專利名稱：發(fā)動機多種燃料控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及控制技術(shù)，特別涉及一種發(fā)動機多種燃料控制電路。
背景技術(shù)：
圖1為現(xiàn)有一種發(fā)動機燃料控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電路包括:電子控制單兀(Electronic Control Unit, ECU)和噴油嘴線圈。ECU也可稱為供油計算機，其兩路輸入來自汽車的動力平臺，一路輸出連接至噴油嘴線圈。兩路輸入分別接收動力平臺輸出的進氣量信號和運轉(zhuǎn)狀態(tài)信號。其中，進氣量信號表示發(fā)動機進氣量是否正常，運轉(zhuǎn)狀態(tài)信號則表示發(fā)動機運轉(zhuǎn)是否正常。E⑶根據(jù)輸入的進氣量信號和運轉(zhuǎn)狀態(tài)信號，能夠分析并從預(yù)設(shè)的多個單位噴油時間中選擇最為合適的一個，然后根據(jù)選擇的單位噴油時間確定噴油控制脈沖信號的電平有效(例如高電平)周期，并向噴油嘴線圈輸出該噴油控制脈沖信號。其中，預(yù)設(shè)的多個單位噴油時間作為發(fā)動機參數(shù)，由發(fā)動機廠家預(yù)先寫入在ECU中且無法更改。噴油嘴線圈在噴油控制脈沖信號的電平有效周期內(nèi)通電，將噴油嘴打開，使得汽油自噴油嘴噴入至與發(fā)動機氣缸相連的進氣岐管，然后進入發(fā)動機氣缸。上述電路在采用汽油作為燃料的情況下，能夠通過對噴油的控制保證發(fā)動機的正常運行。隨著能源緊缺、環(huán)境污染的日益嚴重，使用經(jīng)濟環(huán)保的混合燃料來替代汽油是一明顯趨勢。常用的混合燃料由醇類(例如甲醇、乙醇、二甲醚等)與汽油混合而成，但是由于醇類的熱值比通常低于汽油，因而相比于采用汽油作為燃料的情況，每次需要向氣缸中噴入更多的混合燃料，即需要 更長的單位噴油時間。由于ECU中的單位噴油時間無法更改，且每次噴油的噴油量是由噴油嘴本身的口徑大小及油壓確定的，因而如果要采用混合燃料則只能夠?qū)Πl(fā)動機進行全面的改裝。但是，發(fā)動機的改裝成本高，并且改裝難度較大，使得采用混合燃料的難以實現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種發(fā)動機多種燃料控制電路，無需改裝現(xiàn)有發(fā)動機即可實現(xiàn)發(fā)動機與混合燃料的自動匹配。本實用新型提供的一種發(fā)動機噴油控制電路，包括:電子控制單元和噴油嘴線圈；所述發(fā)動機多種燃料控制電路還包括:噴油信號處理器；所述噴油信號處理器接收所述電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將增加成比例脈沖寬度的所述噴油控制脈沖信號輸出至所述噴油嘴線圈。所述噴油信號處理器進一步接收所述動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號，所述增加成比例脈沖寬度根據(jù)所述溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號確定。所述噴油信號處理器中包括:判斷電路和脈沖控制電路，其中，所述判斷電路接收所述動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號，向所述脈沖控制電路輸出與所述溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號對應(yīng)的增加成比例脈沖寬度；所述脈沖控制電路接收所述電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將增加了所述判斷電路輸出的增加成比例脈沖寬度的所述噴油控制脈沖信號輸出至所述噴油嘴線圈。所述脈沖控制電路包括:振蕩器和計數(shù)器、以及電平切換子電路，其中，所述振蕩器產(chǎn)生頻率大于所述噴油控制脈沖信號的時鐘信號；所述計數(shù)器在所述噴油控制脈沖信號跳變?yōu)橛行щ娖綍r，開始對所述時鐘信號計數(shù)；在計數(shù)達到所述判斷電路輸出的增加成比例脈沖寬度對應(yīng)的閾值時，向所述電平切換子電路輸出計數(shù)結(jié)束信號并清零；所述電平切換子電路接收所述電子控制單元輸出的所述噴油控制脈沖信號；在所述噴油控制脈沖信號為有效電平時，向所述噴油嘴線圈輸出電平狀態(tài)為有效的所述噴油控制脈沖信號；在所述計數(shù)器輸出計數(shù)結(jié)束信號時，向所述噴油嘴線圈輸出電平狀態(tài)切換為無效的所述噴油控制脈沖信號。由上述技術(shù)方案可見，本實用新型在發(fā)動機噴油控制電路中增加了噴油信號處理器，由噴油信號處理器接收電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度后再輸出至噴油嘴線圈，從而延長了單位噴油時間，在電子控制單元無法更改的情況下，無需對發(fā)動機進行全面的改裝即可實現(xiàn)發(fā)動機與混合燃料的匹配。

