CN203175691U - 一种发动机使用醇醚燃料的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机使用醇醚燃料的控制装置。本实用新型在汽车原先的发动机的电子控制***中增加了醇醚燃料控制装置，由该装置接收汽车原来的电子控制单元输出的喷油信号后，将喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大，再输出至喷油嘴线圈，这样在汽车原先的电子控制单元、喷油嘴线圈和发动机不改变的情况下，实现汽车的发动机使用醇醚燃料。

Description

一种发动机使用醇醚燃料的控制装置

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机燃料控制技术，特别涉及一种发动机使用醇醚燃料的控制装置。 

背景技术

图1为现有汽车发动机燃料电子控制***的结构示意图。如图1所示，该电路包括：电子控制单元(简称ECU：Electronic Control Unit)和喷油嘴线圈。 

ECU也可称为供油计算机，其两路输入来自汽车的动力平台，一路输出连接至喷油嘴线圈。 

两路输入分别接收动力平台输出的进气量信号和运转状态信号。其中，进气量信号表示发动机进气量是否正常，运转状态信号则表示发动机运转是否正常。ECU根据输入的进气量信号和运转状态信号，能够分析并从预设的多个单位喷油时间中选择最为合适的一个，然后根据选择的单位喷油时间确定喷油信号的脉冲宽度的电平有效(例如高电平)周期，并向喷油嘴线圈输出该喷油信号。其中，预设的多个单位喷油时间做为发动机参数，由发动机厂家预先写入在ECU中且无法更改。 

喷油嘴线圈在喷油信号的电平有效周期内通电，将喷油嘴打开，使得汽油自喷油嘴喷入至与发动机气缸相连的进气岐管，然后进入发动机气缸。 

上述电路在采用汽油做为燃料的情况下，能够通过对喷油的控制保证发动机的正常运行。 

随着能源紧缺、环境污染的日益严重，使用经济环保的燃料来替代汽油是一明显趋势。汽车常用的替代燃料有甲醇、乙醇、二甲醚等醇醚类燃料(这些燃料都简称为醇醚燃料)或是醇醚类与汽油混合而成混合燃料，但是由于醇醚类燃料的热值比通常低于汽油，因而相比于采用汽油做为燃料的情况， 每次需要向气缸中喷入更多的混合燃料，即需要更长的单位喷油时间。 

由于ECU中的单位喷油时间无法更改，且每次喷油的喷油量是由喷油嘴本身的口径大小及油压确定的，因而如果要采用醇醚燃料或混合燃料则只能够对发动机进行全面的改装。但是，发动机的改装成本高，并且改装难度较大，使得采用混合燃料难以实现。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种发动机使用醇醚燃料的控制装置，无需改装现有ECU和发动机即可实现发动机与醇醚燃料或混合燃料的自动匹配。一种发动机使用醇醚燃料的控制装置，包括：电子控制单元和喷油嘴线圈，所述一种发动机使用醇醚燃料的控制装置还包括：醇醚燃料控制装置；所述醇醚燃料控制装置接收所述电子控制单元输出的喷油信号，并将喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大后输出至所述喷油嘴线圈。 

本实用新型提供的一种发动机使用醇醚燃料的控制装置，包括：隔离电路、逻辑控制电路和低边驱动电路； 

所述隔离电路对从电子控制单元输入的喷油信号进行电平隔离，转换成逻辑控制电路可以识别的低电平喷油信号； 

所述逻辑控制电路对隔离电路输入的低电平喷油信号、温度信号和切换信号进行逻辑运算，运算规则是对低电平喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大。温度信号指示温度过低时，对低电平喷油信号的脉冲宽度使用更大比例的放大系数。切换信号无效时，逻辑控制电路按照上述工作原理将低电平喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大后输出；当切换信号有效时，逻辑控制电路将输入低电平喷油信号的脉冲宽度以不变的比例直接输出，即仍按照现有汽车发动机的电子控制***工作原理，满足汽油做为燃料的需要； 

