专利名称：混燃发动机电控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机电控系统，尤其涉及一种二甲醚、液化/压缩燃气(天然气、页岩气、煤层气)混燃发动机的电控系统。
背景技术：
近年来，能源短缺和环境污染问题已成为世界关注的焦点问题，转变传统高能耗、高污染的经济增长方式，大力推广节能减排，发展以低能耗、低排放为标志的低碳经济，实现可持续发展，正在成为世界各国经济发展的共同选择。低碳经济的实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心就是能源技术的创新。作为发展中的大国，我国在环境与能源方面正面临着世界有史以来最为严峻的挑战。柴油、汽油动力车船尾气排放已经占到整个大气污染的70%，甚至90%。石油资源不断走向枯竭，对外依存度已经超过50%，能源危机将是不可避免的。如果不作出重大努力去利·用和开发各种能源资源，那么在不久的未来将会面临能源短缺的严重问题。二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。作为LPG和石油类的替代燃料，二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气。同样，我国常规天然气储量丰富，且可燃冰、页岩气、煤层气等非常规天然气储量更是巨大。具有使用安全、热值高、洁净等优势，燃烧后无废渣、废水产生。目前，现有的柴油、天然气双燃料发动机都是由柴油机改造而成，其改造的技术路线是在柴油发动机机上增加一套柴油、天然气配给控制机构。这种柴油、天然气双燃料发动机虽然对柴油发动机改动较少、易于实现，但对柴油和天然气两种燃料之间的配比控制精度不高，不能适应各种复杂工况的要求，因此发动机的动力性、燃油经济性以及尾气排放难以达到较高的水平。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提出一种混燃发动机电控系统，其以液化/压缩燃气为主燃料，少量二甲醚作为引燃，通过对流量控制器及电磁阀、油门行程控制阀的精确控制，可以保证发动机经济、环保、稳定运转。为实现上述目的，本实用新型提供一种混燃发动机电控系统，包括主控箱、发动机及通过管道与发动机连通的燃料存储系统，该主控箱内包括有接线排、分别与接线排电性连接的ECU及总电源开关，所述主控箱内包括依次连接的电磁阀、燃气滤清器及流量控制器，该主控箱内还包括依次连接的二甲醚滤清器及流量传感器，所述燃料存储系统包括燃气罐及二甲醚储罐；所述电磁阀、流量控制器及流量传感器一端均分别与接线排电性连接；该电磁阀一端通过进气管与燃气罐相连通，流量控制器一端通过出气管依次与一混合器及发动机相连通；该二甲醚滤清器一端通过管路与二甲醚储罐相连通，流量传感器一端通过管路依次与一高压泵及发动机相连通；所述接线排还分别电性连接一调试系统及油门行程控制阀，该调试系统内包括有与接线排电性连接的运行数据显示器、一与该运行数据显示器通信连接的手持调试仪。本实用新型中的燃气罐可以为一液化燃气罐，该液化燃气罐与电磁阀之间连接有一蒸发罐，蒸发罐一端通过进气管与电磁阀相连通，另一端通过两冷却水管与发动机双向连通；所述电磁阀与燃气滤清器之间还设有一稳压器，该稳压器与 发动机之间通过一增压补偿管相连通；所述液化燃气罐、蒸发罐、电磁阀及稳压器之间通过进气管相连通，稳压器、燃气滤清器、流量控制器、混合器及发动机之间通过出气管相连通。其中，所述电磁阀与稳压器之间的进气管上设有一进气压力表，稳压器与燃气滤清器之间的出气管上设有一出气压力表，该进气压力表与出气压力表一侧分别设有一压力传感器，该两压力传感器一端分别与接线排电性连接。