圖1為現(xiàn)有一種發(fā)動機燃料控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中的發(fā)動機多種燃料控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型實施例中的發(fā)動機多種燃料控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型實施例中噴油信號處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型實施例中對噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度的示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型在現(xiàn)有發(fā)動機噴油控制電路中增加一噴油信號處理器，用以對ECU輸出的噴油控制脈沖信號進行處理，使之符合混合燃料的單位噴油時間要求，從而不需要改造現(xiàn)有發(fā)動機結(jié)構(gòu)，且仍保留發(fā)動機廠家為發(fā)動機提供的對應(yīng)ECU。其中，本實施例中的噴油信號處理器也可稱為自動電子控制單元(Automation Electronic Control Unit,AECU)。圖2為本實用新型中的發(fā)動機噴油控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實用新型中的發(fā)動機噴油控制電路包括如圖1所示的現(xiàn)有ECU和噴油嘴線圈，還包括一個噴油信號處理器。ECU的兩路輸入分別連接自汽車的動力平臺，分別接收動力平臺輸出的進氣量信號和運轉(zhuǎn)狀態(tài)信號；ECU還按照現(xiàn)有方式，根據(jù)兩路輸入接收到的進氣量信號和運轉(zhuǎn)狀態(tài)信號分析并從預(yù)設(shè)的多個單位噴油時間中選擇最為合適的一個，然后根據(jù)選擇的單位噴油時間確定噴油控制脈沖信號的電平有效(例如高電平)周期，并輸出該噴油控制脈沖信號。噴油信號處理器接收ECU輸出的噴油控制脈沖信號，并將噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度；噴油信號處理器的輸出與噴油嘴線圈相連，將增加成比例脈沖寬度的噴油控制脈沖信號輸出至噴油嘴線圈，即延長單位噴油時間。其中，增加成比例脈沖寬度度是指將噴油控制脈沖信號的電平有效周期按照輸入脈沖的寬度乘以一個大于I的系數(shù)，將輸入脈沖的寬度成比例的放大，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)字電路乘法器方法來實現(xiàn)，在此不再贅述。噴油嘴線圈在噴油控制脈沖信號的電平有效周期內(nèi)通電，從而將噴油嘴打開，使得汽油自噴油嘴噴入至與發(fā)動機氣缸相連的進氣岐管，然后進入發(fā)動機氣缸。這樣，由于噴油控制脈沖信號被增加了增加成比例脈沖寬度，使得單位噴油時間被延長，因而相比于如圖1所示的現(xiàn)有發(fā)動機噴油控制電路，每次噴油時能夠噴入更多的混合燃料?？梢姡緦嵱眯滦椭械陌l(fā)動機噴油控制電路能夠延長單位噴油時間，從而在ECU無法更改的情況下，無需對發(fā)動機進行全面的改裝即可實現(xiàn)發(fā)動機與混合燃料的匹配。當(dāng)然，本實用新型中還可以基于如圖2所示的結(jié)構(gòu)對發(fā)動機噴油控制電路進行各種改進以實現(xiàn)更多功能，以下詳細說明。圖3為本實用新型實施例中的發(fā)動機噴油控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在本實施例中，發(fā)動機噴油控制電路包括如圖1所示的現(xiàn)有ECU和噴油嘴線圈，還包括如圖2所示噴油信號處理器。