汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置制造方法
【专利摘要】汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，包括外壳及设置在外壳内的控制系统，其特征是：所述控制系统还包括第二个单片机；发动机四个缸喷油阀的控制信号通过信号整理施密特反相电路与所述第二个单片机的输入端连接；所述燃料转换控制电路的输出端连接喷油量比例调节电路的输入端，喷油量比例调节电路的输出端连接至第二个单片机的输入端；第二个单片机的输出端通过另一个施密特反相电路与喷油量控制输出电路的输入端连接，喷油量控制输出电路的输出端分别连接一缸喷油阀、二缸喷油阀、三缸喷油阀、四缸喷油阀。能在汽车改装烧甲醇时一次性改装到位，为实现既有改变喷油系统适应燃烧甲醇的控制功能又有冷起动自动控制功能提供结构基础，并使电路简化。
【专利说明】汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种汽车控制装置，具体说是一种汽车燃烧甲醇及冷起动控制一 体化装置。
【背景技术】
[0002] 目前由于汽油价格较高，许多人尝试让汽车使用替代燃料，例如天然气等，汽车改 烧甲醇也是较为实用的措施之一。汽车改烧甲醇后动力状况没有明显的变化，但燃油成本 却下降约一半，与改烧天然气相比，不受当地有无加气站的限制，也无需牺牲车内极其有限 的空间来放置大体积的气罐，与改装烧天然气相比，改烧甲醇的改装费用低，改装简单方 便，有动手能力的人，自己也能完成。
[0003] 汽车改烧甲醇需要安装一个汽车改燃烧甲醇控制器，目的是在改烧甲醇后控制燃 料喷射量的大小，该汽车改燃烧甲醇控制器在采集了原车喷油量数据后，再控制喷油系统 使喷油量在燃烧甲醇时较燃烧汽油增加一定比例以达到与燃烧汽油同样的动力性能。该装 置设有一个可以在汽车燃烧纯汽油、汽油与甲醇混合燃料、纯甲醇的时候作相应转换的燃 料选择转换开关，根据所加燃料的不同，控制是否增加喷油量或者增加喷油量的多少。
[0004] 由于甲醇燃点较高，在作为燃油汽车的替代燃料时，较难起动是最大的问题，即使 在温度较高的夏天也很难一打起动机就着车，到了冬天就更难起动，甚至根本无法起动。因 此许多改装了燃烧甲醇的汽车，到了冬天只好将燃烧甲醇的设备拆除不用，再改烧汽油。另 外在燃烧汽油、汽油与甲醇混合燃烧、燃烧甲醇或起动的时候需要手动切换燃料选择转换 开关，操作起来也十分繁琐。
[0005] 申请人:于2013年1月17日申请的实用新型专利"一种汽车燃烧甲醇冷起动控制 器"，专利号：201320023589.8 ;同日申请的实用新型专利"一种汽车燃烧甲醇冷启动控制 器和冷启动方法"，申请号201310016667. 6 ;虽然解决了上述问题。装上冷起动控制器之后， 使已经改装燃烧甲醇的汽车不再为天冷难起动发愁。但是冷起动控制器与汽车燃烧甲醇控 制器毕竟是两个产品，对于已经改装了甲醇控制器的汽车，再加装冷起动自动控制器并无 不妥，但是对于新改装燃烧甲醇的汽车，却显得既麻烦又不经济。 实用新型内容
[0006]为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种汽车烧甲醇 及冷起动控制一体化装置，能在汽车改装烧甲醇时一次性改装到位，为实现既有改变喷油 系统适应燃烧甲醇的控制功能，又有冷起动自动控制功能提供电路结构基础，并使电路简 化。
[0007] 本实用新型提供的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，包括外壳以及设置在外 壳内的控制系统，所述的控制系统包括第一个单片机、降压稳压电路、起动控制电路、温度 传感器、温度控制电路、燃油控制电路和燃料转换控制电路；所述第一个单片机通过稳压电 路与壳体外的电源连接；所述温度控制电路的输入端与温度传感器连接，温度控制电路的 输出端与第一个单片机连接；所述起动控制电路分别与第一个单片机和汽车发动机起动电 路连接；所述燃油控制电路分别与原车油泵供电电路、主油箱甲醇泵供电电路和副油箱汽 油泵供电电路相连接，燃油控制电路的控制信号输入端与第一个单片机连接；所述燃料转 换控制电路与主油箱甲醇泵的供电电路连接；该汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置的特 别之处是：
[0008] 所述控制系统还包括第二个单片机；发动机四个缸喷油阀的控制信号通过信号整 理施密特反相电路与所述第二个单片机的输入端连接；