或者，本实用新型中的燃气罐可以为一压缩燃气罐，所述电磁阀与燃气滤清器之间还设有一减压器，该减压器与发动机之间通过两冷却水管双向连通设置；所述压缩燃气罐、电磁阀及减压器之间通过进气管相连通，减压器、燃气滤清器、流量控制器、混合器及发动机之间通过出气管相连通。其中，所述电磁阀与减压器之间的进气管上设有一进气压力表，减压器与燃气滤清器之间的出气管上设有一出气压力表，该进气压力表与出气压力表一侧分别设有一压力传感器，该两压力传感器一端分别与接线排电性连接。本实用新型中，所述电磁阀一端还电性连接一电磁阀辅助开关，该电磁阀辅助开关一端与接线排电性连接，该接线排还与一电瓶电性连接。此外，所述主控箱一侧依次设有增压补偿管接口、进气管接口、出气管接口、二甲醚进管接口及二甲醚出管接口 ；稳压器或减压器通过该增压补偿管接口利用一增压补偿管与发动机相连通，电磁阀通过该进气管接口利用一进气管与燃气罐相连通，流量控制器通过该出气管接口利用一出气管与混合器相连通，二甲醚滤清器通过该二甲醚进管接口利用一进管路与二甲醚储罐相连通，流量传感器通过该二甲醚出管接口利用一出管路与高压泵相连通。再者，本实用新型还包括一排温传感器、氧化传感器、转速传感器及车速传感器；该排温传感器及氧化传感器一端分别与排气管相连接，另一端分别与接线排电性连接；该转速传感器及车速传感器一端分别与齿轮箱相连接，另一端分别与接线排电性连接。本实用新型的混燃发动机电控系统，其是一种以液化/压缩燃气(天然气、页岩气、煤层气)为主燃料，少量二甲醚作为引燃的混燃发动机系统，其不仅可对发动机在各种条件下的实际燃料消耗进行实时监测，还能够以该燃料消耗作为控制参数，利用ECU对电磁阀、流量控制器及油门行程控制阀进行精确控制，从而可确保发动机在各种情况下均能实现液化/压缩燃气和二甲醚供给配比、燃料总耗的精确控制，最终达到稳定发动机动力、提高燃油经济性、降低尾气排放的目的。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型的混燃发动机电控系统一种具体实施例的结构示意图；图2为本实用新型的混燃发动机电控系统另一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。·[0021]如图I所示，本实用新型提供一种混燃发动机电控系统，其包括主控箱10、发动机20及通过管道与发动机20连通的燃料存储系统，该主控箱内10包括有接线排11、分别与接线排11电性连接的电子控制单元(EQJ :Electronic Control Unit)30及总电源开关40,所述主控箱10内包括依次连接的电磁阀12、燃气滤清器13及流量控制器14，该主控箱10内还包括依次连接的二甲醚滤清器22及流量传感器23，所述燃料存储系统包括燃气罐及二甲醚储罐50 ;所述电磁阀12、流量控制器14及流量传感器23—端均分别与接线排11电性连接；该电磁阀12—端通过进气管与燃气罐相连通，流量控制器14一端通过出气管依次与一混合器15及发动机20相连通；该二甲醚滤清器22 —端通过管路与二甲醚储罐50相连通，流量传感器23 —端通过管路依次与一高压泵24及发动机20相连通；所述接线排11还分别电性连接一调试系统及油门行程控制阀70，该调试系统内包括有与接线排11电性连接的运行数据显示器62、一与该运行数据显示器62通信连接的手持调试仪64。本实用新型的混燃发动机电控系统是一种以液化/压缩燃气(天然气、页岩气、煤层气)为主燃料，少量二甲醚作为引燃的混燃发动机系统，因此，作为本实用新型的一种选择性实施例，所述燃气罐可以为一液化燃气罐80，该液化燃气罐80与电磁阀12之间连接有一蒸发罐82，蒸发罐82 —端通过进气管与电磁阀12相连通，另一端通过两冷却水管与发动机20双向连通。