專利名稱：電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電噴汽車使用兩用燃料即汽油和燃?xì)?天然氣或液化石油氣)的電控多點順序噴射系統(tǒng)背景技術(shù)要實現(xiàn)電噴汽車使用燃?xì)?汽油兩用燃料，其發(fā)動機(jī)對氣/油燃料的基本要求是具有兼容性，并在使用燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)燃料時，其尾氣排放亦必須達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。國外汽車廠商直接生產(chǎn)、銷售燃?xì)?汽油電控多點順序噴射系統(tǒng)兩用燃料汽車，而在國內(nèi)目前汽車廠商燃?xì)?汽油電控多點順序噴射系統(tǒng)兩用燃料汽車尚處在研發(fā)階段，用戶欲使用燃?xì)?汽油兩用燃料汽車時，必須對發(fā)動機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的改裝，增設(shè)燃?xì)夤庋b置。這種供氣裝置目前普遍采用了燃?xì)怆娍厍液涂諝饣旌线B續(xù)噴射技術(shù)。但這種技術(shù)存在著先天性的缺陷，以捷達(dá)汽車為例，因其發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管的諧振腔較大，且其歧管較長，若采用電控燃?xì)夂涂諝饣旌线B續(xù)噴射方案，從技術(shù)上無法解決發(fā)動機(jī)的回火問題。對于如“桑塔納3000型”、“北京現(xiàn)代”和“東風(fēng)悅達(dá)企亞”等一類汽車而言，由于其發(fā)動機(jī)為4氣門，該結(jié)構(gòu)排氣效率非常高，但其進(jìn)氣重疊角卻相應(yīng)較大。如果在發(fā)動機(jī)進(jìn)、排氣氣門開啟重疊時，進(jìn)氣管中如有混合燃?xì)饩捅厝粫a(chǎn)生回火，發(fā)動機(jī)回火的產(chǎn)生就影響其效率，并也使其排放值達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于上述技術(shù)問題的無法克服，實際上也導(dǎo)致國內(nèi)燃?xì)?汽油兩用燃料汽車的改造、使用受阻，它直接影響到天然氣或液化石油氣清潔能源的使用及大中城市大氣環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決方案克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種電噴汽車使用兩用燃料即汽油和燃?xì)?天然氣或液化石油氣)的電控多點順序噴射系統(tǒng)，解決了燃?xì)饪刂茊卧獑为氈匦麻_發(fā)的困難，充分利用原車汽油控制單元的方案，大大降低了開發(fā)和使用成本，不改變原有電噴汽車供油系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)及汽車整體結(jié)構(gòu)布置，可以符合電噴汽車的各項檢測要求，而汽車的駕駛特性和動力特性不變，且使用安全可靠和維護(hù)方便。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是電噴汽車使用兩用燃料即汽油和燃?xì)?天然氣或液化石油氣)的電控多點順序噴射系統(tǒng)，包括原車自帶的汽油電控噴射系統(tǒng)，其特點在于還包括燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)，其中燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)包括儲供氣部分、調(diào)壓部分、控制部分，儲供氣部分包括充氣閥、儲氣瓶和氣瓶閥，充氣閥連接至氣瓶閥，氣瓶閥閥體與儲氣瓶連接，氣瓶閥輸出至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)；調(diào)壓部分包括電磁閥和調(diào)壓器，氣瓶閥通過燃?xì)夤芫€與電磁閥的一端連接，電磁閥的另一端與調(diào)壓器的一端連接，調(diào)壓器的另一端通過低壓輸氣管線與共軌噴射閥連接，電磁閥通過常閉繼電器受控于油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)；控制部分包括油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、常開繼電器、常閉繼電器、燃?xì)饪刂茊卧狤CU、共軌噴射閥和氧傳感器，油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與常開繼電器、常閉繼電器、傳感器和汽車電瓶連接，常開繼電器還與汽車電瓶和燃?xì)饪刂茊卧狤CU連接，常閉繼電器還與電磁閥和汽油泵連接，燃?xì)饪刂茊卧狤CU除與常開繼電器連接外，還與氧傳感器、汽油控制單元ECU、共軌噴射閥和汽油噴射閥連接，汽油控制單元ECU為原車的控制單元ECU配置，僅將汽油控制單元ECU噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU，氧傳感器經(jīng)燃?xì)饪刂茊卧狤CU連接至汽油ECU，汽油ECU通過燃?xì)饪刂茊卧狤CU按照汽油控制單元ECU本身的控制程序控制共軌噴射閥噴射燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)至發(fā)動機(jī)汽缸。
