中，可以利用安装在集成式油箱中的燃料传感器检测混合燃料的燃料含量比例。具体而言，将一种或者多种混合燃料发动机支持的燃料加注到集成式油箱之后，通过安装在集成式油箱中的燃料传感器，检测加入集成式油箱中每一种燃料的量，从而可以 得到混合燃料中每一种燃料的含量比例。
步骤S103：根据混合燃料的燃料含量比例在最小压缩比和最大压缩比之间调整发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大。由于辛烷值越大的燃料的含量比例越高，抗爆震能力越强，因此，设定的发动机的压缩比可以更高。
具体地，根据混合燃料的燃料含量比例在最小压缩比和最大压缩比之间调整发动机汽缸的压缩比，包括：
1、从预设的多个连续比例区间中获取混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比。
2、将第一比例区间对应的压缩比作为调整后的压缩比。以两种燃料(第一燃料和第二燃料)组成的混合燃料为例，假设第一燃料的辛烷值大于第二燃料的辛烷值、依据第一燃料设定的发动机汽缸的标准压缩比为10、依据第二燃料设定的发动机汽缸的标准压缩比为8，则预设的多个连续比例区间可以指第一燃料的含量比例为0％至20％、20％至40％、40％至60％、60％至80％、80％至100％的5个比例区间，在每个比例区间，依次对应的压缩比例如为：8、8.4、8.8、9.2、9.6。
作为一个具体的例子，混合燃料例如为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，则：
当燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为最小压缩比，例如8。
当燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，第一压缩比大于最小压缩比，例如8.4。
当燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比，第二压缩比大于第一压缩比，例如8.8。
当燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，第三压缩比大于第二压缩比，例如9.2。
当燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，第四压缩比大于第三压缩比且小于最大压缩比，例如9.6。
也就是说，在每个比例段内根据燃料的燃烧特性和抗爆性的不同设计不同的压缩比(例：汽油与燃料乙醇组成的混合燃料，混合比为E0纯汽油至E100纯燃料乙醇，选取5个比例段，例如在E0至E20内采取一种压缩比，在E21至E40内采取一种压缩比，以此类推。在每个比例段内的压缩比的选定以本比例段内最低比例选取压缩比，例如：第一压缩比为根据E21混合汽油选定的压缩比，第二压缩比为根据E41混合汽油选定的压缩比，第三压缩比为根据E61混合汽油选定的压缩比，第四压缩比为根据E81混合汽油选定的压缩比。
步骤S104：控制混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。
根据本发明实施例的混合燃料发动机的控制方法，可以根据混合燃料中不同燃料的含量比例对混合燃料发动机的压缩比进行适当的调整，例如：当辛烷值较大的燃料的含量比例较高时，混合燃料发动机的压缩比可以适当的提高，反之，混合燃料发动机的压缩比可以适当的降低。不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
在本发明的一个实施例中，混合燃料发动机的控制方法还包括：当启动混合燃料发动机时，检测环境温度；如果环境温度小于预设温度且燃料乙醇的含量比例大于预设比例，则控制加热油轨系统加热混合燃料发动机，以实现混合燃料发动机的正常启动。具体而言，针对混合燃料发动机在某些特定燃料(如燃料乙醇)或燃料含量比例下(如：燃料乙醇的含量比例较高)的低温冷启动差的问题，本发明实施例的混合燃料发动机的控制方法可以根据环境温度或者发动机的水温等控制加热油轨系统工作，从而实现发动机的正常启动，提升车辆的使用体验。
图2是根据本发明一个实施例的混合燃料发动机的控制系统的结构框图，如图2所示，根据本发明一个实施例的混合燃料发动机的控制系统200，包括：设定模块210、检测模块220、调整模块230和控制模块240。
其中，设定模块210用于根据混合燃料中辛烷值最小的燃料和辛烷值最大的燃料设定发动机汽缸的最小压缩比和最大压缩比。检测模块220用于检测混合燃料的燃料含量比例，在本发明的具体示例中，检测模块220可以是安装在集成式油箱中的燃料传感器，具体而言，将一种或者多种混合燃料发动机支持的燃料加注到集成式油箱之后，通过燃料传感器检测加入集成式油箱中每一种燃料的量，从而可以得到混合燃料中每一种燃料的含量比例。调整模块230用于根据混合燃料的燃料含量比例在最小压缩比和最大压缩比之间调整发动机汽缸的压缩比，其中，辛烷值越大的燃料对应的含量比例越高，调整后的压缩比越大。控制模块240用于控制混合燃料发动机以调整后的压缩比运行。
在本发明的一个实施例中，调整模块230用于：从预设的多个连续比例区间中获取混合燃料的燃料含量比例所在的第一比例区间，其中，每个比例区间对应一个压缩比；将第一比例区间对应的压缩比作为调整后的压缩比。
在本发明的一个实施例中，混合燃料为汽油和燃料乙醇组成的混合汽油，调整模块230用于：当燃料乙醇的含量比例位于[E0，E20]之间，则调整后的压缩比为最小压缩比；当燃料乙醇的含量比例位于[E21，E40]之间，则调整后的压缩比为第一压缩比，第一压缩比大于最小压缩比；当燃料乙醇的含量比例位于[E41，E60]之间，则调整后的压缩比为第二压缩比， 第二压缩比大于第一压缩比；当燃料乙醇的含量比例位于[E61，E80]之间，则调整后的压缩比为第三压缩比，第三压缩比大于第二压缩比；当燃料乙醇的含量比例位于[E81，E100]之间，则调整后的压缩比为第四压缩比，第四压缩比大于第三压缩比且小于最大压缩比。
根据本发明实施例的混合燃料发动机的控制系统，可以根据混合燃料中不同燃料的含量比例对混合燃料发动机的压缩比进行适当的调整，例如：当辛烷值较大的燃料的含量比例较高时，混合燃料发动机的压缩比可以适当的提高，反之，混合燃料发动机的压缩比可以适当的降低。不但可以有效避免发动机产生爆震，而且可以提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
在本发明的一个实施例中，还包括：启动模块(图2中没有示出)，启动模块用于启动混合燃料发动机，其中，控制模块240还用于在启动模块启动混合燃料发动机时，判断环境温度是否小于预设温度且燃料乙醇的含量比例是否大于预设比例，并在判断环境温度小于预设温度且燃料乙醇的含量比例大于预设比例时，控制加热油轨系统加热混合燃料发动机，以使启动模块控制混合燃料发动机正常启动。本发明实施例的混合燃料发动机的控制系统可以根据环境温度或者发动机的水温等控制加热油轨系统工作，从而实现发动机的正常启动，提升车辆的使用体验。
需要说明的是，本发明实施例的混合燃料发动机的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的混合燃料发动机的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，不做赘述。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例所述的混合燃料发动机的控制系统。该车辆可以有效避免发动机产生爆震，提升发动机的燃烧经济性和动力性，降低发动机污染气体的排放。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。