在本实用新型具体实施例中，该蒸发罐82可以连接液化燃气管80与发动机20的冷却水箱，液化燃气在蒸发罐82中吸收发动机冷水水箱的循环冷却水的热量被强制加热，转变为气体，气化后的燃气从蒸发罐82输送至电磁阀12。本实用新型中，在所述电磁阀12与燃气滤清器13之间还设有一稳压器16，该稳压器16与发动机20之间通过一增压补偿管相连通。所述液化燃气罐80、蒸发罐82、电磁阀12及稳压器16之间通过进气管相连通，稳压器16、燃气滤清器13、流量控制器14、混合器15及发动机20之间通过出气管相连通。其中，所述电磁阀12与稳压器16之间的进气管上设有一进气压力表17，稳压器16与燃气滤清器13之间的出气管上设有一出气压力表18,该进气压力表17与出气压力表
18—侧分别设有一压力传感器172、182，该两压力传感器172、182—端分别与接线排11电性连接。在本实用新型中，所述进气压力表17用于对通过进气管内的高压燃气进行压力检测，并通过压力传感器172将进气管燃气压力信号通过接线排11传送给ECU30 ;所述出气压力表18用于对通过出气管内的低压燃气进行压力检测，并通过压力传感器182将出气管燃气压力信号通过接线排11传送给ECU30。[0023]本实用新型中，所述接线排11还与一汽车电瓶60电性连接，该电瓶60为整个混燃发动机电控系统提供电源供给。作为本实用新型的一种优选实施例，还可以在所述电磁阀12 —端电性连接一电磁阀辅助开关122,该电磁阀辅助开关122 —端与接线排11电性连接。由于电瓶60只有在汽车发动时才供电，而由于该电磁阀辅助开关122的设置，使得电磁阀辅助开关122通过接线排11直接与电瓶60接通，即使在汽车不发动时，也可以利用电磁阀辅助开关122通过电瓶60直接为系统进行供电。本实用新型在具体应用中，混合器15可以装置在一汽车涡轮增压器(未图示)之后，该汽车涡轮增压器通过压缩空气来增加进气量,可以在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力。再者，在本实用新型具体实施例中，所述主控箱10外接有五根管路，该五根管路接口可以设置于主控箱10右侧，其从上至下依次为增压补偿管接口 101、进气管接口 102、出气管接口 103、二甲醚进管接口 104及二甲醚出管接口 105。稳压器16通过该增压补偿管接口 101利用一增压补偿管与发动机20相连通，电磁阀12通过该进气管接口 102利用一进气管与液化燃气罐80相连通，流量控制器14通过该出气管接口 103利用一出气管与混合器15相连通，二甲醚滤清器22通过该二甲醚进管接口 104利用一进管路与二甲醚储罐50相连通，流量传感器23通过该二甲醚出管接口 105利用一出管路与高压泵24相连通。此外，本实用新型还包括一排温传感器111、氧化传感器112、转速传感器113及车速传感器114。该排温传感器111及氧化传感器112 —端分别与排气管110相连接，另一端分别与接线排11电性连接。该转速传感器113及车速传感器114 一端分别与齿轮箱130相连接，另一端分别与接线排11电性连接。所述排温传感器111的作用是保证系统正常工作，一旦发动机20温度异常，可停止本系统运行。氧化传感器112用以确保混合燃气浓度一直保持在理想空燃比，以便得到更好的排放和燃料经济性。转速传感器113用于采集发动机20对应的运行参数、工况条件。当发动机20运行时，E⑶30采集进气压力传感器172、出气压力传感器182、排温传感器111、氧化传感器112、转速传感器113及车速传感器114的输入信号，利用上述输入信号确定发动机20当前工况的燃气供给及进气量等信息，通过基本数据及数据修正程式对当前各工况负荷、转速进行比较计算，输出正确的指令信息控制电磁阀12、流量控制器14及油门行程控制阀70，从而控制发动机20有合适的燃气流量以得到各工况下的理想的目标空燃比。