所述的油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)處于汽油狀態(tài)時，汽油控制單元ECU經(jīng)過燃?xì)饪刂茊卧狤CU直接通過氧傳感器獲得信號；當(dāng)油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)處于燃?xì)鉅顟B(tài)(天然氣或液化石油氣之一)時，燃?xì)饪刂茊卧狤CU直接產(chǎn)生氧傳感器仿真信號輸出至汽油控制單元ECU。
所述的液化石油氣氣瓶閥包括燃?xì)膺M(jìn)氣口、燃?xì)獬鰵饪凇踩y、燃?xì)廨斠航刂归y、液位傳感器、燃?xì)廨斠汗芎透∽?，燃?xì)膺M(jìn)氣口接至充氣閥，燃?xì)獬鰵饪诮又寥細(xì)廨斠汗芫€，安全閥位于氣瓶閥閥體上，起到安全保護(hù)作用，燃?xì)廨斠航刂归y開啟和關(guān)閉燃?xì)廨斠汗艿妮敵龊洼斎?；浮子一端通過可轉(zhuǎn)動的軸與組合閥體相連，當(dāng)氣瓶閥閥體固定到儲氣瓶上后，浮子浮在充滿燃?xì)庖好嫔?，并隨著液面的升降而移動；傳感器位于氣瓶閥閥體表面帶液位顯示指針的表盤上或位于氣瓶閥的管線上，其輸出信號接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于顯示當(dāng)時的儲氣量，通過目測也可以看到當(dāng)時的氣瓶的儲液量。液位傳感器由遮擋塊、1個光電二級管和4個紅外光電管組成。
所述的天然氣氣瓶閥包括進(jìn)出氣口、氣瓶閥和壓力釋放閥(PRD)，進(jìn)出氣口和氣瓶閥、壓力釋放閥(PRD)相連接，壓力傳感器連接在氣瓶進(jìn)出氣口上。
所述的燃?xì)饪刂茊卧狤CU包括噴射脈寬驅(qū)動模塊，當(dāng)需要采用燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)工作時，將油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至燃?xì)鉅顟B(tài)，使常開繼電器工作，將汽油控制單元ECU噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU，即信號輸入至噴射脈寬驅(qū)動模塊，噴射脈寬驅(qū)動模塊輸出信號至共軌噴射閥，使燃?xì)鈿怏w經(jīng)噴射導(dǎo)管噴射至發(fā)動機(jī)相應(yīng)的各個缸體內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于(1)本發(fā)明在原有的原車自帶的汽油電控噴射系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加了燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)，而汽油控制單元ECU為原車的控制單元ECU配置，僅將汽油控制單元ECU噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU，汽油控制單元ECU通過燃?xì)釫CU按照汽油ECU本身的控制程序控制共軌噴射閥噴射燃?xì)?天然氣或液化石油氣)至發(fā)動機(jī)汽缸，因此解決了燃?xì)饪刂茊卧狤CU單獨重新開發(fā)的困難，充分利用原車汽油控制單元ECU的方案，降低了開發(fā)和使用成本，不改變原有電噴汽車供油系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)及汽車整體結(jié)構(gòu)布置，可以符合電噴汽車的各項檢測要求，而汽車的駕駛特性和動力性能基本不變，且使用安全可靠和維護(hù)方便。
(2)本發(fā)明的燃?xì)饪刂茊卧狤CU除兼容電噴汽車電腦(汽油ECU)，即保持電噴供油系統(tǒng)不變外，它還具有切換控制模塊和用氣切換模塊、15秒啟動延遲模塊、氧傳感器信號仿真模塊、水溫檢測模塊、噴射脈寬驅(qū)動模塊及噴射脈寬調(diào)制模塊等功能；且燃?xì)鈬娚溟y中噴嘴數(shù)量與汽車發(fā)動機(jī)汽缸數(shù)量相等，噴嘴的開啟與關(guān)閉受燃?xì)饪刂茊卧狤CU的控制，可以準(zhǔn)確實現(xiàn)與原汽油噴射時序相同，因此不會產(chǎn)生回火，且使發(fā)動機(jī)尾氣排放值優(yōu)于中國III、IV汽車尾氣排放限量要求。
(3)本發(fā)明由于燃?xì)饪刂茊卧狤CU與原汽油控制單元ECU相兼容，采用本發(fā)明后，汽車動力衰減低于原汽油車的5％，具有良好的動力性。因此，能在監(jiān)測發(fā)動機(jī)的工況后，根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)和要求提供適合的燃?xì)馊剂瞎┙o的智能裝置，具有自診斷及自適應(yīng)功能。


圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明的液化石油氣氣瓶閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中的液化石油氣氣瓶閥中的液位傳感器電原理4為本發(fā)明中的天然氣氣瓶閥結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明中的含燃?xì)鈿饬匡@示的油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)電原理圖；圖6為本發(fā)明中的燃?xì)饪刂茊卧狤CU電原理框圖；圖7為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的噴射脈寬驅(qū)動模塊原理圖；圖8為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的噴射脈寬調(diào)制模塊原理圖；圖9為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊原理圖；圖10為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的水溫檢測模塊原理圖；圖11為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的15秒啟動延遲模塊原理圖；
圖12為本發(fā)明燃?xì)饪刂茊卧狤CU中的氧傳感器信號仿真模塊原理圖；圖13為本發(fā)明的汽油控制單元ECU控制燃?xì)饪刂茊卧狤CU的程序流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明由原車自帶的汽油電控噴射系統(tǒng)和燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)組成，其中燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)是本發(fā)明的重點保護(hù)內(nèi)容，它包括儲供氣部分、調(diào)壓部分、控制部分。儲供氣部分包括充氣閥1、儲氣瓶2、氣瓶閥3，充氣閥1連接至氣瓶閥3，氣瓶閥3閥體與儲氣瓶2連接，氣瓶閥3的閥體上或通過管線連接至儲氣瓶2，氣瓶閥3的輸出經(jīng)過電控線束4接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5(含燃?xì)鈿饬匡@示)；調(diào)壓部分包括電磁閥13和調(diào)壓器12，氣瓶閥3輸出的燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)夤芫€14與電磁閥13的一端連接，電磁閥13的另一端與調(diào)壓器12的一端連接，調(diào)壓器12的另一端通過低壓輸氣管線11接至共軌噴射閥16，共軌噴射閥16通過LPG氣體噴射導(dǎo)管27和發(fā)動機(jī)19的各個汽缸的空氣進(jìn)氣管22相連，電磁閥13還通過常閉繼電器7受控于油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5；控制部分包括油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5、常開繼電器6、常閉繼電器7、燃?xì)饪刂茊卧狤CU8、共軌噴射閥16和氧傳感器18，油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5分別與常開繼電器6常閉繼電器7，常開繼電器6還與汽車電瓶21和燃?xì)饪刂茊卧狤CU8連接，常閉繼電器7分別與電磁閥13和汽油泵9連接，燃?xì)饪刂茊卧狤CU8除與常開繼電器6連接外，還與氧傳感器18和汽油控制單元ECU15、共軌噴射閥16和汽油噴射閥17連接，汽油控制單元ECU15為原車的ECU配置，僅將汽油控制單元ECU15噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU8，氧傳感器18連接至汽油控制單元ECU15，汽油控制單元ECU15通過燃?xì)饪刂茊卧狤CU8按照汽油控制單元ECU15原本身的控制程序控制共軌噴射閥16噴射燃?xì)庵涟l(fā)動機(jī)19汽缸燃燒，并通過排氣管26排放氣體。電磁閥13根據(jù)使用的燃?xì)庑再|(zhì)不同，可選用液化石油氣電磁閥或高壓天然氣電磁閥。
