CN203515828U - 汽车天然气发动机控制系统 - Google Patents
汽车天然气发动机控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203515828U CN203515828U CN201320619041.XU CN201320619041U CN203515828U CN 203515828 U CN203515828 U CN 203515828U CN 201320619041 U CN201320619041 U CN 201320619041U CN 203515828 U CN203515828 U CN 203515828U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mcu
- circuit
- output terminal
- engine
- join
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 26
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 26
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种汽车天然气发动机控制系统，包括转速传感器、气体传感器、温度传感器和控制模块；转速传感器、气体传感器和温度传感器均接信号处理电路；控制模块包括主MCU、点火MUC、喷射MCU、电控点火电路、燃气喷射控制电路和电机控制电路,主MCU与信号处理电路相接，点火MUC和喷射MCU均与主MCU相接，电机控制电路与主MCU相接，电机控制电路与怠速步进电机相接，电控点火电路与点火MCU相接，电控点火电路与点火线圈相接，燃气喷射控制电路与喷射MCU相接，燃气喷射控制电路与天然气喷射阀相接，燃气喷射控制电路还接燃料供给单元，主MCU接有发动机监控单元，发动机监控单元接有蜂鸣器和报警指示灯。该汽车天然气发动机控制系统可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机控制系统，特别是涉及一种汽车天然气发动机控制系统。
背景技术
随着世界经济的发展，汽车己成为人们生活中一种不可缺少的交通运输工具，然而在能源环境问题上，污染和石油危机已经成为21世纪人类面临的两个主要问题。为了减少有害排放和降低能耗，世界各国都在积极开发新能源，寻找代用燃料。天然气以其良好的可获得性、低污染性和经济性日益受到世界各国的重视，以天然气为燃料的发动机也因此成为各国的热点研究问题；发动机作为汽车的心脏，其性能好坏直接影响汽车的动力性能和舒适性。燃气(CNG、LPG等)汽车更因其具有节能、环保等优点而被正在推广使用。而天然气发动机性能在很大程度上决定于对燃气喷射量、点火能量和点火提前角的精确控制，因此对其电控系统的智能技术研究是发动机电控技术的重要发展方向，并且在计算机技术上，以嵌入式为核心的技术推动着发动机电控技术发展，基于嵌入式实时操作系统的天然气发动机的电控系统的开发成为一个发展趋势。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种汽车天然气发动机控制系统。该汽车天然气发动机控制系统功耗低，效率高，可靠性高，使用效果好。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：汽车天然气发动机控制系统，其特征在于：包括用于检测发动机转速和曲轴位置信号以确定天然气喷射基准时刻的转速传感器、用于检测天然气泄漏的气体传感器、用于检测发动机温度的温度传感器，以及用于接收上述各传感器输出信号并对执行器进行控制的控制模块；所述执行器包括点火线圈、天然气喷射阀和怠速步进电机；所述转速传感器、气体传感器和温度传感器均接有信号处理电路；所述控制模块包括主MCU、点火MUC、喷射MCU、电控点火电路、燃气喷射控制电路和电机控制电路,所述主MCU的输入端与信号处理电路的输出端相接，所述点火MUC和喷射MCU均与主MCU相接，所述电机控制电路的输入端与主MCU的输出端相接，所述电机控制电路的输出端与怠速步进电机相接，所述电控点火电路的输入端与点火MCU的输出端相接，所述电控点火电路的输出端与点火线圈相接，所述燃气喷射控制电路的输入端与喷射MCU的输出端相接，所述燃气喷射控制电路的输出端与天然气喷射阀相接，所述燃气喷射控制电路的输入端还接有燃料供给单元，所述主MCU的输出端还接有发动机监控单元，所述发动机监控单元接有用于在系统故障时进行报警的蜂鸣器和报警指示灯，所述蜂鸣器和报警指示灯设置在汽车中控台。
上述的汽车天然气发动机控制系统，其特征在于：所述主MCU为ATmega8，所述点火MCU为ATmega8,所述喷射MCU为ATmega128。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
具体实施方式
如图1所示的一种汽车天然气发动机控制系统，包括用于检测发动机转速和曲轴位置信号以确定天然气喷射基准时刻的转速传感器1、用于检测天然气泄漏的气体传感器2、用于检测发动机温度的温度传感器3，以及用于接收上述各传感器输出信号并对执行器进行控制的控制模块5；所述执行器包括点火线圈7、天然气喷射阀8和怠速步进电机6；所述转速传感器1、气体传感器2和温度传感器3均接有信号处理电路4；所述控制模块5包括主MCU5-1、点火MUC5-2、喷射MCU5-3、电控点火电路5-4、燃气喷射控制电路5-5和电机控制电路5-6,所述主MCU5-1的输入端与信号处理电路4的输出端相接，所述点火MUC5-2和喷射MCU5-3均与主MCU5-1相接，所述电机控制电路5-6的输入端与主MCU5-1的输出端相接，所述电机控制电路5-6的输出端与怠速步进电机6相接，所述电控点火电路5-4的输入端与点火MCU5-2的输出端相接，所述电控点火电路5-4的输出端与点火线圈7相接，所述燃气喷射控制电路5-5的输入端与喷射MCU5-3的输出端相接，所述燃气喷射控制电路5-5的输出端与天然气喷射阀8相接，所述燃气喷射控制电路5-5的输入端还接有燃料供给单元9，所述主MCU5-1的输出端还接有发动机监控单元10，所述发动机监控单元10接有用于在系统故障时进行报警的蜂鸣器11和报警指示灯13，所述蜂鸣器11和报警指示灯13设置在汽车中控台。