所述低边驱动电路对从逻辑控制电路输入的信号进行隔离并驱动放大，转换成喷油嘴线圈可以识别的电平信号。 

由上述技术方案可见，本实用新型在现有发动机的电子控制***中增加了醇醚燃料的控制装置，由隔离电路接收电子控制单元输出的喷油信号，逻 辑控制电路将喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大运算后再通过低边驱动电路输出至喷油嘴线圈，从而延长了单位喷油时间。在电子控制单元无法更改的情况下，无需对发动机进行全面的改装即可实现发动机与醇醚燃料(或混合燃料)的匹配。 

附图说明

图1为现有发动机的电子控制***结构示意图。 

图2为本实用新型中的发动机的电子控制***结构示意图。 

图3为本实用新型实施例中的发动机的电子控制***的结构示意图。 

图4为本实用新型实施例中醇醚燃料控制装置的结构示意图。 

图5为本实用新型实施例中对喷油信号的脉冲宽度进行一定比例放大的示意图，其中图5A为ECU输入的喷油信号；图5B切换信号无效，温度信号指示温度正常，醇醚燃料控制装置输出的喷油信；图5C切换信号有效，醇醚燃料控制装置输出的喷油信号；图5D是温度信号指示温度过低，醇醚燃料控制装置输出的喷油信号。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。 

本实用新型在现有汽车发动机的电子控制***中增加一个醇醚燃料控制装置，用以对ECU输出的喷油信号进行处理，使之符合醇醚燃料(或混合燃料)的单位喷油时间要求，从而不需要改造现有发动机结构，且仍保留发动机厂家为发动机提供的对应ECU。 

图2为本实用新型中的发动机的电子控制***的结构示意图。如图2所示，本实用新型中的发动机的电子控制***包括如图1所示的现有ECU和喷油嘴线圈，还包括一个醇醚燃料控制装置。 

ECU的两路输入分别连接自汽车的动力平台，分别接收动力平台输出的进气量信号和运转状态信号；ECU还按照现有方式，根据两路输入接收到的 进气量信号和运转状态信号分析并从预设的多个单位喷油时间中选择最为合适的一个，然后根据选择的单位喷油时间确定喷油信号的电平有效(例如高电平)周期，并输出该喷油控制信号。 

醇醚燃料控制装置接收ECU输出的喷油信号，并将喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的放大；醇醚燃料控制装置的输出与喷油嘴线圈相连，将变化后的脉冲信号输出至喷油嘴线圈，即延长单位喷油时间。其中，输入的脉冲信号的脉冲宽度进行一定比例的放大是指将喷油信号的电平有效周期按照输入脉冲的宽度乘以一个大于1的系数，将输入脉冲的宽度成比例的放大，可以采用现有技术中的数字电路乘法器方法来实现，在此不再赘述。 

喷油嘴线圈在喷油信号的电平有效周期内通电，从而将喷油嘴打开，使得汽油自喷油嘴喷入至与发动机气缸相连的进气岐管，然后进入发动机气缸。 

这样，由于喷油信号的脉冲宽度被增大了一定比例，使得单位喷油时间被延长，因而相比于如图1所示的现有汽车发动机喷油控制电路，每次喷油时能够喷出更多的醇醚燃料(或混合燃料)。 

可见，本实用新型中的汽车发动机喷油控制电路能够延长单位喷油时间，从而在ECU无法更改的情况下，无需对发动机进行全面的改装即可实现发动机与醇醚燃料(或混合燃料)的匹配。 

当然，本实用新型中还可以基于如图2所示的结构对醇醚燃料控制装置进行各种改进以实现更多功能，以下详细说明。 

图3为本实用新型实施例中的醇醚燃料控制装置的结构示意图。如图3所示，在本实施例中，醇醚燃料控制装置包括如图1所示的现有ECU和喷油嘴线圈，还包括如图2所示醇醚燃料控制装置。 