如圖2所示，當(dāng)使用液化石油氣LPG時，氣瓶閥3包括燃?xì)膺M(jìn)氣口31、燃?xì)獬鰵饪?2、安全閥33、燃?xì)廨斠航刂归y34、傳感器35燃?xì)廨斠汗?6和浮子37，燃?xì)膺M(jìn)氣口31接至充氣閥1，燃?xì)獬鰵饪?2接至燃?xì)廨斠汗芫€14，液化石油氣電磁閥13位于管線14上，安全閥33位于氣瓶閥3的閥體上，起到安全保護(hù)作用，燃?xì)廨斠航刂归y34開啟和關(guān)閉燃?xì)廨斠汗?6的輸出和輸入；浮子37一端通過可轉(zhuǎn)動的軸與氣瓶閥3的閥體相連，當(dāng)氣瓶閥3的閥體固定到儲氣瓶2上后，浮子37浮在充滿液化石油氣的液面上，并隨著液面的升降而移動；傳感器35位于氣閥瓶閥3的閥體表面帶液位顯示指針的表盤上或位于氣瓶閥3的管線上，其輸出信號接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5，用于顯示當(dāng)時的儲氣量。
如圖3所示，傳感器35由4個紅外光電管并聯(lián)后與1個光電二極管串接，它們直接接受光電二極管的光源信號。紅外光電管顯示的個數(shù)代表著燃?xì)庖好娓叨?，即儲氣量，并傳輸?shù)接蜌廪D(zhuǎn)換開關(guān)5顯示氣量。
如圖4所示，當(dāng)使用壓縮天然氣CNG時，氣瓶閥3包括有天然氣進(jìn)出氣口38、手動截止閥39、安全閥PRD 40和壓力傳感器41，進(jìn)出氣口38通過管線接至充氣閥1，同時通過三通接至輸氣管線14，壓力傳感器41位于輸氣管線14上，其輸出信號接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5，用于顯示氣瓶的儲氣量。
如圖5所示，為油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5電原理圖。D10為燃?xì)饧磳⒂猛甑募t色警示燈，D11、D12、D13和D14指示燈依次顯示的個數(shù)代表著燃?xì)馐Ｓ嗔?，即儲氣量。D15和D16分別代表油和氣狀態(tài)指示燈。
如圖6所示，本發(fā)明的燃?xì)饪刂茊卧狤CU 8為核心部件，它主要由噴射脈寬驅(qū)動模塊86構(gòu)成，當(dāng)需要采用燃?xì)夤ぷ鲿r，將油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5撥至燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)狀態(tài)，使常開繼電器6工作將燃?xì)庑盘栞斎胫羾娚涿}寬驅(qū)動模塊86，噴射脈寬驅(qū)動模塊86輸出信號至共軌噴射閥16，使燃?xì)?天然氣或液化石油氣)噴射至發(fā)動機(jī)19內(nèi)。當(dāng)使用燃油時，來自汽油ECU15的噴油信號在進(jìn)入噴射脈寬驅(qū)動模塊86后，直接輸出至汽油發(fā)動機(jī)19的汽缸汽油噴射閥，噴油信號不經(jīng)過任何處理。
如圖6所示，燃?xì)饪刂茊卧狤CU 8還可以包括切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82、水溫檢測模塊84、15秒啟動延遲模塊85，當(dāng)油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5在使用LPG狀態(tài)時，給切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82輸入信號，使切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82啟動水溫檢測模塊84，水溫檢測模塊84檢測水溫是否符合要求，決定15秒啟動延遲模塊85是否工作，當(dāng)符合要求時，切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82輸出信號至噴射脈寬驅(qū)動模塊86的繼電器，并使噴射脈寬驅(qū)動模塊86工作；當(dāng)外部有強(qiáng)制轉(zhuǎn)換輸入時，上述所述的各模塊均不工作，直接進(jìn)入調(diào)制噴射脈寬驅(qū)動模塊86的繼電器，并使噴射脈寬驅(qū)動模塊86工作，根據(jù)匹配試驗，預(yù)先設(shè)置噴射脈寬調(diào)制模塊81，使其滿足整車要求。
如圖7所示為噴射脈寬驅(qū)動模塊86，當(dāng)使用汽油狀態(tài)時，來自汽油ECU15的噴油信號在進(jìn)入噴射脈寬驅(qū)動模塊86后，將直接通過繼電器K1輸出至汽油發(fā)動機(jī)，信號不經(jīng)過任何處理；當(dāng)使用LPG或CNG時，來自汽油ECU15的噴油信號在進(jìn)入噴射脈寬驅(qū)動模塊86后，繼電器K1在切換信號控制下，將噴油信號送給噴射脈寬調(diào)制模塊81和后一級的三極管功率放大電路，在Q1、R11、D12以及來自噴射脈寬調(diào)制模塊81的脈寬調(diào)制信號共同作用下，產(chǎn)生輸出至噴氣閥的信號。一般根據(jù)發(fā)動機(jī)的汽缸數(shù)確定噴射脈寬驅(qū)動模塊86信號輸出至共軌噴射閥16的數(shù)量。
如圖8所示，為噴射脈寬調(diào)制模塊81的原理圖。該模塊用于調(diào)制噴射脈寬驅(qū)動模塊86脈寬的大小，配合噴射脈寬驅(qū)動模塊86一起輸出信號至共軌噴射閥16，共軌噴射閥16根據(jù)此信號進(jìn)行工作。在該模塊中，脈寬調(diào)制信號由集成電路U71的A端輸入，Q端輸出，通過U75將信號進(jìn)行功率放大后，作為脈寬調(diào)制輸出信號。其中脈寬的大小由R71、C71決定。
