CN203756344U - 一种电控双燃料发动机燃料选择系统 - Google Patents

Abstract

一种电控双燃料发动机燃料选择系统，包括燃料选择装置（1）、主控单元（2）和执行单元（3），所述的燃料选择装置（1）包括燃料选择开关（4）和信号处理装置（5），主控单元（2）包括发动机ECU控制器（6）、加速踏板信号传感器（7）、发动机转速信号传感器（8）和曲轴信号传感器（9），执行单元（3）包括喷油嘴（10）和燃气喷嘴（11），发动机ECU控制器（6）分别与喷油嘴（10）和燃气喷嘴（11）通过车用CAN总线相连接，信号处理装置（5）通过车用CAN总线分别与燃料选择开关（4）、发动机ECU控制器（6）、加速踏板信号传感器（7）、发动机转速信号传感器（8）和曲轴信号传感器（9）相连接。

Description

一种电控双燃料发动机燃料选择系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车双燃料发动机燃料选择系统，更具体的说涉及一种电控双燃料发动机燃料选择系统，属于发动机电子控制技术领域。

背景技术

目前，世界面临着能源紧缺和环保压力问题，为了缓解上述问题，双燃料发动机随之诞生；天然气是一种洁净环保的优质能源，其具有良好的经济性和较低的污染排放，被认为是最理想的车用替代燃料，因此天然气和柴油双燃料发动机以其排放性能优越、经济效果好的特点越来越受到重视。

然而，目前国内市场上天然气的加气站很少，不利于天然气和柴油双燃料发动机的能源填充，使车辆续航里程受限制，致使天然气和柴油双燃料发动机的应用较为局限；且天然气的地区价格差异较大，部分区域气价折合价格比使用柴油价格还高，因此需要天然气和柴油双燃料发动机能够随时实现燃料切换。但是，现有的天然气和柴油双燃料发动机控制及切换装置存在着结构复杂、可靠性差、维修不方便等缺陷，导致其无法在实际生活中大范围推广应用；且现有的天然气和柴油双燃料发动机大部分为后期改装，在燃料切换上控制简单，如果驾驶员误操作燃料切换按键，系统会按照错误指令切换成天然气，发动机会出现突然失去动力，熄火等问题，存在造成交通事故的隐患；即便有些控制较为准确，但其切换燃料需要在极为苛刻的条件下才能实现燃料的切换。因此，提供一种天然气和柴油双燃料发动机燃料时时相互转换系统，使其转换不再局限于某一转速、某一负荷等特定因素，而是随时可以根据操作者的意图，并结合整车及发动机运行情况来进行灵活切换，且对发动机其他部位的零部件不进行改动是本领域技术人员亟需解决的问题。

中国发明专利申请公布号：CN 103016168A、申请公布日2013年4月8日、名称为：《柴油机/天然气双燃料发动机电控系统》的发明专利申请中公开了一种柴油机/天然气双燃料发动机控制装置，其在保留原发动机控制系统的基础上，增加一套柴油及燃气控制单元，原机的各个传感器信号被双燃料控制系统和原机的电控系统共享；增加的双燃料控制单元可控制柴油喷射以及加装的燃气喷射系统，并处理同燃气系统相关的信号。该控制系统能够根据柴油发动机不同的工作状态精确控制柴油喷射量及喷射时刻，同时能够控制天然气的喷射时刻及喷射持续期；从而保证双燃料发动机安全平稳运行，减低燃料消耗，减少尾气排放。但是，首先，该装置集成在一个控制单元里，在双燃料时需要对柴油机喷射进行控制，控制不但复杂而且控制单元自身的可靠性需要验证；其次、其转换条件较为苛刻，并未考虑燃气报警退出等功能，存在较大安全隐患；而且，其后期改装对整车改动较大，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的天然气和柴油双燃料发动机切换控制简单苛刻、存在安全隐患等问题，提供一种电控双燃料发动机燃料选择系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种电控双燃料发动机燃料选择系统，包括燃料选择装置、主控单元和执行单元，所述的燃料选择装置包括燃料选择开关，所述的主控单元包括发动机ECU控制器、加速踏板信号传感器、发动机转速信号传感器和曲轴信号传感器，所述的执行单元包括喷油嘴和燃气喷嘴，所述的发动机ECU控制器分别与喷油嘴和燃气喷嘴通过车用CAN总线相连接，所述的燃料选择装置中还包括有信号处理装置，所述的信号处理装置通过车用CAN总线分别与燃料选择开关、发动机ECU控制器、加速踏板信号传感器、发动机转速信号传感器和曲轴信号传感器相连接。