相比于图2所示的醇醚燃料控制装置，本实施例中的醇醚燃料控制装置还具有另外两路输入，所述的其中一路是温度信号，输入与汽车的动力平台的输出相连，接收动力平台输出的温度信号；另外一路为切换信号，通过人工控制该信号有效或无效的方式对汽车当前使用汽油燃料或醇醚燃料进行 指示。 

需要说明的是，现有汽车中通常会安装有温度传感器，测量发动机气缸内的温度，并判断测量得到的温度是否正常，然后会将表示温度是否正常的温度信号输出至动力平台。这属于现有技术，在此不再赘述。 

醇醚燃料控制装置接收到动力平台输出的温度信号后，可根据温度信号确定需要对喷油信号的脉冲宽度的放大系数进行调整。 

例如，醇醚燃料控制装置中存储有温度信号与脉冲宽度放大系数的对应关系表。当温度信号指示当前温度过低，那么当前发动机启动时的醇醚燃料难以燃烧，则选择对应的较大的放大系数。 

这样，醇醚燃料控制装置可根据发动机的温度状况实时调整喷油控制信号的脉冲宽度，从而调整单位喷油时间，以提高发动机运行的可靠性。醇醚燃料控制装置可以由微处理器为核心器件来实现，从而可以根据不同的发动机性能任意配置大小不同的脉冲宽度调整系数，以适应不同类型的汽车，使之状态达到最优。 

而当切换信号无效时，醇醚燃料控制装置按照上述工作原理将ECU输出的喷油信号的脉冲宽度进行一定比例的调整后输出至喷油嘴线圈；当切换信号有效时，醇醚燃料控制装置将ECU输入的喷油信号的脉冲宽度不经任何处理直接输出至喷油嘴线圈，即仍按照现有汽车发动机喷油控制电路的工作原理，满足汽油做为燃料的需要。 

图4为本实用新型实施例中醇醚燃料控制装置的结构示意图。如图4所示，醇醚燃料控制装置中包括：隔离电路、逻辑控制电路、低边驱动电路。 

隔离电路对从电子控制单元输入的喷油信号进行电平隔离，转换成逻辑控制电路可以识别的电平信号，通过一般隔离器件实现该功能。 

逻辑控制电路对从隔离电路输入的转换后喷油信号、温度信号和切换信号进行逻辑运算，运算规则是对输入信号的脉冲宽度进行一定比例的放大。温度信号指示温度过低时，对转换后喷油信号的脉冲宽度使用更大比例的放大系数。切换信号无效时，逻辑控制电路按照上述工作原理将信号的脉冲宽 度进行一定比例的放大后输出；当切换信号有效时，逻辑控制电路将转换后喷油信号的脉冲宽度以不变的比例直接输出，即仍按照现有汽车发动机喷油控制电路的工作原理，满足汽油做为燃料的需要。使用微处理器实现逻辑运算功能。 

低边驱动电路对从逻辑控制电路输入的信号进行隔离并驱动放大，转换成喷油嘴线圈可以识别的电平信号，可是通过场效应管或三极管组成的电路实现该功能。 

醇醚燃料控制装置通过以上三个模块处理，将ECU输入的喷油信号转换成汽车发动机可以使用醇醚燃料喷油信号，各种工作情况，见图5。图5A为ECU输入的喷油信号；图5B切换信号无效，温度信号指示温度正常，醇醚燃料控制装置输出的喷油信；图5C切换信号有效，醇醚燃料控制装置输出的喷油信号；图5D是温度信号指示温度过低，醇醚燃料控制装置输出的喷油信号。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (1)

1.一种发动机使用醇醚燃料的控制装置，包括：电子控制单元和喷油嘴线圈，其特征在于，电子控制单元和喷油嘴线圈之间连接一个醇醚燃料控制装置； 

醇醚燃料控制装置包括隔离电路，隔离电路的信号输入端连接电子控制单元的信号输出端，隔离电路的信号输出端与逻辑控制电路的信号输入端相连，逻辑控制电路的信号输出端和低边驱动电路的信号输入端相连，低边驱动电路的信号输出端连接喷油嘴线圈。 

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