一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，包括燃料選擇裝置（1）、主控單元（2）和執(zhí)行單元（3），所述的燃料選擇裝置（1）包括燃料選擇開關(guān)（4）和信號處理裝置（5），主控單元（2）包括發(fā)動機ECU控制器（6）、加速踏板信號傳感器（7）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器（8）和曲軸信號傳感器（9），執(zhí)行單元（3）包括噴油嘴（10）和燃氣噴嘴（11），發(fā)動機ECU控制器（6）分別與噴油嘴（10）和燃氣噴嘴（11）通過車用CAN總線相連接，信號處理裝置（5）通過車用CAN總線分別與燃料選擇開關(guān)（4）、發(fā)動機ECU控制器（6）、加速踏板信號傳感器（7）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器（8）和曲軸信號傳感器（9）相連接。
【專利說明】一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，更具體的說涉及一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，屬于發(fā)動機電子控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界面臨著能源緊缺和環(huán)保壓力問題，為了緩解上述問題，雙燃料發(fā)動機隨之誕生；天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，其具有良好的經(jīng)濟性和較低的污染排放，被認為是最理想的車用替代燃料，因此天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機以其排放性能優(yōu)越、經(jīng)濟效果好的特點越來越受到重視。
[0003]然而，目前國內(nèi)市場上天然氣的加氣站很少，不利于天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機的能源填充，使車輛續(xù)航里程受限制，致使天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機的應(yīng)用較為局限；且天然氣的地區(qū)價格差異較大，部分區(qū)域氣價折合價格比使用柴油價格還高，因此需要天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機能夠隨時實現(xiàn)燃料切換。但是，現(xiàn)有的天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機控制及切換裝置存在著結(jié)構(gòu)復雜、可靠性差、維修不方便等缺陷，導致其無法在實際生活中大范圍推廣應(yīng)用；且現(xiàn)有的天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機大部分為后期改裝，在燃料切換上控制簡單，如果駕駛員誤操作燃料切換按鍵，系統(tǒng)會按照錯誤指令切換成天然氣，發(fā)動機會出現(xiàn)突然失去動力，熄火等問題，存在造成交通事故的隱患；即便有些控制較為準確，但其切換燃料需要在極為苛刻的條件下才能實現(xiàn)燃料的切換。因此，提供一種天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機燃料時時相互轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使其轉(zhuǎn)換不再局限于某一轉(zhuǎn)速、某一負荷等特定因素，而是隨時可以根據(jù)操作者的意圖，并結(jié)合整車及發(fā)動機運行情況來進行靈活切換，且對發(fā)動機其他部位的零部件不進行改動是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
[0004]中國發(fā)明專利申請公布號:CN 103016168A、申請公布日2013年4月8日、名稱為:《柴油機/天然氣雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)》的發(fā)明專利申請中公開了一種柴油機/天然氣雙燃料發(fā)動機控制裝置，其在保留原發(fā)動機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一套柴油及燃氣控制單元，原機的各個傳感器信號被雙燃料控制系統(tǒng)和原機的電控系統(tǒng)共享；增加的雙燃料控制單元可控制柴油噴射以及加裝的燃氣噴射系統(tǒng)，并處理同燃氣系統(tǒng)相關(guān)的信號。該控制系統(tǒng)能夠根據(jù)柴油發(fā)動機不同的工作狀態(tài)精確控制柴油噴射量及噴射時刻，同時能夠控制天然氣的噴射時刻及噴射持續(xù)期；從而保證雙燃料發(fā)動機安全平穩(wěn)運行，減低燃料消耗，減少尾氣排放。