[0009] 所述燃料转换控制电路的输出端连接喷油量比例调节电路的输入端，喷油量比例 调节电路的输出端连接至第二个单片机的输入端；
[0010] 第二个单片机的输出端通过另一个施密特反相电路与喷油量控制输出电路的输 入端连接，喷油量控制输出电路的输出端分别连接一缸喷油阀、二缸喷油阀、三缸喷油阀、 四缸喷油阀。
[0011] 进一步的，所述控制系统还包括油量监测电路、报警电路和蜂鸣器，所述油量监测 电路分别与第一个单片机和设置在副油箱上的油量传感器连接；所述报警电路通过分别与 第一个单片机和蜂鸣器相连接。
[0012] 进一步的，所述的控制系统还包括应急控制电路，所述应急控制电路分别与第一 个单片机和设置在外壳上的应急开关连接。
[0013] 进一步的，所述的温度控制电路分成10档，每档有一个电子开关与第一个单片机 的一个输入口相连接。
[0014] 进一步的，所述的控制系统还包括指示电路及三色指示灯，所述三色指示灯与副 油箱汽油泵供电电路、主油箱甲醇泵供电电路、应急控制电路分别连接。
[0015] 进一步的，所述的喷油量比例调整电路由四个编码开关组成，每一个编码开关与 第二个单片机的一个输入口连接。通过四个编码开关的排列组合，可以分别改变第二个单 片机四个输入口的电位，使第二个单片机根据排列组合的不同，有11个与所采集数据倍数 不同比例的喷油量输出。
[0016] 进一步的，所述三色指示灯和应急开关设置在外壳的一个侧面上，所述外壳设置 有用于固定外壳的固定板，所述固定板上设有固定孔。
[0017] 本实用新型的有益效果是：该种汽车烧甲醇及冷起动控制一体机能在汽车改装烧 甲醇时一次性改装到位，既有改变喷油系统适应燃烧甲醇的控制功能，又有冷起动自动控 制功能；但不是将两个控制器进行简单的组合，而是将两个控制器的功能分别进行优化和 提升，简化电路，加强了抗干扰能力。这样既提高了可靠性，又降低了成本，还减少了改装者 的经济投入。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
[0019] 图1为本实用新型中汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置的实施例的电路结构 框图；
[0020] 图2为本实用新型中汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置的实施例中外壳的前 端盖一侧的结构示意图；
[0021] 图3为外壳的后端盖一侧的结构不意图；
[0022] 图4为本实用新型中汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置的立体结构示意图；
[0023] 图中：1外壳，2前端盖，3后端盖，4三色指示灯，5编码开关，6应急开关，716孔接 线端子插接器，8蜂鸣器。
【具体实施方式】
[0024] 该汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，包括外壳1以及设置在外壳1内的控制 系统。
[0025] 如图1所示，所述控制系统包括第一个单片机、降压稳压电路、起动控制电路、温 度传感器、温度控制电路、燃油控制电路和燃料转换控制电路。
[0026] 该实施例中降压稳压电路为图1中的稳压电源。
[0027] 所述第一个单片机通过稳压电源与壳体外的电源连接。所述温度控制电路的输入 端与温度传感器连接，温度控制电路的输出端与第一个单片机连接；所述起动控制电路分 别与第一个单片机和汽车发动机起动电路连接；所述燃油控制电路分别与原车油泵供电电 路、主油箱甲醇泵供电电路和副油箱汽油泵供电电路相连接，燃油控制电路的控制信号输 入端与第一个单片机连接；所述燃料转换控制电路与主油箱甲醇泵供电电路连接；该汽车 烧甲醇及冷起动控制一体化装置的特别之处是：
[0028] 所述控制系统还包括第二个单片机；发动机四个缸喷油阀的控制信号通过信号整 理施密特反相电路与所述第二个单片机的输入端连接；
[0029] 所述燃料转换控制电路的输出端连接喷油量比例调节电路的输入端，喷油量比例 调节电路的输出端连接至第二个单片机的输入端；
[0030] 第二个单片机的输出端通过另一个施密特反相电路与喷油量控制输出电路的输 入端连接，喷油量控制输出电路的输出端分别连接一缸喷油阀、二缸喷油阀、三缸喷油阀、 四缸喷油阀。喷油量控制输出电路为现有技术。
[0031] 该实施例中