还包括有燃气报警装置，所述的燃气报警装置与信号处理装置通过车用CAN总线相连接。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1、设计新颖，结构简单，实现了天然气和柴油双燃料发动机燃料的时时平稳切换。本实用新型包括燃料选择装置、主控单元和执行单元，燃料选择装置包括燃料选择开关和信号处理装置；工作时，信号处理装置根据燃料选择开关发出的切换燃料请求，及时、灵活地实现了天然气和柴油双燃料发动机燃料的平稳切换，解决了目前双燃料发动机燃料之间相互切换存在控制简单、苛刻等问题。

2、本实用新型可以在天然气缺乏、对柴油机排放要求严格的地域使用纯柴油进行行驶，由此增加了天然气和柴油双燃料发动机的灵活性，相比单燃料发动机，充分发挥了排放环保优势；且本实用新型续航里程不受限制、使用区域不受限制，能够大范围应用。

3、本实用新型可以在天然气折合价格较高区域使用纯柴油进行行驶，降低了实际使用成本。

4、本实用新型中包含了信号处理装置，不仅可以保证原柴油机的稳定性及可靠性不变，而且在改装过程中对原车改动较小，节约了后期改装成本，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：燃料选择装置1，主控单元2，执行单元3，燃料选择开关4，信号处理装置5，ECU控制器 6，加速踏板信号传感器7，发动机转速信号传感器8，曲轴信号传感器9，喷油器10，燃气喷射器11，燃气报警装置12。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1，一种电控双燃料发动机燃料选择系统，包括燃料选择装置1、主控单元2和执行单元3；工作时，燃料选择装置1发出燃料切换信号，主控单元2接受燃料切换信号并发出执行指令，执行单元3执行主控单元2发出的执行指令实现平稳燃料切换。所述的燃料选择装置1包括燃料选择开关4和信号处理装置5，所述的燃料选择开关4为触发式开关，有2个选择档位：双燃料档位与单燃料档位；所述的信号处理装置5为小型信号处理装置，主要对输入信号进行处理分析，根据既定逻辑发出输出信号。所述的主控单元2包括发动机ECU控制器6、加速踏板信号传感器7、发动机转速信号传感器8、曲轴信号传感器9及其他发动机相关传感器部件；所述的执行单元3包括喷油嘴10、燃气喷嘴11及其他执行部件。所述的发动机ECU控制器6分别与喷油嘴10、燃气喷嘴11及其他执行部件通过车用CAN总线相连接。所述的信号处理装置5通过车用CAN总线分别与燃料选择开关4、发动机ECU控制器6、加速踏板信号传感器7、发动机转速信号传感器8、曲轴信号传感器9及其他发动机相关传感器部件相连接；工作时信号处理装置5根据发动机状态及操作者意图，决定燃料是否切换及切换时间。

参见图1，优选的，还包括有燃气报警装置12，所述的燃气报警装置12与信号处理装置5通过车用CAN总线相连接；燃气报警装置12用以监测天然气剩余量，当达到设计报警值时，向信号处理装置5发出报警信号，信号处理装置5适时退出双燃料状态或者阻止进入双燃料状态。