但是，首先，該裝置集成在一個控制單元里，在雙燃料時需要對柴油機噴射進行控制，控制不但復雜而且控制單元自身的可靠性需要驗證；其次、其轉(zhuǎn)換條件較為苛刻，并未考慮燃氣報警退出等功能，存在較大安全隱患；而且，其后期改裝對整車改動較大，成本較聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機切換控制簡單苛亥IJ、存在安全隱患等問題，提供一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，包括燃料選擇裝置、主控單元和執(zhí)行單元，所述的燃料選擇裝置包括燃料選擇開關(guān)，所述的主控單元包括發(fā)動機ECU控制器、加速踏板信號傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器和曲軸信號傳感器，所述的執(zhí)行單元包括噴油嘴和燃氣噴嘴，所述的發(fā)動機ECU控制器分別與噴油嘴和燃氣噴嘴通過車用CAN總線相連接，所述的燃料選擇裝置中還包括有信號處理裝置，所述的信號處理裝置通過車用CAN總線分別與燃料選擇開關(guān)、發(fā)動機ECU控制器、加速踏板信號傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器和曲軸信號傳感器相連接。
[0007]還包括有燃氣報警裝置，所述的燃氣報警裝置與信號處理裝置通過車用CAN總線相連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的有益效果是:
[0009]1、設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)了天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機燃料的時時平穩(wěn)切換。本實用新型包括燃料選擇裝置、主控單元和執(zhí)行單元，燃料選擇裝置包括燃料選擇開關(guān)和信號處理裝置；工作時，信號處理裝置根據(jù)燃料選擇開關(guān)發(fā)出的切換燃料請求，及時、靈活地實現(xiàn)了天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機燃料的平穩(wěn)切換，解決了目前雙燃料發(fā)動機燃料之間相互切換存在控制簡單、苛刻等問題。
[0010]2、本實用新型可以在天然氣缺乏、對柴油機排放要求嚴格的地域使用純柴油進行行駛，由此增加了天然氣和柴油雙燃料發(fā)動機的靈活性，相比單燃料發(fā)動機，充分發(fā)揮了排放環(huán)保優(yōu)勢；且本實用新型續(xù)航里程不受限制、使用區(qū)域不受限制，能夠大范圍應(yīng)用。
[0011]3、本實用新型可以在天然氣折合價格較高區(qū)域使用純柴油進行行駛，降低了實際使用成本。
[0012]4、本實用新型中包含了信號處理裝置，不僅可以保證原柴油機的穩(wěn)定性及可靠性不變，而且在改裝過程中對原車改動較小，節(jié)約了后期改裝成本，易于推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:燃料選擇裝置1，主控單元2，執(zhí)行單元3，燃料選擇開關(guān)4，信號處理裝置5，ECU控制器6,加速踏板信號傳感器7,發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器8,曲軸信號傳感器9,噴油器10，燃氣噴射器11，燃氣報警裝置12。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0016]參見圖1，一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，包括燃料選擇裝置1、主控單元2和執(zhí)行單元3 ;工作時，燃料選擇裝置I發(fā)出燃料切換信號，主控單元2接受燃料切換信號并發(fā)出執(zhí)行指令，執(zhí)行單元3執(zhí)行主控單元2發(fā)出的執(zhí)行指令實現(xiàn)平穩(wěn)燃料切換。所述的燃料選擇裝置I包括燃料選擇開關(guān)4和信號處理裝置5，所述的燃料選擇開關(guān)4為觸發(fā)式開關(guān)，有2個選擇檔位:雙燃料檔位與單燃料檔位；所述的信號處理裝置5為小型信號處理裝置，主要對輸入信號進行處理分析，根據(jù)既定邏輯發(fā)出輸出信號。所述的主控單元2包括發(fā)動機ECU控制器6、加速踏板信號傳感器7、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器8、曲軸信號傳感器9及其他發(fā)動機相關(guān)傳感器部件；所述的執(zhí)行單元3包括噴油嘴10、燃氣噴嘴11及其他執(zhí)行部件。所述的發(fā)動機ECU控制器6分別與噴油嘴10、燃氣噴嘴11及其他執(zhí)行部件通過車用CAN總線相連接。所述的信號處理裝置5通過車用CAN總線分別與燃料選擇開關(guān)4、發(fā)動機ECU控制器6、加速踏板信號傳感器7、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器8、曲軸信號傳感器9及其他發(fā)動機相關(guān)傳感器部件相連接；工作時信號處理裝置5根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)及操作者意圖，決定燃料是否切換及切換時間。