如圖9所示為切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82，當(dāng)油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5在使用LPG或CNG狀態(tài)時，給切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82輸入信號，使切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82啟動水溫檢測模塊84，水溫檢測模塊84檢測水溫是否符合要求，決定15秒啟動延遲模塊85是否工作，當(dāng)符合要求時，U85產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，并經(jīng)放大后輸出至噴射脈寬驅(qū)動模塊86的繼電器，使噴射脈寬驅(qū)動模塊86工作；當(dāng)外部有強(qiáng)制轉(zhuǎn)換輸入時，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換信號直接通過U83作用于U85，產(chǎn)生控制輸出信號，而忽略了水溫檢測模塊84、噴射脈寬調(diào)制85輸入至切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82的信號，直接噴射脈寬驅(qū)動模塊86的繼電器，使噴射脈寬驅(qū)動模塊86工作，根據(jù)匹配試驗，預(yù)先設(shè)置噴射脈寬調(diào)制模塊81，使其滿足發(fā)動機(jī)性能要求。
如圖10所示，水溫檢測模塊84主要用于水溫檢測，當(dāng)水溫達(dá)到要求的溫度后，信號輸出至噴射脈寬調(diào)制模塊81。對水溫是否達(dá)到所要求溫度的判斷由U95來完成，溫度值大小由R554決定。
如圖11所示15秒啟動延遲模塊85，當(dāng)發(fā)動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)啟動后，集成電路U101的A輸入端得到高電平信號，Q端輸出15秒負(fù)脈沖后維持在高電平。因此，發(fā)動機(jī)將先由汽油狀態(tài)工作15秒，然后進(jìn)行油氣轉(zhuǎn)換輸出至模塊81，啟動水溫檢測模塊84，當(dāng)水溫未達(dá)到要求溫度時，切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82的輔助延時模塊工作，當(dāng)工作15秒后，然后進(jìn)行油氣轉(zhuǎn)換輸出至模塊81，啟動水溫檢測模塊84，當(dāng)水溫未達(dá)到要求溫度時，切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82的輔助延時模塊工作，當(dāng)工作15秒后，這樣反復(fù)循環(huán)，直至檢測到水溫達(dá)到要求為止。
如圖12所示為氧傳感器信號仿真模塊83，當(dāng)系統(tǒng)使用汽油狀態(tài)時，從氧傳感器獲得的信號直接輸入至汽油ECU15；當(dāng)切換控制模塊和強(qiáng)制用氣切換模塊82工作輸入至氧傳感器信號仿真模塊83，即系統(tǒng)使用LPG或CNG時，如果有氧傳感器信號，則從氧傳感器獲得的信號直接輸入至汽油ECU15。如果沒有氧傳感器信號，這時氧傳感器信號仿真模塊83根據(jù)獲得的轉(zhuǎn)速信號，將產(chǎn)生氧傳感器仿真信號，并輸出至汽油ECU15，從而使汽油ECU能夠正常工作。在該模塊中，U115功能是將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)為脈沖信號，然后通過U114、U115對脈沖信號調(diào)整頻率，并將信號放大，作為模擬的氧傳感器仿真信號輸出。
如圖13所示，本發(fā)明的燃?xì)饪刂茊卧狤CU 8的工作過程為當(dāng)做為單一燃料(天然氣或液化石油氣之一)使用時，打開發(fā)動機(jī)點火開關(guān)，15秒啟動延遲電路85工作，這時按汽油狀態(tài)運行15秒，并根據(jù)水溫檢測模塊84數(shù)據(jù)看其是否繼續(xù)延遲；當(dāng)水溫達(dá)到要求后，通知切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82關(guān)閉油泵和汽油噴射系統(tǒng)，15秒啟動延遲模塊85停止工作，氧傳感器信號仿真模塊83、水溫檢測模塊84、噴射脈寬驅(qū)動模塊86及噴射脈寬調(diào)制模塊81開始工作，氧傳感器信號仿真模塊83獲得轉(zhuǎn)速信號后，產(chǎn)生氧傳感器仿真信號給汽油ECU8，噴射脈寬驅(qū)動模塊86在取得汽油ECU15噴射驅(qū)動信號后，經(jīng)噴射脈寬調(diào)制模塊81后，驅(qū)動共軌噴射閥16工作；當(dāng)使用汽油狀態(tài)下，由切換控制和強(qiáng)制用氣切換模塊82工作，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換使用燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)工作，15秒啟動延遲模塊85不工作，而其它模塊按上所述方式繼續(xù)工作。