如图2所示，作为本实用新型的另一种选择性实施例，其与上述实施例的区别在于，所述燃气罐可以为一压缩燃气罐80’，所述电磁阀12与燃气滤清器13之间还设有一减压器16’，该减压器16’与发动机20之间通过两冷却水管双向连通设置。所述压缩燃气罐80’、电磁阀12及减压器16’之间通过进气管相连通，减压器16’、燃气滤清器13、流量控制器14、混合器15及发动机20之间通过出气管相连通。其中，在所述电磁阀12与减压器16’之间的进气管上设有一进气压力表17，减压器16’与燃气滤清器13之间的出气管上设有一出气压力表18,进气压力表17与出气压力表18 —侧分别设有一压力传感器172、182，该两压力传感器172、182 —端分别与接线排11电性连接。该压力传感器172为进气压力传感器，其用于将进气管的压力信号传送给ECU30 ;压力传感器182则为出气压力传感器，其用于将出气管的压力信号传送给ECU30。在该具体实施例中，所述主控箱10 —侧同样依次设有增压补偿管接口 101、进气管接口 102、出气管接口 103、二甲醚进管接口 104及二甲醚出管接口 105，而减压器16’则通过该增压补偿管接口 101利用一增压补偿管与发动机20相连通。本实用新型的混燃发动机电控系统中，调试系统由运行数据显示器62和手持调试仪64组成，其安装在驾驶室内，运行数据显示器62放置在仪表盘上，驾驶员可以随时观察系统运行的实时状况。手持调试仪64需要通过电子钥匙开启，专业调试员可以输入参数与指令控制该混燃发动机电控系统，实现便捷化的智能调试。本实用新型的混燃发动机电控系统，ECU30在发动机20运行时，采集进气压力传感器172、出气压力传感器182、排温传感器111、氧化传感器112、转速传感器113及车速传感器114的输入信号，并根据ECU内存的程序和数据进行运算、处理、判断，将运算的结果转变为控制信号，并输出信号指令，通过对电磁阀12、流量控制器14及油门行程控制阀70进行精确控制，完成发动机在所需功率下的运行过程，保证发动机经济、环保、稳定运转。在本实用新型中，所述E⑶30具有运算与控制功能，其可以设置于主控箱10内顶部位置处，当发动机运行时，其可以通过对发动机20在各种条件下的实际燃料消耗进行实时监测，还能够以该燃料消耗作为控制参数，然后输出信号指令，以对电磁阀12、流量控制器14及油门行程控制阀70进行精确控制，从而可确保发动机在各种情况下均能实现液化/压缩燃气和二·甲醚供给配比、燃料总耗的精确控制，最终达到稳定发动机动力、提高燃油经济性、降低尾气排放的目的。在本实用新型具体实施例中，所述电磁阀12接收来自ECU30的控制信号，开启通路，将燃气输送至稳压器16或减压器16’，由稳压器16或减压器16’控制燃气压力的稳定，并输送至燃气滤清器13，燃气滤清器13过滤燃气中的杂质后输送至流量控制器14。流量控制器14根据接收到的ECU控制信号精确调节燃气流量，然后输送至混合器15。混合器15将燃气、空气均匀混合后，输送至发动机20，供发动机燃烧，以节省能源。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种混燃发动机电控系统，包括主控箱、发动机及通过管道与发动机连通的燃料存储系统，该主控箱内包括有接线排、分别与接线排电性连接的ECU及总电源开关，其特征在于，所述主控箱内包括依次连接的电磁阀、燃气滤清器及流量控制器，该主控箱内还包括依次连接的二甲醚滤清器及流量传感器，所述燃料存储系统包括燃气罐及二甲醚储罐；所述电磁阀、流量控制器及流量传感器一端均分别与接线排电性连接；该电磁阀一端通过进气管与燃气罐相连通，流量控制器一端通过出气管依次与一混合器及发动机相连通；该二甲醚滤清器一端通过管路与二甲醚储罐相连通，流量传感器一端通过管路依次与一高压泵及发动机相连通；所述接线排还分别电性连接一调试系统及油门行程控制阀，该调试系统内包括有与接线排电性连接的运行数据显示器、一与该运行数据显示器通信连接的手持调试仪。