[0017]參見圖1，優(yōu)選的，還包括有燃氣報警裝置12，所述的燃氣報警裝置12與信號處理裝置5通過車用CAN總線相連接；燃氣報警裝置12用以監(jiān)測天然氣剩余量，當達到設(shè)計報警值時，向信號處理裝置5發(fā)出報警信號，信號處理裝置5適時退出雙燃料狀態(tài)或者阻止進入雙燃料狀態(tài)。
[0018]參見圖1，工作時，燃料選擇裝置I通過采集操作者操控燃料選擇開關(guān)4發(fā)出的切換燃料信息、并結(jié)合發(fā)動機狀態(tài)，通過信號處理裝置5對目前車輛情況進行分析，適時向主控單元2中的ECU控制器6發(fā)出燃料切換請求；主控單元2中的ECU控制器6在接到切換燃料請求后，控制執(zhí)行單元3來實現(xiàn)雙燃料和單燃料之間的平穩(wěn)切換；當天然氣缺乏時，燃料選擇裝置I自動發(fā)出切換至單燃料模式信號，此時外界對燃料選擇開關(guān)4的操作將不再產(chǎn)生任何作用。具體過程如下:
[0019]當操作者撥動燃料選擇開關(guān)4使之位于單燃料檔位時，燃料選擇裝置I中的信息處理裝置5首先對此操作進行誤操作判斷，當判斷此操作為操作者真實意圖時，信息處理裝置5采集加速踏板信號傳感器7、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器8、曲軸信號傳感器9及其他發(fā)動機相關(guān)傳感器部件的信息，分析發(fā)動機此時是否可以進行燃料切換:步驟一、如果可以切換，信息處理裝置5向主控單元2發(fā)出切換燃料請求，主控單元2中的E⑶控制器6在接到切換燃料請求后，向執(zhí)行單元3發(fā)出執(zhí)行指令，執(zhí)行單元3中的噴油器10適量加大噴油量，而燃氣噴射器11適量減少噴氣量，實現(xiàn)雙燃料到柴油單燃料的平穩(wěn)切換；步驟二、如果此時不可以切換，燃料選擇裝置I將等待切換條件滿足時，向主控單元2發(fā)出切換燃料請求，執(zhí)行方式如上面步驟一中所示。
[0020]當操作者撥動燃料選擇開關(guān)4使之位于雙燃料檔位時，燃料選擇裝置I中的信息處理裝置5首先對此操作進行誤操作判斷，當判斷此操作為操作者真實意圖時，信息處理裝置5采集加速踏板信號傳感器7、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器8、曲軸信號傳感器9及其他發(fā)動機相關(guān)傳感器部件的信息，分析發(fā)動機此時是否可以進行燃料切換:步驟一、如果可以切換，信息處理裝置5向主控單元2發(fā)出切換燃料請求，主控單元2中的E⑶控制器6在接到切換燃料請求后，向執(zhí)行單元3發(fā)出執(zhí)行指令，執(zhí)行單元3中的噴油器10適量減少噴油量，而燃氣噴射器11適量增加噴氣量，實現(xiàn)單燃料到雙燃料平穩(wěn)切換；步驟二、如果此時不可以切換，燃料選擇裝置I將等待切換條件滿足時，向主控單元2發(fā)出切換燃料請求，執(zhí)行方式如上面步驟一中所示。
[0021]當燃氣報警裝置12發(fā)出天然氣缺乏警告時，燃氣選擇裝置I自動向主控單元2發(fā)出切換至單燃料檔位的信號，此時外界對燃料選擇開關(guān)4的操作將不再產(chǎn)生任何作用；當天然氣缺乏警告消除時，燃氣選擇裝置I將恢復操作者的控制意圖，實現(xiàn)燃料的正常切換。
[0022]當整車起動時，燃料選擇裝置I中的燃料選擇開關(guān)4處于單燃料模式，燃氣選擇裝置I中的信息處理裝置5自動向主控單元2發(fā)出單燃料檔位信號。當整車斷電后，燃料選擇裝置I中的燃料選擇開關(guān)4將維持斷電時的狀態(tài)，而信息處理裝置5將清空歷史數(shù)據(jù)。[0023]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結(jié)構(gòu)都應(yīng)當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，包括燃料選擇裝置(I )、主控單元(2)和執(zhí)行單元(3)，所述的燃料選擇裝置(I)包括燃料選擇開關(guān)(4)，所述的主控單元(2)包括發(fā)動機ECU控制器(6 )、加速踏板信號傳感器(7)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器(8 )和曲軸信號傳感器(9)，所述的執(zhí)行單元(3)包括噴油嘴(10)和燃氣噴嘴(11)，所述的發(fā)動機E⑶控制器(6)分別與噴油嘴(10)和燃氣噴嘴(11)通過車用CAN總線相連接，其特征在于:所述的燃料選擇裝置(I)中還包括有信號處理裝置(5)，所述的信號處理裝置(5)通過車用CAN總線分別與燃料選擇開關(guān)(4 )、發(fā)動機ECU控制器(6 )、加速踏板信號傳感器(7 )、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳感器(8)和曲軸信號傳感器(9)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控雙燃料發(fā)動機燃料選擇系統(tǒng)，其特征在于:還包括有燃氣報警裝置(12)，所述的燃氣報警裝置(12)與信號處理裝置(5)通過車用CAN總線相連接。
【文檔編號】F02D19/06GK203756344SQ201420039337
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】王麗芳, 胡前, 吳曉, 姜江, 張少華 申請人:東風商用車有限公司