[0032] 进一步的，所述控制系统还包括油量监测电路、报警电路和蜂鸣器，所述油量监测 电路分别与第一个单片机和设置在副油箱上的油量传感器连接；所述报警电路通过分别与 第一个单片机和蜂鸣器8相连接。在附属油箱的汽油使用量超过三分之二时，会自动报警 提醒车主往附加的汽油箱内加装汽油。
[0033] 进一步的，所述的控制系统还包括应急控制电路，所述应急控制电路分别与第一 个单片机和设置在外壳上的应急开关6连接。当主油箱出现故障或所加的甲醇用完时，只 需拨动一体机上的应急开关，即可控制发动机完全燃烧附属油箱中的汽油，可使汽车在应 急情况下使用汽油行驶几十公里，待故障排除或加满主油箱甲醇燃料后，将应急开关拨回 来，即能马上恢复正常工作。
[0034] 进一步的，所述的温度控制电路分成10档，例如温度控制电路将环境温度从最 低-40°c到最高+32°C分成10档，每档有一个电子开关与第一个单片机的一个输入口相连 接。温度传感器送来的环境温度电信号与温度控制电路某一档相符时，即将该档的电子开 关打开，改变与其连接的单片机输入口的电位。
[0035] 进一步的，所述的控制系统还包括指示电路及三色指示灯4,所述三色指示灯4与 副油箱汽油泵供电电路、主油箱甲醇泵供电电路、应急控制电路分别连接。三色指示灯红色 表示燃烧汽油，黄色表示应急状态，绿色表示燃烧甲醇。
[0036] 进一步的，所述的喷油量比例调整电路由四个编码开关组成，，每一个编码开关与 第二个单片机的一个输入口连接。四个编码开关组成图2中的编码开关5,编码开关5设置 在前端盖2上。利用编码开关5的各个开关的通断状态可组成11种组合，可控制第二个单 片机实现喷油量有11种比例调节。编码开关5的设置使该装置具有手动的燃料的调节功 能，可以根据改装者的使用习惯在加装纯汽油、汽油及甲醇混合燃料和纯甲醇之后，灵活调 节单片机控制喷油量的比例，以达到燃料使用量与动力输出之间的平衡，这样不管使用者 加什么样的燃料，都能在保证发动机动力输出充足的情况下，达到最经济的燃料消耗量。
[0037] 进一步的，所述三色指示灯4和应急开关6设置在外壳1的一个侧面上，该侧面即 为前端盖2 ;所述外壳1设置有用于固定外壳的固定板，所述固定板上设有固定孔；如图2、 3、4所示。
[0038] 根据图1可以看出，该汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置中的控制系统有16个 接口，因此在外壳的后端盖3上设置了 16孔接线端子插接器7,如图3所示，方便实现模块 化快速连接接或拆开。
[0039] 本实用新型提供的基于上述汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置的控制方法，包 括步骤：
[0040] 1)所述的温度控制电路将环境温度从最低-40°c到最高+32°C分成10档，每档有 一个电子开关与第一个单片机的一个输入口相连接；温度传感器送来的环境温度电信号与 温度控制电路某一档相符时，即将该档的电子开关打开，改变与其连接的第一个单片机输 入口的电位；
[0041] 2)检测汽车发动机起动电路的启动信号，并将信号传送给第一个单片机；
[0042] 3)当监测到环境温度信号和汽车发动机起动电路的启动信号同时发生改变时，第 一个单片机通过控制原车油泵供电电路断开对主油箱甲醇泵的供电，同时对副油箱汽油泵 进行供电，由副油箱汽油泵往发动机内送汽油，汽车通过燃烧汽油起动；
[0043] 4)第一个单片机根据温度监测电路监测的结果，控制输出适当延长一定的时间 后，第一个单片机通过控制原车油泵供电电路对主油箱甲醇泵进行供电，同时断开对副油 箱汽油泵的供电，汽车发动机由燃烧汽油恢复燃烧甲醇；
[0044] 该控制方法的特别之处是，还包括步骤：
[0045] 将原车送往发动机四个缸喷油阀的控制信号通过信号整理施密特反相电路引入 第二个单片机；
[0046] 燃料转换控制电路将所加燃料种类的信号通过喷油量比例调整电路引入第二个 单片机；
[0047] 第二个单片机根据车辆所加燃料种类的不同，通过另一个施密特反相电路对喷油 量控制输出电路输出按照一定比例延长喷油阀喷射燃料的时间的控制信号，喷油量控制输 出电路根据该控制信号分别控制一缸喷油阀、二缸喷油阀、三缸喷油阀、四缸喷油阀执行； 使车辆的动力在燃烧甲醇与燃烧汽油时保持不变。
[0048] 该方法进一步的还包括：通过油量传感器实时监测副油箱内的油量，当油量不足 时进行报警。
[0049] 该方法进一步的还包括：当存放甲醇的原主油箱出现故障或甲醇用完时，通过拨 动应急开关，使发动机燃烧副油箱中的汽油。
[0050] 该汽车燃烧甲醇及冷起动控制一体化装置的工作原理如下：