2.如权利要求I所述的混燃发动机电控系统，其特征在于，所述燃气罐为一液化燃气罐，该液化燃气罐与电磁阀之间连接有一蒸发罐，蒸发罐一端通过进气管与电磁阀相连通，另一端通过两冷却水管与发动机双向连通；所述电磁阀与燃气滤清器之间还设有一稳压器，该稳压器与发动机之间通过一增压补偿管相连通；所述液化燃气罐、蒸发罐、电磁阀及稳压器之间通过进气管相连通，稳压器、燃气滤清器、流量控制器、混合器及发动机之间通过出气管相连通。
3.如权利要求2所述的混然发动机电控系统，其特征在于，所述电磁阀与稳压器之间的进气管上设有一进气压力表，稳压器与燃气滤清器之间的出气管上设有一出气压力表，该进气压力表与出气压力表一侧分别设有一压力传感器，该两压力传感器一端分别与接线排电性连接。
4.如权利要求I所述的混然发动机电控系统，其特征在于，所述燃气罐为一压缩燃气罐，所述电磁阀与燃气滤清器之间还设有一减压器，该减压器与发动机之间通过两冷却水管双向连通设置；所述压缩燃气罐、电磁阀及减压器之间通过进气管相连通，减压器、燃气滤清器、流量控制器、混合器及发动机之间通过出气管相连通。
5.如权利要求4所述的混燃发动机电控系统，其特征在于，所述电磁阀与减压器之间的进气管上设有一进气压力表，减压器与燃气滤清器之间的出气管上设有一出气压力表，该进气压力表与出气压力表一侧分别设有一压力传感器，该两压力传感器一端分别与接线排电性连接。
6.如权利要求3或5所述的混燃发动机电控系统，其特征在于，所述电磁阀一端还电性连接一电磁阀辅助开关，该电磁阀辅助开关一端与接线排电性连接。
7.如权利要求6所述的混燃发动机电控系统，其特征在于，所述接线排还与一电瓶电性连接。
8.如权利要求7所述的混燃发动机电控系统，其特征在于，所述主控箱一侧依次设有增压补偿管接口、进气管接口、出气管接口、二甲醚进管接口及二甲醚出管接口 ；稳压器或减压器通过该增压补偿管接口利用一增压补偿管与发动机相连通，电磁阀通过该进气管接口利用一进气管与燃气罐相连通，流量控制器通过该出气管接口利用一出气管与混合器相连通，二甲醚滤清器通过该二甲醚进管接口利用一进管路与二甲醚储罐相连通，流量传感器通过该二甲醚出管接口利用一出管路与高压泵相连通。
9.如权利要求8所述的混燃发动机电控系统,其特征在于,还包括一排温传感器、氧化传感器、转速传感器及车速传感器；该排温传感器及氧化传感器一端分别与排气管相连接， 另一端分别与接线排电性连接；该转速传感器及车速传感器一端分别与齿轮箱相连接，另一端分别与接线排电性连接。
专利摘要本实用新型提供一种混燃发动机电控系统，其包括主控箱、发动机及燃料存储系统，主控箱内设有接线排、ECU及总电源开关，主控箱内包括依次连接的电磁阀、燃气滤清器及流量控制器，主控箱内还包括相连接的二甲醚滤清器及流量传感器，燃料存储系统包括燃气罐及二甲醚储罐；电磁阀、流量控制器及流量传感器与接线排电性连接；电磁阀与燃气罐相连通，流量控制器与混合器及发动机相连通；二甲醚滤清器与二甲醚储罐相连通，流量传感器与高压泵及发动机相连通；接线排还分别电性连接调试系统及油门行程控制阀。本实用新型通过ECU采集流量传感器输入信号及各传感器辅助输入信号，对流量控制器及其他控制阀的精确控制，可以保证发动机经济、环保、稳定运转。
文档编号F02D19/06GK202756105SQ20122036104
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者周继光, 邹晓明 申请人:周继光, 邹晓明