专利名称：一种单ecu控制的混合双燃料汽车控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车发动机系统控制技术领域，涉及一种单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统。
背景技术：
随着工业的不断发展，汽车的价格逐渐降低，已经普及到百姓的家庭生活当中，而由于日益紧张的能源危机，汽油的价格不断上涨，给人们造成了一定的经济负担，在电动汽车并未发展成熟的时候，使得甲醇成为国内比较重要的燃油替代燃料。但由于甲醇与汽油物理特性差异较大，导致使用传统的单一燃料不适合甲醇的应用，比如较大的气化潜热导致甲醇的冷启动极差，在零度以下的环境温度下燃用甲醇发动机无法启动，燃用甲醇的车辆必须依靠辅助起动完成低温条件下的起动，而不同的腐蚀特性、较差的互溶性以及差别极大的空燃比特性使得单油轨方案无法满足产业化要求，需要甲醇与汽油使用完全独立的供油系统，“双箱双轨”的方案更适用于甲醇燃料的发动机。如中国专利公开一种混合双燃料汽车系统(其申请号为CN201120557508.3)，其包含汽车燃料系统和甲醇燃料系统，甲醇燃料系统包含:甲醇燃料箱，其内部设有甲醇燃料；甲醇燃料泵，其设置在甲醇燃料箱内的甲醇燃料中，甲醇燃料导轨，其输入口通过管路连接甲醇燃料泵；若干甲醇喷嘴，其并排设置在甲醇燃料导轨上；甲醇调压阀，其通过管路连通甲醇燃料箱的内部；三通电磁阀，其三个端口分别通过管路连通甲醇导轨的输出口、甲醇调压阀，以及甲醇燃料箱的内部。该专利增加独立的甲醇燃料系统，与元发动机产生很好的兼容；采用两套完全独立的供油装置，解决甲醇对一般燃料系统的腐蚀和溶胀问题；甲醇电子控制单元实现两种燃料的任意比例混合，自由切换单用甲醇或汽油。传统的喷油控制系统仅拥有四个喷油驱动器，无法满足两套油路的控制，两套独立的供油装置，需要八个喷油驱动器才能实现双燃料汽车的正常运行(四个喷油驱动器控制汽油的喷油，另四个喷油驱动器控制甲醇的喷油)。上述专利虽然解决了甲醇对一般燃料系统的腐蚀和溶胀问题，甲醇电`子控制单元实现两种燃料的任意比例混合，自由切换单用甲醇或汽油。但是还是需要两个独立的供油控制单元，而相同于八驱动器需要两个控制单元对喷油进行控制，使得系统成本较高。
发明内容本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，该单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统只需通过一个ECU控制四个喷油驱动器实现汽油和甲醇燃料的切换，大大降低了生产成本，且结构更为简单。本实用新型通过下列技术方案来实现:一种单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，包括甲醇燃料系统、汽油燃料系统、ABS制动系统和变速器TCU，所述的甲醇燃料系统包括甲醇油箱、油泵一、甲醇供油管和甲醇喷油嘴，所述的油泵一设置在甲醇油箱内与甲醇供油管连接，甲醇供油管和甲醇喷油嘴连接，所述的汽油燃料系统包括汽油油箱、油泵二、汽油供油管路和汽油喷油嘴，所述的油泵二设置在汽油油箱内与汽油供油管连接，汽车供油管与汽油喷油嘴连接，其特征在于，本单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统还包括喷油驱动器和一个ECU，所述的喷油驱动器分别与甲醇喷油嘴和汽油喷油嘴连接，所述ECU的输入端与ABS制动系统和变速器TCU连接，所述ECU的输出端与喷油驱动器连接，所述的ECU、油泵一和油泵二通过继电器连接，所述的ECU接收ABS制动系统输出的制动信号或变速器TCU输出的换挡信号输出控制继电器得电工作同时控制器输出喷油信号控制喷油驱动器切换喷油嘴供油。由于甲醇的物理特性在冬天低温情况下，甲醇无法直接点燃启动车辆，因此需要汽油燃料系统点火，车辆启动后，车辆继续保持汽油燃料系统供油工作向发动机缸内喷油，发动机工作转动，若此时ABS制动系统工作产生制动信号或变速器TCU工作产生档位变换信号，控制器接收ABS制动系统或变速器TCU产生的信号输出控制信号控制继电器得电，继电器得电使得油泵一通电工作，油泵二断电停止工作，同时控制器输出控制信号给喷油驱动器，喷油驱动器接收到信号后输出信号控制甲醇喷油嘴工作向发动机缸内喷油，从而实现了汽油和甲醇供油的切换。在上述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述的汽油喷油嘴、甲醇喷油嘴和喷油驱动器均为四个，每个喷油驱动器分别与一个汽油喷油嘴和一个甲醇喷油嘴连接。一个喷油驱动器控制两个喷油嘴，大大降低成本。在上述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述继电器的线圈两端连接在ECU上，所述继电器的常闭端口一端与ECU的输出端连接，另一端与油泵一连接，所述继电器的常开端口一端与ECU的输出端连接，另一端与油泵二连接。当继电器线圈得电，继电器的常开端口闭合，常闭端口断开，因此油泵一工作，油泵二断电。在上述的单E⑶控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述E⑶的输入端还连接有用于采集甲醇油箱内甲醇容量信号的油量传感器。当甲醇油量低时可实现提示或自动切换供油。