相比于圖2所示的發(fā)動機噴油控制電路，本實施例中的噴油信號處理器還具有另外三路輸入，所述的另外三路輸入與汽車的動力平臺的輸出相連，分別接收動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號。需要說明的是，現(xiàn)有汽車中通常會安裝有溫度傳感器、氧含量傳感器，分別測量發(fā)動機氣缸內(nèi)的溫度和氧含量，并判斷測量得到的溫度和氧含量是否正常，然后會將表示溫度和氧含量是否正常的溫度信號和氧含量信號輸出至動力平臺；動力平臺還能夠監(jiān)測到觸發(fā)發(fā)動機啟動的發(fā)動機啟動信號。這些都屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。噴油信號處理器接收到動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號后，可根據(jù)溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號確定需要對噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度。例如，噴油信號處理器中存儲有溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號與可增加的不同脈沖寬度所乘的系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系表。當(dāng)發(fā)動機啟動信號為有效電平時，表示發(fā)動機正處于啟動過程中，需要更多的燃料，則噴油信號處理器就選擇對應(yīng)發(fā)動機啟動信號有效的較大的脈沖寬度所乘的系數(shù)；當(dāng)溫度信號和氧含量信號表示正常、且發(fā)動機啟動信號為無效電平時，表示發(fā)動機處于正常運轉(zhuǎn)，則選擇對應(yīng)的正常的增加成比例脈沖寬度；當(dāng)溫度信號表不溫度過高、和/或氧含量信號表不氧含量過低時，表不發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料過多，則選擇對應(yīng)的較小的脈沖寬度所乘的系數(shù)。這樣，噴油信號處理器可根據(jù)發(fā)動機的各種狀況實時調(diào)整對噴油控制脈沖信號增加的增加成比例脈沖寬度，從而調(diào)整了單位噴油時間，以提高發(fā)動機運行的可靠性。且噴油信號處理器可以由各種可編程邏輯器件來實現(xiàn)，從而可以根據(jù)不同的發(fā)動機性能任意配置大小不同的脈沖寬度所乘的系數(shù)，以適應(yīng)不同類型的汽車，使之狀態(tài)達到最優(yōu)。而當(dāng)狀態(tài)切換信號無效時，噴油信號處理器按照上述工作原理將E⑶輸出的噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度后輸出至噴油嘴線圈；當(dāng)狀態(tài)切換信號有效時，噴油信號處理器直接將ECU輸出的噴油控制脈沖信號輸出至噴油嘴線圈，即仍按照現(xiàn)有發(fā)動機噴油控制電路的工作原理，滿足汽油作為燃料的需要。圖4為本實用新型實施例中噴油信號處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，噴油信號處理器中包括:邏輯控制電路、處理器控制電路。其中，邏輯控制電路又包含判斷電路、脈沖控制電路和計算電路。判斷電路具有三路輸入，分別連接自噴油信號處理器連接動力平臺的三路輸入，分別接收所述溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號；判斷電路具有一路輸出，連接至脈沖控制電路的控制端，向脈沖控制電路輸出與接收到的溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號對應(yīng)的增加成比例脈沖寬度。脈沖控制電路具有一路輸入，連接自噴油信號處理器連接E⑶輸出的一路輸入，接收ECU輸出的噴油控制脈沖信號，并將接收到的噴油控制脈沖信號增加判斷電路輸出的增加成比例脈沖寬度；如果需要將ECU輸出的未增加成比例脈沖寬度的原始噴油控制脈沖信號直接輸出至噴油嘴線圈，則圖4中處理器控制電路控制邏輯控制電路，對輸入的脈沖寬度不發(fā)生變化，而直接將脈沖控制電路的脈沖輸出至噴油嘴線圈，這樣在汽車使用純汽油燃料是，不必進行手動切換，設(shè)備自動實現(xiàn)切換。具體來說，本實施例中的脈沖控制電路可以包括振蕩器和計數(shù)器、以及電平切換子電路(圖4中未不出)。振蕩器產(chǎn)生頻率大于噴油控制脈沖信號的時鐘信號。