本發(fā)明的工作過程儲氣瓶2內(nèi)進(jìn)行燃?xì)?壓縮天然氣CNG或液化石油氣LPG之一)存儲，儲氣量經(jīng)過傳感器35由電控線束4傳輸?shù)接蜌廪D(zhuǎn)換開關(guān)5顯示氣量，同時油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5還具有油氣轉(zhuǎn)換功能。當(dāng)需要供氣時，油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5處于燃?xì)?天然氣或液化石油氣之一)狀態(tài)，并使常開繼電器6和常閉繼電器7工作，轉(zhuǎn)換汽油箱23中的汽油泵9，使汽油泵9停止供油，由用油狀態(tài)轉(zhuǎn)換到用氣狀態(tài)，同時油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)5通過常閉繼電器7打開電磁閥13，燃?xì)獍慈缦路绞焦鈱τ谝夯蜌猓琇PG經(jīng)過輸氣管線14流入調(diào)壓器12內(nèi)進(jìn)行減壓氣化(調(diào)壓器12為減壓蒸發(fā)器類型)，氣化后的LPG經(jīng)低壓輸氣管線11進(jìn)入共軌噴射閥16內(nèi)；對于天然氣，CNG經(jīng)過輸氣管線14通過高壓天然氣電磁閥13流入調(diào)壓器12進(jìn)行減壓(調(diào)壓器12為高壓減壓器類型)，減壓后經(jīng)低壓輸氣管線11進(jìn)入共軌噴射閥16內(nèi)。汽油控制單元ECU15輸出信號經(jīng)過燃?xì)饪刂茊卧狤CU8控制共軌噴射閥16噴射燃?xì)?，使其進(jìn)入發(fā)動機(jī)19的汽缸內(nèi)燃燒，并通過排氣管26排放氣體。汽油控制單元ECU15為原車ECU，各種輸入均未改變，僅將氧傳感器信號18通過燃?xì)饪刂茊卧狤CU8獲得輸入。發(fā)動機(jī)19、空氣進(jìn)氣管22、汽油噴射閥17、排氣管26、氧傳感器18、汽油箱23、汽油泵9、電瓶21和汽油控制單元ECU15均為原汽油汽車配置，連接、位置和性能參數(shù)不做任何更改，汽油控制單元ECU15輸出的控制指令只是一個觸發(fā)共軌噴射閥16工作的噴油控制信號，在這一噴油控制信號中，汽油控制單元ECU15控制了信號的脈寬以及時刻，噴油量由噴油信號的脈寬決定，噴油定時取決于當(dāng)時發(fā)動機(jī)19的轉(zhuǎn)數(shù)和原車所用汽油控制單元ECU15的控制策略。這里的控制策略是ECU用來使電控系統(tǒng)按預(yù)定的模式控制發(fā)動機(jī)運行的一整套程序，事先存儲在原車汽油控制單元ECU15的ROM中，汽油控制單元ECU15將根據(jù)輸入信號轉(zhuǎn)入各種運行模式，并隨時準(zhǔn)備應(yīng)付突來的變化，進(jìn)行中斷或轉(zhuǎn)入另一種適合的運行模式，本發(fā)明中的汽油電控噴射系統(tǒng)和燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)可以相互轉(zhuǎn)換后獨立工作，互不發(fā)生影響。燃?xì)饪刂茊卧狤CU8就是根據(jù)汽油控制單元ECU15輸出給汽油的脈寬及時刻信號，經(jīng)燃?xì)饪刂茊卧狤CU8內(nèi)的噴射脈寬驅(qū)動模塊86及噴射脈寬調(diào)制模塊81，驅(qū)動共軌噴射閥16，從而實現(xiàn)電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)正常工作。不同汽車發(fā)動機(jī)均有自有的汽油控制單元ECU15，本發(fā)明就是充分應(yīng)用原車汽油控制單元ECU15控制系統(tǒng)的可靠性和各類駕駛工況的適應(yīng)性，不改變原有電噴汽車供油系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)及汽車整體結(jié)構(gòu)，符合電噴汽車的各項檢測要求，汽車的駕駛特性和動力性能基本不變，且使用安全可靠和維護(hù)方便。
權(quán)利要求