在上述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述的油量传感器设置在甲醇油箱内。用于采集甲醇油箱内的甲醇余量。在上述的单E⑶控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述E⑶的输入端还连接有手动控制车辆使用汽油燃料供油的应急开关。当甲醇油量低时手动切换供油，提高实用性。在上述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述的应急开关设置在车辆驾驶室的中控台上。方便驾驶员操作。在上述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统中，所述的甲醇油箱容量大于汽油油箱容量。该车辆主要靠甲醇驱动，甲醇驱动经济实惠且污染更少。与现有技术相比，本单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统具有以下优点:1、增设一继电器，实现油泵的互锁，从而实现单喷油驱动器控制两个喷油嘴；2、通过汽油燃料供油启动，提高车辆的稳定性；3、增设应急设计，便于在车辆没有甲醇燃料时使用传统的汽油燃料供油行驶，提高了实用性。
图1是本实用新型的电路结构示意图；[0017]图2是本实用新型的机械结构示意图。图中，1、甲醇燃料系统；la、甲醇油箱；lb、油泵一 ；lc、甲醇供油管；ld、甲醇喷油嘴；2、汽油燃料系统；2a、汽油油箱；2b、油泵二 ；2c、汽油供油管；2d、汽油喷油嘴；3、ABS制动系统；4、变速器TCU ;5、ECU ;6、继电器；7、喷油驱动器；8、油量传感器；9、应急开关。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1和图2所示，一种单E⑶控制的混合双燃料汽车控制系统，包括甲醇燃料系统1、汽油燃料系统2、四个喷油驱动器7、ABS制动系统3、变速器T⑶4、继电器6和E⑶5，甲醇燃料系统I包括甲醇油箱la、油泵一 lb、甲醇供油管Ic和四个甲醇喷油嘴ld，油泵一Ib设置在甲醇油箱Ia内与甲醇供油管Ic连接，甲醇供油管Ic和四个甲醇喷油嘴Id分别连接，汽油燃料系统2包括汽油油箱2a、油泵2b、汽油供油管2c路和四个汽油喷油嘴2d，油泵2b设置在汽油油箱2a内与汽油供油管2c连接，汽车供油管与汽油喷油嘴2d连接，每个喷油驱动器7均与一个甲醇喷油嘴Id和一个汽油喷油嘴2d连接，E⑶5的输入端与ABS制动系统3和变速器T⑶4连接，E⑶5的输出端与四个喷油驱动器7连接，油泵一 lb、油泵2b和E⑶5通过继电器6连接，继电器6的线圈两端连接在E⑶5上，继电器6的常闭端口一端与E⑶5的输出端连接，另一端与油泵一 Ib连接，继电器6的常开端口一端与E⑶5的输出端连接，另一端与油泵2b连接从而形成回路。如图1所示，E⑶5的输入端还连接有用于采集甲醇油箱Ia内甲醇容量信号的油量传感器8和用于手动控制车辆使用汽油燃料供油的应急开关9，油量传感器8设置在甲醇油箱Ia内，应急开关9设置在车辆中控台上，ECU5的输出端连接有提示灯或喇叭，当油量传感器8采集到甲醇油箱Ia内的甲醇余量较少时，ECU5输出控制信号给提示灯或喇叭从而对驾驶员进行提示，驾驶员收到提示信号后，可手动按下应急开关9将燃料切换到汽油燃料供油；若驾驶员未收到提示信号或收到提示信号没按下应急开关9，油量传感器8采集的甲醇油箱Ia内余量接近于零时，ECU5 输出控制信号，自动将燃料切换到汽油燃料供油，避免出现安全隐患，由于甲醇燃料的经济性、节能环保性，设置的甲醇油箱Ia容量大于汽油油箱2a容量，保证汽车在正常状况下使用甲醇燃料供油行驶。本单E⑶控制的混合双燃料汽车控制系统工作原理如下:由于甲醇燃料的特性，在冬天时无法直接点燃，因此无法直接点火启动发动机，为提高车辆的稳定性，通过汽油燃料系统2供油为车辆点火。当车辆点火完成后，车辆正常行驶，此时驾驶员会踩下油门踏板或者刹车踏板，踩下油门踏板后，车辆行驶当转速升高变速器TCU4会自动变档，踩下刹车踏板后，车辆ABS刹车系统产生刹车信号，ECU5无论接收到变速器TCU4产生的档位变化信号或ABS刹车系统产生的刹车信号均输出信号给继电器6,继电器6线圈得电,油泵一 Ib工作，油泵2b断电，此时喷油驱动器7无法驱动汽油喷油嘴2d向发动机缸内喷入汽油燃料，同时ECU5输出控制信号给喷油驱动器7，喷油驱动器7控制甲醇喷油嘴Id向发动机缸内喷入甲醇燃料，从而实现了双燃料汽车的汽油燃料和甲醇燃料的切换；但是由于国内甲醇加油点较少，本双燃料汽车容易造成甲醇无法续油的情况，为此在甲醇油箱Ia内增设了油量传感器8，当油量传感器8采集的甲醇油箱Ia内余量较低，ECU5发出控制信号给提示灯或喇叭对驾驶员进行提示，提示及时续油，若附近没有甲醇加油点，则可按下应急开关9将车辆调整到汽油供油状态保持车辆的续航，若驾驶员没有察觉，ECU5会发出控制信号，实现自动切换，大大提高了本系统的实用性和安全性。