計數(shù)器在噴油控制脈沖信號跳變?yōu)橛行щ娖綍r，開始對時鐘信號計數(shù)，并在計數(shù)達到判斷電路輸出的增加成比例脈沖寬度對應(yīng)的閾值時，向電平切換子電路輸出計數(shù)結(jié)束信號并清零。其中，這里所述的閾值時根據(jù)時鐘信號頻率與噴油控制脈沖信號的關(guān)系、燃料特性等預(yù)先設(shè)置的，可以動態(tài)調(diào)整。電平切換子電路的一路輸入連接自脈沖控制電路的一路輸入，接收噴油控制脈沖信號，電平切換子電路的一路輸出連接至脈沖控制電路的一路輸出，在噴油控制脈沖信號跳變?yōu)橛行щ娖綍r，輸出電平狀態(tài)為有效的噴油控制脈沖信號，而在計數(shù)器輸出計數(shù)結(jié)束信號時，則輸出電平狀態(tài)切換為無效的噴油控制脈沖信號。在上述過程中，時鐘信號、輸入至電平切換子電路的噴油控制脈沖信號、以及從電平切換子電路輸出的噴油控制脈沖信號波形可參見圖5。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改及改進，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機多種燃料控制電路，包括:電子控制單兀和嗔油嘴線圈； 其特征在于， 所述發(fā)動機多種燃料控制電路還包括:噴油信號處理器； 所述噴油信號處理器接收所述電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將增加成比例脈沖寬度后的所述噴油控制脈沖信號輸出至所述噴油嘴線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機多種燃料控制電路，其特征在于， 所述噴油信號處理器進一步接收所述動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號，所述增加成比例脈沖寬度根據(jù)所述溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號確定。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機多種燃料控制電路，其特征在于，所述噴油信號處理器中包括:判斷電路和脈沖控制電路，其中， 所述判斷電路接收所述動力平臺輸出的溫度信號、氧含量信號、以及發(fā)動機啟動信號，向所述脈沖控制電路輸出與所述溫度信號、含氧量信號、以及發(fā)動機啟動信號對應(yīng)的增加成比例脈沖寬度； 所述脈沖控制電路接收所述電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將增加了所述判斷電路輸出的脈沖寬度的所述噴油控制脈沖信號輸出至所述噴油嘴線圈。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機多種燃料控制電路，其特征在于，所述脈沖控制電路包括:振蕩器和計數(shù)器、以及電平切換子電路，其中， 所述振蕩器產(chǎn)生頻率大于所述噴油控制脈沖信號的時鐘信號； 所述計數(shù)器在所述噴油控制脈沖信號跳變?yōu)橛行щ娖綍r，開始對所述時鐘信號計數(shù)；在計數(shù)達到所述判斷電路輸出的增加成比例脈沖寬度對應(yīng)的閾值時，向所述電平切換子電路輸出計數(shù)結(jié)束信號并清零； 所述電平切換子電路接收所述電子控制單元輸出的所述噴油控制脈沖信號；在所述噴油控制脈沖信號為有效電平時，向所述噴油嘴線圈輸出電平狀態(tài)為有效的所述噴油控制脈沖信號；在所述計數(shù)器輸出計數(shù)結(jié)束信號時，向所述噴油嘴線圈輸出電平狀態(tài)切換為無效的所述噴油控制脈沖信號。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)動機多種燃料控制電路。本實用新型在發(fā)動機噴油控制電路中增加了噴油信號處理器，由噴油信號處理器接收電子控制單元輸出的噴油控制脈沖信號，并將噴油控制脈沖信號增加成比例脈沖寬度后再輸出至噴油嘴線圈，從而延長了單位噴油時間，在電子控制單元無法更改的情況下，無需對發(fā)動機進行全面的改裝即可實現(xiàn)發(fā)動機與混合燃料自動的匹配。
文檔編號F02D19/06GK202954890SQ201220659760
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月24日
發(fā)明者康軍, 何宇東 申請人:長安大學(xué)