1.電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，包括原車自帶的汽油電控噴射系統(tǒng)，其特征在于還包括燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)，其中燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)包括儲供氣部分、調(diào)壓部分和控制部分，其中儲供氣部分包括充氣閥(1)、儲氣瓶(2)和氣瓶閥(3)，充氣閥(1)連接至氣瓶閥(3)，氣瓶閥(3)閥體通過管線連接至儲氣瓶(2)上，氣瓶閥(3)的輸出經(jīng)過電控線束(4)接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)；調(diào)壓部分包括電磁閥(13)和調(diào)壓器(12)，氣瓶閥(3)通過輸氣管線(14)與電磁閥(13)的一端連接，電磁閥(13)的另一端與調(diào)壓器(12)的一端連接，調(diào)壓器(12)的另一端通過低壓輸氣管線(11)與共軌噴射閥(16)連接，電磁閥(13)通過常閉繼電器(7)受控于油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)；控制部分包括油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)、常開繼電器(6)、常閉繼電器(7)、燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)、共軌噴射閥(16)和氧傳感器(18)，油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)分別與常開繼電器(6)、常閉繼電器(7)和汽車電瓶(21)連接，常開繼電器(6)還與汽車電瓶(21)和燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)連接，常閉繼電器(7)分別與電磁閥(13)和汽油泵(9)連接，燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)分別與常開繼電器(6)、氧傳感器(18)、共軌噴射閥(16)和汽油噴射閥(17)連接，原車自帶的汽油電控噴射系統(tǒng)中的汽油控制單元ECU(15)噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)，汽油控制單元ECU(15)通過燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)按照汽油控制單元ECU(15)本身的控制程序控制共軌噴射閥(16)工作，將噴射燃?xì)馑椭涟l(fā)動機(jī)(19)汽缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于所述的油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)處于汽油狀態(tài)時，汽油控制單元ECU(15)經(jīng)過燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)直接通過氧傳感器(18)獲得信號；當(dāng)油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)處于燃?xì)鉅顟B(tài)時，當(dāng)需要氧傳感器仿真信號時，燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)直接產(chǎn)生氧傳感器仿真信號輸出至汽油控制單元ECU(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)使用液化石油氣LPG時，所述的氣瓶閥(3)包括燃?xì)膺M(jìn)氣口(31)、燃?xì)獬鰵饪?32)、安全閥(33)、燃?xì)廨斠航刂归y(34)、傳感器(35)燃?xì)廨斠汗?36)和浮子(37)，燃?xì)膺M(jìn)氣口(31)接至充氣閥(1)，燃?xì)獬鰵饪?32)接至燃?xì)廨斠汗芫€(14)，液化石油氣電磁閥(13)位于管線(14)上，安全閥(33)位于氣瓶閥(3)的閥體上，起到安全保護(hù)作用，燃?xì)廨斠航刂归y(34)開啟和關(guān)閉燃?xì)廨斠汗?36)的輸出和輸入；浮子(37)一端通過可轉(zhuǎn)動的軸與氣瓶閥(3)的閥體相連，當(dāng)氣瓶閥(3)的閥體固定到儲氣瓶(2)上后，浮子(37)浮在充滿液化石油氣的液面上，并隨著液面的升降而移動；傳感器(35)位于氣瓶閥(3)的閥體表面帶液位顯示指針的表盤上或位于氣瓶閥(3)的管線上，其輸出信號接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)用于顯示當(dāng)時的儲氣量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)使用壓縮天然氣CNG時，所述的氣瓶閥(3)包括有天然氣進(jìn)出氣口(38)、手動截止閥(39)、安全閥(PRD)(40)和壓力傳感器(41)，進(jìn)出氣口(38)通過管線接至充氣閥(1)，同時通過三通接至輸氣管線(14)，壓力傳感器(41)位于輸氣管線(14)上，其輸出信號接至油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器(35)由遮擋塊、四個紅外光電管(Q1-Q4)串聯(lián)后與一個光電二級管并聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于所述的燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