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了甲醇燃料系统1、甲醇油箱la、油泵一 lb、甲醇供油管lc、甲醇喷油嘴Id、汽油燃料系统2、汽油油箱2a、油泵二 2b、汽油供油管2c、汽油喷油嘴2d、ABS制动系统3、变速器T⑶4、E⑶5、继电器6、喷油驱动器7、油量传感器8、应急开关9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它·们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，包括甲醇燃料系统(I)、汽油燃料系统(2)、ABS制动系统(3)和变速器TCU (4)，所述的甲醇燃料系统⑴包括甲醇油箱(la)、油泵一(lb)、甲醇供油管(Ic)和甲醇喷油嘴(Id)，所述的油泵一(Ib)设置在甲醇油箱(Ia)内与甲醇供油管(Ic)连接，甲醇供油管(Ic)和甲醇喷油嘴(Id)连接，所述的汽油燃料系统(2)包括汽油油箱(2a)、油泵二(2b)、汽油供油管(2c)路和汽油喷油嘴(2d)，所述的油泵二(2b)设置在汽油油箱(2a)内与汽油供油管(2c)连接，汽车供油管与汽油喷油嘴(2d)连接，其特征在于，本单ECU(5)控制的混合双燃料汽车控制系统还包括喷油驱动器(7)和一个ECU(5)，所述的喷油驱动器(7)分别与甲醇喷油嘴(Id)和汽油喷油嘴(2d)连接，所述ECU(5)的输入端与ABS制动系统(3)和变速器TCU(4)连接，所述ECU(5)的输出端与喷油驱动器(7)连接，所述的ECU(5)、油泵一(Ib)和油泵二(2b)通过继电器(6)连接，所述的ECU (5)接收ABS制动系统(3)输出的制动信号或变速器TCU (4)输出的换挡信号输出控制继电器(6)得电工作同时控制器输出喷油信号控制喷油驱动器(7)切换喷油嘴供油。
2.根据权利要求1所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述的汽油喷油嘴(2d)、甲醇喷油嘴(Id)和喷油驱动器(7)均为四个，每个喷油驱动器(7)分别与一个汽油喷油嘴(2d)和一个甲醇喷油嘴(Id)连接。
3.根据权利要求1所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述继电器(6)的线 圈两端连接在ECU(5)上，所述继电器(6)的常闭端口一端与ECU(5)的输出端连接，另一端与油泵一(Ib)连接，所述继电器(6)的常开端口一端与ECU (5)的输出端连接，另一端与油泵二(2b)连接。
4.根据权利要求1或3所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述ECU(5)的输入端还连接有用于采集甲醇油箱(Ia)内甲醇容量信号的油量传感器(8)。
5.根据权利要求4所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述的油量传感器(8)设置在甲醇油箱(Ia)内。
6.根据权利要求5所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述ECU(5)的输入端还连接有手动控制车辆使用汽油燃料供油的应急开关(9)。
7.根据权利要求6所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述的应急开关(9)设置在车辆驾驶室的中控台上。
8.根据权利要求1所述的单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，其特征在于，所述的甲醇油箱(Ia)容量大于汽油油箱(2a)容量。
专利摘要本实用新型提供了一种单ECU控制的混合双燃料汽车控制系统，属于汽车发动机系统控制技术领域。它解决了现有技术中双燃料汽车需要两个独立供油控制单元存在成本高，结构复杂的问题。本控制系统包括甲醇燃料系统、汽油燃料系统、ABS制动系统和变速器TCU，甲醇燃料系统包括甲醇油箱、油泵一、甲醇供油管和甲醇喷油嘴，汽油燃料系统包括汽油油箱、油泵二、汽油供油管路和汽油喷油嘴，还包括喷油驱动器和一个ECU，喷油驱动器分别与甲醇喷油嘴和汽油喷油嘴连接，ECU的输入端与ABS制动系统和变速器TCU连接，ECU的输出端与喷油驱动器连接，ECU、油泵一和油泵二通过继电器连接。本系统通过一个ECU控制四个喷油驱动器实现汽油和甲醇燃料的切换，大大降低生产成本。
文档编号F02D19/06GK203098064SQ201320062520
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者刘子民, 杨安志, 金吉刚, 秦志强, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司