使用时，燃料供给单元9所使用的天然气是由高压气瓶(CNG)提供的压缩天然气，出口压力达到20MPa，实现了高压天然气的可靠存储和压力转换，并可对供气压力进行实时监测。点火MCU5-2专门负责点火，根据主MCU5-1计算的数据和实际发动机运行情况，精确控制点火时刻和点火线圈的闭合时间，实现发动机电子点火；喷射MCU5-3专门负责燃气喷射，根据主MCU5-1计算的数据和实际发动机运行情况，精确控制燃气喷射时刻和喷射量，实现发动机电控燃气喷射；主MCU5-1主要接收各种传感器采集的数据并进行计算，同时进行发动机的怠速控制和与发动机监控单元10进行实时通信，在怠速过程中完成对进空气量的准确控制，从而保证发动机转速的稳定，同时负责外界与发动机之间的通信，实时地了解发动机当前的状态，为下一步发动机控制提供良好的信息反馈，并分别将点火和喷射数据传输给点火MCU5-2和喷射MCU5-3，同时提供额外的控制功能。转速传感器1是位于分电器的霍尔传感器，通过传感器来捕获分电器中齿轮的下降沿，从而进行转速的计算以及各缸上止点的判断，以进行精确的点火控制。温度传感器3的信号采集转化电路为电桥测量形式，利用单电源供电的运放实现信号的放大处理。通过主MCU5-1输出控制脉冲，经过电机控制电路5-6内的步进电机驱动芯片来最终把信号输出给怠速步进电机6的4个输入端，控制怠速步进电机6的运转方向和运转步数，实现进气旁通阀开度的大小调节从而完成了怠速过程的控制。燃气喷射控制电路5-5采用开关式电流反馈功率放大电路，利用脉宽调制(PWM)原理，输出信号经功率复合管放大，处于开关状态；燃气喷射控制电路5-5由喷射MCU5-3控制，通过采集发动机转速信号、进气压力信号、节气门位置信号和氧传感器信号等，控制天然气喷射阀8实现对发动机燃气供给量的精确控制，从而有效地控制空燃比，使发动机处于稳定高效的工作状态；通过转速传感器1获得转速和曲轴位置信号，确定燃料喷射基准时刻。发动机的电火花点火是通过一整套电器设备和机件，在相互配合下，将汽车的低压电变为高压电，利用装在汽缸燃烧室内的火花间隙放电，产生电火花，将可燃混合气点燃做功，并能按发动机工作要求而自动调节点火时间，使点火可靠、准确；点火MCU5-2输出的控制信号经过电控点火电路5-4控制点火线圈7初级回路的通断，从而使次级感应出高压，完成发动机电子控制点火。发动机监控单元10分为两级结构，下位机由传感器、执行结构及电控单元组成，上位机由PC机构成；当天燃气发生泄露时气体传感器2能够及时检测到泄露气体，蜂鸣器11和报警指示灯12和发出报警信号。
本实施例中，所述主MCU5-1为ATmega8，所述点火MCU5-2为ATmega8,所述喷射MCU5-3为ATmega128。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.汽车天然气发动机控制系统，其特征在于：包括用于检测发动机转速和曲轴位置信号以确定天然气喷射基准时刻的转速传感器（1）、用于检测天然气泄漏的气体传感器（2）、用于检测发动机温度的温度传感器（3），以及用于接收上述各传感器输出信号并对执行器进行控制的控制模块（5）；所述执行器包括点火线圈（7）、天然气喷射阀（8）和怠速步进电机（6）；所述转速传感器（1）、气体传感器（2）和温度传感器（3）均接有信号处理电路（4）；所述控制模块（5）包括主MCU（5-1）、点火MUC（5-2）、喷射MCU（5-3）、电控点火电路（5-4）、燃气喷射控制电路（5-5）和电机控制电路（5-6）,所述主MCU（5-1）的输入端与信号处理电路（4）的输出端相接，所述点火MUC（5-2）和喷射MCU（5-3）均与主MCU（5-1）相接，所述电机控制电路（5-6）的输入端与主MCU（5-1）的输出端相接，所述电机控制电路（5-6）的输出端与怠速步进电机（6）相接，所述电控点火电路（5-4）的输入端与点火MCU（5-2）的输出端相接，所述电控点火电路（5-4）的输出端与点火线圈（7）相接，所述燃气喷射控制电路（5-5）的输入端与喷射MCU（5-3）的输出端相接，所述燃气喷射控制电路（5-5）的输出端与天然气喷射阀（8）相接，所述燃气喷射控制电路（5-5）的输入端还接有燃料供给单元（9），所述主MCU（5-1）的输出端还接有发动机监控单元（10），所述发动机监控单元（10）接有用于在系统故障时进行报警的蜂鸣器（11）和报警指示灯（13），所述蜂鸣器（11）和报警指示灯（13）设置在汽车中控台。