)主要包括噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)，當(dāng)需要采用燃?xì)夤ぷ鲿r，將油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)接至燃?xì)鉅顟B(tài)，常開繼電器(6)工作，將汽油控制單元ECU(15)噴油信號輸出連接至燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)，即信號輸入至噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)，噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)輸出信號至共軌噴射閥(16)，使燃?xì)鈿怏w經(jīng)噴射導(dǎo)管(27)噴射至發(fā)動機(jī)(19)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于在所述的噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)輸入端還接有噴射脈寬調(diào)制模塊(81)，用于調(diào)制噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)脈寬的大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于所述的燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)還包括切換控制模塊和用氣切換模塊(82)、水溫檢測模塊(84)、15秒啟動延遲模塊(85)，當(dāng)油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)在使用燃?xì)鉅顟B(tài)時，給切換控制模塊和用氣切換模塊(82)輸入信號，使切換控制模塊和用氣切換模塊(82)啟動水溫檢測模塊(84)，水溫檢測模塊(84)檢測水溫是否符合要求，決定15秒啟動延遲模塊(85)是否工作，當(dāng)符合要求時，切換控制模塊和用氣切換模塊(82)輸出信號至噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)的繼電器，并使噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)工作；當(dāng)外部有強(qiáng)制轉(zhuǎn)換輸入時，上述所述的各模塊均不工作，直接進(jìn)入調(diào)制噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)的繼電器，并使噴射脈寬驅(qū)動模塊(86)工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于在切換控制模塊和用氣切換模塊(82)的輸出端接有氧傳感器信號仿真模塊(83)，用于產(chǎn)生氧傳感器仿真信號，并輸出至汽油控制單元ECU(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電噴汽車使用汽油和燃?xì)怆娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)，其特征在于所述的燃?xì)饪刂茊卧狤CU(8)和油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)還需要搭鐵，以便構(gòu)成電控系統(tǒng)信號回路。
全文摘要
電噴汽車使用汽油和燃?xì)獾碾娍囟帱c順序噴射系統(tǒng)包括汽油電控噴射系統(tǒng)和燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)，燃?xì)怆娍貒娚湎到y(tǒng)包括儲供氣部分、調(diào)壓部分和控制部分；儲供氣部分包括充氣閥、氣量顯示、儲氣瓶及氣瓶閥；調(diào)壓部分包括電磁閥和調(diào)壓器；控制部分包括油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、常開繼電器、常閉繼電器、燃?xì)釫CU和共軌噴射閥等；將汽油ECU噴油信號輸出連接至燃?xì)釫CU，汽油ECU通過燃?xì)釫CU按照汽油ECU本身的控制程序控制共軌噴射閥噴射燃?xì)庵涟l(fā)動機(jī)汽缸；本發(fā)明解決了燃?xì)釫CU單獨重新開發(fā)的困難，降低了開發(fā)成本，不改變原有電噴汽車供油系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)及汽車整體結(jié)構(gòu)，符合電噴汽車的各項檢測要求，汽車的駕駛特性和動力性能基本不變，且使用安全可靠和維護(hù)方便。
文檔編號F02D19/06GK101042097SQ20071006542
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者徐煥恩 申請人:徐煥恩