[0051] 由于甲醇比较汽油热值低，原来烧汽油的汽车改烧甲醇需要解决的主要问题就是 改变燃料的喷射量，使汽车改装之后燃烧甲醇仍旧能达到像燃烧汽油一样的动力输出。本 控制器的工作原理就是将原车送往发动机四个缸喷油阀的控制信号引入单片机，通过单片 机根据车辆所加燃料的不同，按照一定的比例控制喷油阀延长喷射燃料的时间，从而增加 燃料的喷射量，使车辆的动力在燃烧甲醇与燃烧汽油时保持不变。改变甲醇燃料的喷射量 并不能改变其难于点火启动的问题，冷起动控制部分则用于在车辆起动时控制发动机燃烧 附加油箱里的汽油，使其易于起动，热车后转换燃烧主油箱里的甲醇，两部分共同控制改装 的车辆，无论在任何气候条件下都能顺利起动、运行，彻底解决了汽车改烧甲醇之后起动困 难，甚至冬天天冷完全不能起动的问题，使汽车在改燃烧甲醇之后，起动运行可以象没改装 前燃烧汽油一样得心应手，无须再为改烧甲醇之后难起动发愁，既解决了改装车控制繁琐 的问题，也达到了燃料经济的目的。使用改烧甲醇及冷起动自动控制一体机，解决了甲醇作 为汽车替代燃料产业的瓶颈。使用该控制器，通过控制器上的指示灯，可直观地看到控制器 转换燃料的过程。起动及运行的过程均由单片机控制操作，无需人工干预。用此冷起动控 制器，联接上相应的附属设备，开改装燃烧甲醇后的车就像开完全燃烧汽油的车一样方便 自如，且能节省大量的燃料支出。
【权利要求】
1. 汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，包括外壳以及设置在外壳内的控制系统，所 述的控制系统包括第一个单片机、降压稳压电路、起动控制电路、温度传感器、温度控制电 路、燃油控制电路和燃料转换控制电路；所述第一个单片机通过稳压电路与壳体外的电源 连接；所述温度控制电路的输入端与温度传感器连接，温度控制电路的输出端与第一个单 片机连接；所述起动控制电路分别与第一个单片机和汽车发动机起动电路连接；所述燃油 控制电路分别与原车油泵供电电路、主油箱甲醇泵供电电路和副油箱汽油泵供电电路相连 接，燃油控制电路的控制信号输入端与第一个单片机连接；所述燃料转换控制电路与主油 箱甲醇泵供电电路连接；其特征是： 所述控制系统还包括第二个单片机；发动机四个缸喷油阀的控制信号通过信号整理施 密特反相电路与所述第二个单片机的输入端连接； 所述燃料转换控制电路的输出端连接喷油量比例调节电路的输入端，喷油量比例调节 电路的输出端连接至第二个单片机的输入端； 第二个单片机的输出端通过另一个施密特反相电路与喷油量控制输出电路的输入端 连接，喷油量控制输出电路的输出端分别连接一缸喷油阀、二缸喷油阀、三缸喷油阀、四缸 喷油阀。
2. 根据权利要求1所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述控制 系统还包括油量监测电路、报警电路和蜂鸣器，所述油量监测电路分别与第一个单片机和 设置在副油箱上的油量传感器连接；所述报警电路通过分别与第一个单片机和蜂鸣器相连 接。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述的 控制系统还包括应急控制电路，所述应急控制电路分别与第一个单片机和设置在外壳上的 应急开关连接。
4. 根据权利要求3所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述的温 度控制电路分成10档，每档有一个电子开关与第一个单片机的一个输入口相连接。
5. 根据权利要求4所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述的控 制系统还包括指示电路及三色指示灯，所述三色指示灯与副油箱汽油泵供电电路、主油箱 甲醇泵供电电路、应急控制电路分别连接。
6. 根据权利要求1所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述的喷 油量比例调整电路分由四个编码开关组成，每一个编码开关与第二个单片机的一个输入口 连接。
7. 根据权利要求5所述的汽车烧甲醇及冷起动控制一体化装置，其特征是，所述三色 指示灯和应急开关设置在外壳的一个侧面上，所述外壳设置有用于固定外壳的固定板，所 述固定板上设有固定孔。
【文档编号】F02D41/22GK203847258SQ201420219383
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】李飞, 李萌, 郝锐 申请人:李飞