参见图1，工作时，燃料选择装置1通过采集操作者操控燃料选择开关4发出的切换燃料信息、并结合发动机状态，通过信号处理装置5对目前车辆情况进行分析，适时向主控单元2中的ECU控制器 6发出燃料切换请求；主控单元2中的ECU控制器 6在接到切换燃料请求后，控制执行单元3来实现双燃料和单燃料之间的平稳切换；当天然气缺乏时，燃料选择装置1自动发出切换至单燃料模式信号，此时外界对燃料选择开关4的操作将不再产生任何作用。具体过程如下：

当操作者拨动燃料选择开关4使之位于单燃料档位时，燃料选择装置1中的信息处理装置5首先对此操作进行误操作判断，当判断此操作为操作者真实意图时，信息处理装置5采集加速踏板信号传感器7、发动机转速信号传感器8、曲轴信号传感器9及其他发动机相关传感器部件的信息，分析发动机此时是否可以进行燃料切换： 步骤一、如果可以切换，信息处理装置5向主控单元2发出切换燃料请求，主控单元2中的ECU控制器 6在接到切换燃料请求后，向执行单元3发出执行指令，执行单元3中的喷油器10适量加大喷油量，而燃气喷射器11适量减少喷气量，实现双燃料到柴油单燃料的平稳切换；步骤二、如果此时不可以切换，燃料选择装置1将等待切换条件满足时，向主控单元2发出切换燃料请求，执行方式如上面步骤一中所示。

当操作者拨动燃料选择开关4使之位于双燃料档位时，燃料选择装置1中的信息处理装置5首先对此操作进行误操作判断，当判断此操作为操作者真实意图时，信息处理装置5采集加速踏板信号传感器7、发动机转速信号传感器8、曲轴信号传感器9及其他发动机相关传感器部件的信息，分析发动机此时是否可以进行燃料切换： 步骤一、如果可以切换，信息处理装置5向主控单元2发出切换燃料请求，主控单元2中的ECU控制器 6在接到切换燃料请求后，向执行单元3发出执行指令，执行单元3中的喷油器10适量减少喷油量，而燃气喷射器11适量增加喷气量，实现单燃料到双燃料平稳切换；步骤二、如果此时不可以切换，燃料选择装置1将等待切换条件满足时，向主控单元2发出切换燃料请求，执行方式如上面步骤一中所示。

当燃气报警装置12发出天然气缺乏警告时，燃气选择装置1自动向主控单元2发出切换至单燃料档位的信号，此时外界对燃料选择开关4的操作将不再产生任何作用；当天然气缺乏警告消除时，燃气选择装置1将恢复操作者的控制意图，实现燃料的正常切换。

当整车起动时，燃料选择装置1中的燃料选择开关4处于单燃料模式，燃气选择装置1中的信息处理装置5自动向主控单元2发出单燃料档位信号。当整车断电后，燃料选择装置1中的燃料选择开关4将维持断电时的状态，而信息处理装置5将清空历史数据。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种电控双燃料发动机燃料选择系统，包括燃料选择装置（1）、主控单元（2）和执行单元（3），所述的燃料选择装置（1）包括燃料选择开关（4），所述的主控单元（2）包括发动机ECU控制器（6）、加速踏板信号传感器（7）、发动机转速信号传感器（8）和曲轴信号传感器（9），所述的执行单元（3）包括喷油嘴（10）和燃气喷嘴（11），所述的发动机ECU控制器（6）分别与喷油嘴（10）和燃气喷嘴（11）通过车用CAN总线相连接，其特征在于：所述的燃料选择装置（1）中还包括有信号处理装置（5），所述的信号处理装置（5）通过车用CAN总线分别与燃料选择开关（4）、发动机ECU控制器（6）、加速踏板信号传感器（7）、发动机转速信号传感器（8）和曲轴信号传感器（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电控双燃料发动机燃料选择系统，其特征在于：还包括有燃气报警装置（12），所述的燃气报警装置（12）与信号处理装置（5）通过车用CAN总线相连接。