2.根据权利要求1所述的汽车天然气发动机控制系统，其特征在于：所述主MCU（5-1）为ATmega8，所述点火MCU（5-2）为ATmega8,所述喷射MCU（5-3）为ATmega128。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320619041.XU CN203515828U (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 汽车天然气发动机控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320619041.XU CN203515828U (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 汽车天然气发动机控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203515828U true CN203515828U (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=50374770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320619041.XU Expired - Fee Related CN203515828U (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 汽车天然气发动机控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203515828U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104121103A (zh) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 安庆中船柴油机有限公司 | 中速双燃料发动机智能控制系统 |
| CN107605609A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-19 | 厦门大学 | 一种怠速工况下多缸内燃机故障预警装置及方法 |
| CN109854392A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 国营第六一六厂 | 一种适用于燃气发动机机组的控制柜 |
-
2013
- 2013-09-30 CN CN201320619041.XU patent/CN203515828U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104121103A (zh) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 安庆中船柴油机有限公司 | 中速双燃料发动机智能控制系统 |
| CN107605609A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-19 | 厦门大学 | 一种怠速工况下多缸内燃机故障预警装置及方法 |
| CN107605609B (zh) * | 2017-10-30 | 2020-01-07 | 厦门大学 | 一种怠速工况下多缸内燃机故障预警装置及方法 |
| CN109854392A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 国营第六一六厂 | 一种适用于燃气发动机机组的控制柜 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203584586U (zh) | 天然气内燃机的醇类和天然气及其切换用喷射及控制系统 | |
| CN203515828U (zh) | 汽车天然气发动机控制系统 | |
| CN102900552B (zh) | 汽车节能减排系统 | |
| CN104514644A (zh) | 汽车天然气发动机控制系统 | |
| CN103422997B (zh) | 燃料供给系统、方法及包括该系统的汽车 | |
| CN201321902Y (zh) | 新型小型发动机电控系统 | |
| CN105986935A (zh) | 天燃气发动机燃料喷射系统和进气量计算方法 | |
| CN209800086U (zh) | 一种燃气发动机进气旁通式增压器控制装置 | |
| CN205260128U (zh) | 燃气发电机组 | |
| CN201013455Y (zh) | 甲醇/汽油灵活燃料汽车改装附加电子控制部件 | |
| CN202402170U (zh) | 通用小型汽油机化油器双阀电控系统 | |
| CN201982190U (zh) | 燃气发动机点火喷射控制装置 | |
| CN202402169U (zh) | 通用小型汽油机化油器单阀电控系统 | |
| CN202756105U (zh) | 混燃发动机电控系统 | |
| CN117329028A (zh) | 一种醇类、汽油和布朗气三元燃料的复合供给系统及其控制方法 | |
| CN201280978Y (zh) | 小型发动机电控系统 | |
| CN201269141Y (zh) | 内冷却混合动力发动机的温度智能控制系统 | |
| WO2011091571A1 (zh) | 天然气发动机 | |
| CN204003121U (zh) | 柴油机废气再循环控制系统 | |
| CN204610047U (zh) | 一种用于汽车的双燃料发动机的燃料控制系统 | |
| CN203347928U (zh) | 一种带点火功能的小型发动机电子控制单元 | |
| CN204476559U (zh) | 缸内高压直喷天然气发动机冷起动及暖机排放控制系统 | |
| CN203009085U (zh) | 摩托车用双闭环化油器电控系统 | |
| CN102787921A (zh) | 混然发动机电控系统及其控制方法 | |
| CN201747456U (zh) | 一种天然气发动机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140402 Termination date: 20140930 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |