CN202611871U - 多燃料多轨式发动机燃料供给控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，包括燃料供应单元、控制单元ECU、燃料喷射单元以及传感器组件；控制单元ECU信号控制燃料经由燃料喷射单元进入发动机，传感器组件将发动机运转状态和燃料燃烧的状态参数实时反馈给控制单元ECU，控制单元ECU通过算法控制燃料通道的通断及喷射时间，控制单元ECU内置至少两种燃料控制处理执行器，燃料供应单元至少包括第一燃料供应单元与第二燃料供应单元；第二燃料供应单元包括液体燃料供应单元和气体燃料供应单元，液体燃料供应单元与气体燃料供应单元并行设置。本实用新型解决了多种燃料在同一发动机燃料供给***的转换使用，不用更换其它燃料***，节省材料，切换平稳。

Description

多燃料多轨式发动机燃料供给控制***

技术领域

本实用新型涉及发动机燃料供给领域，尤其涉及一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***。 

背景技术

随着汽车供应的减少及其价格的提高，替代燃料和燃料贮存的需求量越来越大，应用于汽车的替代燃料和燃料贮存方法变得越来越有吸引力。市面上，车辆大多由燃油驱动，即汽油或柴油，这类传统燃料的缺陷是能源短缺和环境污染。能源短缺直接制约了汽车工业的发展，寻找一种替代传统燃油的燃料逐渐成为共识。 

为了缓解了能源紧张，减少了尾气排放，汽车燃料逐渐采用液体燃料和气体燃料进行驱动，如天然气、液化气、甲醇、乙醇等，替代燃料的出现在一定程度上缓解了能源紧张且减少了尾气排放。为了实现替代燃料在汽车上的使用，汽车行业内生产出了发动机双燃料***，双燃料通常有两套独立的***，其缺陷是燃油与液体燃料、或者燃油与气体燃料不能同时存在同一车辆上，而且燃料喷射***只局限于燃油与替代燃料，这种双燃料***结构制约其它替代燃料的发展空间，且替代燃料的利用率不高，从而影响了发动机的效率。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中发动机燃料供给***的多种燃料不能同时存在于同一***中，燃料喷射***仅局限于双燃料的缺陷，提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给***，解决了多种燃料在同一台车辆***上的转换使用，不用更换其它燃料***，节省材料，切换平稳。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，包括燃料供应单元、控制单元ECU、燃料喷射单元以及传感器组件；所述控制单元ECU信号控制内置于所述燃料供应单元中的燃料经由所述燃料喷射单元进入发动机，传感器组件将发动机运转状态和燃料的状态参数监控实时反馈给所述控制单元ECU，所述控制单元ECU通过算法运算控制燃料通道的通与断、燃料喷射时间，所述燃料供应单元至少包括第一燃料供应单元与第二燃料供应单元，所述第一燃料供应单元供应汽油或柴油；所述第二燃料供应单元供应液体燃料或气体燃料，所述第二燃料供应单元包括液体燃料供应单元和气体燃料供应单元，所述液体燃料供应单元与所述气体燃料供应单元并行设置；所述燃料喷射单元至少包括：第一喷射单元，以供喷射来自所述第一燃料供应单元的汽油或柴油；第二喷射单元，以供喷射来自所述第二燃料供应单元的液体燃料；第三喷射单元，以供喷射来自所述第二燃料供应单元的气体燃料。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，优选的，所述控制单元ECU中内置有至少二种或二种以上燃料信息控制处理执行器，分别控制来自所述第一燃料供应单元的汽油或柴油、所述第二燃料供应单元的液体燃料和气体燃料。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，优选的， 所述第一燃料供应单元包括第一燃料箱、燃料泵、液位计、连通所述第一燃料箱至所述第一喷射单元的输送油轨以及控制油路通断的第一电磁阀，所述第一电磁阀的开与关由所述控制单元ECU控制；所述第二燃料供应单元包括第二燃料箱、液体电磁阀、气体电磁阀、打气泵或燃料泵、液位计以及连通所述第二燃料箱至所述燃料喷射单元的输送导管；所述第二燃料箱上开设有液体加注口和气体加注口，所述液体电磁阀、所述打气泵构成的液体通路与所述气体电磁阀构成的气体通道并行后汇入所述输送导管，所述液体电磁阀与所述气体电磁阀的开与关由所述控制单元ECU控制。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，优选的，当所述第二燃料箱内加注液体燃料时，所述液体电磁阀与所述打气泵或燃料泵开启，所述气体电磁阀关闭，所述液体燃料在所述打气泵或燃料泵的驱动下进入所述输送导管；当所述第二燃料箱内加注气体燃料时，所述液体电磁阀与所述打气泵或燃料泵关闭，所述气体电磁阀开启，所述气体燃料进入所述输送导管。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，优选的，所述喷射单元还包括：控制喷射油路通与断的电磁阀、喷射装置、燃料管、连通所述喷射装置与发动机的进气歧管或混合燃料室。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，优选的，所述传感器组件包括温度传感器、压力传感器、转速传感器、氧气传感器、时间传感器以及流量传感器。 

本实用新型可达到以下有益效果：通过控制单元ECU内置至少二种或二种以上燃料信息控制处理器，从而实现不同燃料在同一辆车上共用同一控制***。同时设置第一燃料供应单元和第二燃料供应单元，第一燃料供应单元 提供主燃料汽油或柴油，第二燃料供应单元提供辅助燃料，第二燃料供应单元包括并行设置液体燃料供应单元和气体燃料供应单元，从而实现第二燃料供应单元既可提供液体燃料也可提供气体燃料；通过控制单元ECU控制来实现多种燃料之间的切换，解决了多种燃料在同一发动机燃料供给***的转换使用，不用更换其它燃料***，节省材料，切换平稳。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的结构示意图； 

图2是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的主控单元ECU的结构示意图； 

图3是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的第二燃料供应单元的结构示意图； 

图4是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的控制方法的流程示意图一； 

图5是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的控制方法的流程示意图二； 

图6是本实用新型实施例提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的控制方法的流程示意图三； 

附图标号说明： 

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。 

如图1所示，为本实用新型的一个实施例，一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，包括燃料供应单元、控制单元ECU（Electronic Control Unit）1、燃料喷射单元5以及传感器组件。本实用新型提供的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的***原理为：控制单元ECU1信号控制内置于燃料供应单元中的燃料经由燃料喷射单元5进入发动机6内，控制单元ECU1接受传感器组件实时反馈的发动机运转状态监控参数信息，通过算法运算控制燃料通道的通与断、燃料喷射时间，此处燃料通道为两个或者多个。如图1所示，燃料供应单元至少包括第一燃料供应单元3与第二燃料供应单元4，第一燃料 供应单元3供应汽油或柴油，汽油或柴油为发动机的主燃料，可以理解，主燃料也可以为其他常用的油类和替代燃料。为了实现多种燃料供应，第二燃料供应单元4可以供应液体燃料或气体燃料，如图1所示，第二燃料供应单元4包括液体燃料供应单元和气体燃料供应单元，并行设置；当供应液体燃料时，气体燃料通道被关闭；当供应气体燃料时，液体燃料被关闭。燃料喷射单元5至少包括：第一喷射单元51，以供喷射来自第一燃料供应单元3的汽油或柴油；第二喷射单元52，以供喷射来自第二燃料供应单元4的液体燃料；第三喷射单元53，以供喷射来自第二燃料供应单元4的气体燃料。可以理解，燃料喷射单元5还可以包括第四、第五……第N喷射单元，此处喷射单元的数量与燃料的种类数量一致。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，如图2所示，控制单元ECU1内置至少二种或二种以上燃料信息控制处理执行器，即：第一燃料处理器11、第二燃料处理器12、第三燃料处理器，分别控制来自第一燃料供应单元3的汽油或柴油、第二燃料供应单元4的液体燃料和气体燃料。可以理解，控制单元ECU1中还可以内置第四……第N燃料处理器，此处燃料处理器的数量与燃料的种类数量一致。 

具体的，如图1所示，第一燃料供应单元3包括第一燃料箱31、燃料泵32、过滤器、液位计、连通第一燃料箱31至第一喷射单元51的输送油轨33以及控制油路通断的第一电磁阀34，第一电磁阀34的开与关由控制单元ECU1控制。外力按压模式选择液面显示器开关2后，控制单元ECU通过打开第一电磁阀34、燃料泵32、电磁阀55从而启动第一燃料供应单元3和第一喷射单元51。此处，燃料泵32可以位于第一燃料箱31内部，也可以位于第一燃料箱31的外部。 

在上述技术方案的基础上，具体的，如图3所示，第二燃料供应单元4包括第二燃料箱41、液体电磁阀42、气体电磁阀44、打气泵或燃料泵43、液位计以及连通第二燃料箱41至燃料喷射单元5的输送导管45。第二燃料箱41上开设有液体加注口46和气体加注口47，从而实现第二燃料箱41既可以储存液体燃料，也可以储存气体燃料。作为优选，液体电磁阀42、打气泵43构成的液体通路与气体电磁阀44构成的气体通道并行后汇入输送导管45，液体电磁阀42与气体电磁阀44的开与关由控制单元ECU1控制。此处输送导管45只有一根，节省原材料，当第二燃料箱41内更换燃料时，不需要单独安装输送导管，方便快捷。此处，第二燃料箱也可直接使用气体压力瓶及其它燃料箱***。 

在上述技术方案的基础上，进一步的，控制单元ECU根据传感器传输监控参数启动液体通道或气体通道，具体操作为：当第二燃料箱41内加注液体燃料时，液体电磁阀42与打气泵或燃料泵43开启，气体电磁阀44关闭，液体燃料在打气泵43的驱动下进入输送导管45；当第二燃料箱41内加注气体燃料时，液体电磁阀42与打气泵或燃料泵43关闭，气体电磁阀44开启，气体燃料进入输送导管45。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，液体燃料为醇类燃料，可以理解，此处液体燃料也可以为其他可燃性液体或替代燃料。作为优选，气体燃料为天然气或液化气，可以理解，此处气体燃料也可也为其他可燃性气体或替代燃料。 

在上述技术方案的基础上，具体的，如图1所示，喷射单元还包括：控制喷射油路通与断的电磁阀54、电磁阀55、喷射装置、连通喷射装置与发动机6的进气歧管56。电磁阀55控制第一喷射单元51的通与断，电磁阀54控 制第二、第三……第N喷射单元。多个喷射单元在进气歧管或混合燃料室56中汇合，然后进入发动机6的汽缸中。 

进一步的，传感器组件包括温度传感器、压力传感器、转速传感器、氧气传感器、时间传感器以及流量传感器，以检测发动机6和汽缸内燃料的状态参数信息并将其传送给控制单元ECU。控制单元ECU与氧气传感器相连，从而计算空气与气体混合物的比例，氧气传感器由闭环***控制，根据废气中的氧浓度，氧气传感器利用闭环控制调节空气燃料混合比，以确定空气与气体燃料混合比浓稀状态。当发动机处于闭环模式运行，氧传感器将信号传递给控制单元ECU并接受，控制单元ECU根据发动机运行条件控制空气-替代燃料混合，并修正现有的混合条件，维持在正常浓度之内。当发动机处于开环模式下运行时，控制单元ECU维持程序设定，并对进气压力传感器、转速传感器和速度传感器的输出信号做出反应，开环运行模式发生的情况为启动、加速、刹车、负载、开启空调、温度过低、空转、电池电压等。当控制单元ECU存储器和随机存储器处理并储存车辆运行期间的变量，其接收来自温度传感器、转速传感器、进气压力传感器、氧气传感器的信号，并遵循目标空气与气态燃料混合比来控制供给发动机的燃料，如发动机的温度稳定在设定值，转速正常时，氧传感器将信号传送到控制单元ECU，由闭环控制器将空气与气体燃料混合物调制到符合要求的稀薄状态。当发动机启动，加速、负载大时，调制到浓度大的最佳状态，从而使燃料经济性最大化，动力性能跟原汽油和柴油燃料基本一致。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，车辆在带档滑行时，控制单元ECU1通过电磁阀切断气体或液体燃料，从而提高燃料经济性。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，还包括模式选择液面显示器开关2， 并连接至控制单元ECU1；模式选择液面显示器开关2可直接开启/切换第一燃料供应单元3或第二燃料供应单元4，并显示燃料液面高度。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，控制单元ECU1设置USB通讯接口13，所述USB通讯接口13与调参软件、控制单元ECU1相连；通过所述调参软件显示发动机6运转状态和气缸内燃料的状态参数，对发动机的各种性能参数进行实时数据化显示、数据趋势分析和故障报警，优化后的控制参数能够实时、准确发送到控制单元ECU1，所述控制单元ECU1实时收到状态参数与目标参数进行对比运算，并将优化好的目标参数写入储存器，实现对标定控制参数的在线修改，控制参数的接受与发送。调参软件可视化界面操作简单，可靠，中文调节界面，用户调节界面简单易懂。 

基于上述供给***，如图4、图5、图6所示，本实用新型还提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***的控制方法，第一燃料供应单元3中的汽油或柴油经由输送油轨33、第一喷射单元51进入发动机6中；第二燃料供应单元4中的液体燃料/气体燃料经由输送导管45、第二喷射单元52/第三喷射单元53进入发动机6中。传感器组件监控发动机6发动机运转状态参数信息，参数信息传送至控制单元ECU1，当发动机6启动后，发动机运转状态参数达到目标设定控制参数值时，控制单元ECU1适时实现第一燃料供应单元3与第二燃料供应单元4之间的切换；发动机运转状态参数转速达到最高设定值时，控制单元ECU1适时将第二燃料供应单元4切换到第一燃料供应单元3，保证原车辆设定的最高时速。柔性化的切换方式，能够有效防止发动机抖动，保证发动机***的稳定性能，从而车辆能够平稳行驶。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，如图4所示，模式选择液面显示器开关启动发动机时S1、S2，控制单元ECU1默认优先执行步骤S3开启第一 燃料供应单元3，燃料通过第一喷射单元喷入进气歧管或混合燃料室S4，进入发动机气缸内S5燃烧并启动发动机。当发动机6运行状态温度、转速达到目标设定控制值时S6，控制单元ECU1通过氧气传感器、压力传感器反馈的参数信息，适时开启第二燃料供应单元S7，同时适时关闭第一燃料供应单元3。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，如图3所示，第二燃料供应单元4提供液体燃料时，控制单元ECU1通过气体44电磁阀将气体通道和第三喷射单元53适时关闭；通过液体电磁阀42，运行打气泵或燃料室43和第二喷射单元52，转换到液体燃料运行模式。 

进一步的，第二燃料供应单元4提供气体燃料时，控制单元ECU1通过液体电磁阀42适时关闭液体通道和第二喷射单元52，通过气体电磁阀44，运行第三喷射单元53，转换到气体燃料运行模式，完成柔性化切换。 

在上述技术方案的基础上，如图5所示，当第一燃料供应单元3提供的燃料耗尽时S9，控制单元ECU1默认第二燃料供应单元4的燃料优先启动S7，同时适时关闭第一喷射单元和第一燃料供应单元S3，适时柔性化切换方式，能够有效防止发动机抖动，保证发动机的原***性能的稳定性能和车辆的平稳运行。 

在上述技术方案的基础上，作为优选，如图6所示，当第一燃料供应单元3供应柴油时S10，控制单元ECU1同时开启第一燃料供应单元3与第二燃料供应单元4，此时主燃料和辅助燃料共同工作。控制单元ECU1根据发动机6运转状态和柴油的喷射状态信息来实时调整第二燃料供应单元4的燃料喷射时间。柴油在发动机整个运行过程中，可以始终保持喷射，替代燃料喷射时间根据发动机需求能量或柴油的喷射状态信息调节。 

更优选的，当第一燃料供应单元3供应柴油时： 

第二燃料与柴油特性差异性比较大时，第一燃料供应单元3与第二燃料供应单元4同时开启，柴油喷射量占总量的10%至20%，第二燃料供应单元4提供的燃料占80%至90%。 

第二燃料物理性质与柴油相近或差异化不大时，第一燃料供应单元3与第二燃料供应单元4根据第二燃料与柴油的共性，适时进行切换。 

本实用新型提供一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***及其控制方法，其优点为：多燃料经济性佳；发动机性能提高；减少更换其它燃料控制***成本费用；避免更换***时重复的零部件；可以在汽油和柴油车上进行安装，并根据不同的燃料进行不同的喷射、比双燃料***更合理，燃料泵寿命更长；非常平稳的由主燃料模式向辅助燃料模式切换或者辅助燃料向主燃料模式切换；操作简单，可靠，中文调节界面，用户调节界面简单易懂；加装的多燃料***零部件少。 

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。 

Claims (6)

1.一种多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，包括燃料供应单元、控制单元ECU（1）、燃料喷射单元（5）以及传感器组件；所述控制单元ECU（1）信号控制内置于所述燃料供应单元中的燃料经由所述燃料喷射单元（5）进入发动机（6），传感器组件将发动机运转状态和燃料的状态参数监控实时反馈给所述控制单元ECU（1），所述控制单元ECU（1）通过算法运算控制燃料通道的通与断、燃料喷射时间，其特征在于：

所述燃料供应单元至少包括第一燃料供应单元（3）与第二燃料供应单元（4），所述第一燃料供应单元（3）供应汽油或柴油；所述第二燃料供应单元（4）供应液体燃料或气体燃料，所述第二燃料供应单元（4）包括液体燃料供应单元和气体燃料供应单元，所述液体燃料供应单元与所述气体燃料供应单元并行设置；

所述燃料喷射单元（5）至少包括：第一喷射单元（51），以供喷射来自所述第一燃料供应单元（3）的汽油或柴油；第二喷射单元（52），以供喷射来自所述第二燃料供应单元（4）的液体燃料；第三喷射单元（53），以供喷射来自所述第二燃料供应单元（4）的气体燃料。

2.根据权利要求1所述的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，其特征在于，所述控制单元ECU（1）中内置有至少二种或二种以上燃料信息控制处理执行器，分别控制来自所述第一燃料供应单元（3）的汽油或柴油、所述第二燃料供应单元（4）的液体燃料和气体燃料。

3.根据权利要求2所述的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，其特征在于， 

所述第一燃料供应单元（3）包括第一燃料箱（31）、燃料泵（32）、液位计、连通所述第一燃料箱（31）至所述第一喷射单元（51）的输送油轨（33）以及控制油路通断的第一电磁阀（34），所述第一电磁阀（34）的开与关由所述控制单元ECU（1）控制；

所述第二燃料供应单元（4）包括第二燃料箱（41）、液体电磁阀（42）、气体电磁阀（44）、打气泵或燃料泵（43）、液位计以及连通所述第二燃料箱（41）至所述燃料喷射单元（5）的输送导管（45）；所述第二燃料箱（41）上开设有液体加注口（46）和气体加注口（47），所述液体电磁阀（42）、所述打气泵（43）构成的液体通路与所述气体电磁阀（44）构成的气体通道并行后汇入所述输送导管（45），所述液体电磁阀（42）与所述气体电磁阀（44）的开与关由所述控制单元ECU（1）控制。

4.根据权利要求3所述的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，其特征在于，当所述第二燃料箱（41）内加注液体燃料时，所述液体电磁阀（42）与所述打气泵或燃料泵（43）开启，所述气体电磁阀（44）关闭，所述液体燃料在所述打气泵或燃料泵（43）的驱动下进入所述输送导管（45）；

当所述第二燃料箱（41）内加注气体燃料时，所述液体电磁阀（42）与所述打气泵或燃料泵（43）关闭，所述气体电磁阀（44）开启，所述气体燃料进入所述输送导管（45）。

5.根据权利要求1所述的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，其特征在于，所述喷射单元还包括：控制喷射油路通与断的电磁阀（54、55）、喷射装置、燃料管、连通所述喷射装置与发动机（6）的进气歧管或混合燃料室（56）。

6.根据权利要求1所述的多燃料多轨式发动机燃料供给控制***，其特 征在于，所述传感器组件包括温度传感器、压力传感器、转速传感器、氧气传感器、时间传感器以及流量传感器。 

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