CN102953847A - 汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法及系统和固定垫块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机双燃料领域，具体涉及汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法及系统和固定垫块，在发动机启动后，发动机机体温度达到醇类燃料燃烧温度时，由加装的醇类ECU自动关闭汽油喷嘴，打开醇类喷嘴，并截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，按照汽油燃料与醇类燃料的转换比例转换成醇类喷射脉宽信号，当发动机当前负荷所需燃料量超过醇类喷射最大量或醇类燃料消耗殆尽时，醇类ECU自动关闭醇类喷嘴，打开汽油喷嘴，使发动机继续使用汽油燃料。在保证不损失汽车性能的情况下，完全使用醇类燃料，节省汽车燃料费用，使汽车改造费用降低，改造难度减小，减小对发动机的损耗，减少环境污染，并提高汽车的安全性。

Description

汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法及系统和固定垫块

技术领域

本发明涉及汽车发动机燃料供给领域，特别涉及汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法及系统和固定垫块。

背景技术

随着经济的持续高速发展，中国已成为世界第二大石油消耗国，并成为纯石油进口国。对进口石油的过度依赖必然会制约中国经济的持续发展，并对中国的能源安全构成威胁。在汽车上用醇类燃料替代燃油，不仅能改善我国的能源消费结构，降低燃料消耗费用，减少大气污染，还能从总体上减轻我国对进口石油的过度依赖。

现有的醇类燃料供给需要对现有车辆进行复杂的改装，成本较高，并且仅能使用醇类与汽油混合作为燃料，对汽车发动机有一定的损害性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法及系统和固定垫块来解决现有技术中燃料成本高、车辆改装成本高、车辆运营成本高以及对环境污染的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法,包括以下步骤:步骤一，汽车使用汽油启动，检测发动机机体温度；

步骤二，发动机机体温度达到醇类燃料使用温度后，关闭汽油喷嘴并启动醇类喷嘴，以使用醇类燃料；

步骤三，截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并将汽油喷射脉宽信号按照汽油燃料与醇类燃料的转换比例转换成醇类喷射脉宽信号，醇类喷嘴接收醇类喷射脉宽信号并转换成醇类燃料喷射量进行醇类燃料喷射；

步骤四，检测发动机当前负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量未超过醇类燃料最大喷射量时,根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整；

步骤五，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量超过醇类燃料最大喷射量时，则停止截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，关闭醇类喷嘴，打开汽油喷嘴，以使用汽油燃料;

步骤六，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量不超过醇类燃料最大喷射量且检测到醇类燃料未消耗殆尽时，则继续截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并关闭汽油喷嘴，打开醇类喷嘴，以使用醇类燃料;

步骤七，若醇类燃料未消耗殆尽，则行驶过程中重复步骤四至步骤六，若醇类燃料消耗殆尽，则手动切换至使用汽油燃料直至汽车停止。

本发明的有益效果是：通过使用本发明方法，截取原汽油ECU汽油喷射脉宽信号，并转换成醇类喷射脉宽信号，能够在不改变原有汽油ECU系统，在汽车性能不降低的情况下单独燃烧醇类燃料，使汽车改造费用降低，改造难度减小，减小对发动机的损耗，减少环境污染，能节省汽车燃料成本，在检测到发动机负荷过大或者醇类燃料消耗殆尽时，自动切换到燃烧汽油燃料，提高汽车的安全性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整是：当检测到发动机负荷提高时，则增加醇类燃料喷射量；当检测到发动机负荷降低时，则减小醇类燃料喷射量。

采用上述进一步方案的有益效果是通过对发动机负荷进行检测，根据发动机负荷灵活增加或减少醇类燃料喷射量，进一步提高醇类燃料使用效率，并降低成本。

一种用于上述方案的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制系统，包括控制装置、醇类燃料输送装置、汽油燃料输送装置，其中控制装置与所述醇类燃料输送装置和汽油燃料输送装置分别相连接，所述醇类燃料输送装置包括醇类箱，置于所述醇类箱内的液位传感器和醇类泵，所述醇类泵连接到醇类输送管的一端，所述醇类输送管上设置有醇类压力开关，所述醇类输送管的另一端与醇类轨相连接，所述醇类轨上连接有若干醇类喷嘴，所述醇类喷嘴固定在固定垫块上，所述固定垫块的一侧设有温度传感器，所述固定垫块上靠近醇类喷嘴处设置有原车进气压力传感器；所述控制装置包括醇类ECU、控制线束和转换开关，所述醇类ECU和转换开关分别与控制线束连接，所述醇类ECU通过控制线束还分别连接所述液位传感器、所述醇类泵、所述醇类压力开关、所述醇类喷嘴、所述原车进气压力传感器和所述温度传感器，所述醇类ECU还通过控制线束连接所述汽油燃料输送装置中的汽油喷嘴和原车氧传感器;所述醇类ECU截取汽油ECU向汽油喷嘴控制端发出的汽油喷射脉宽信号，将所述汽油喷射脉宽信号转换成醇类喷射脉宽信号，根据所述醇类喷射脉宽信号向醇类ECU系统中的醇类喷嘴控制端发出醇类喷射脉宽信号，向醇类ECU系统中醇类泵控制端发出醇类输送信号，向醇类压力开关发送开启信号。

本发明的有益效果是：在原汽油ECU基础上加装本发明醇类ECU，不改变原有汽油ECU工作模式，原汽油ECU自学习能力不会改变，本发明醇类ECU经过简单的设置即可正常工作，并且醇类燃料无需任何添加剂即可使用，使汽车改造费用降低，改造难度减小，并且在行驶过程中单独燃烧醇类燃料，减小对发动机的损耗，减少环境污染，并且行驶相同距离醇类燃料价格低于汽油，能节省汽车运营成本，并且能通过转换开关手动切换燃料，提高汽车的易用性。

进一步，所述醇类燃料输送装置中的醇类箱与原汽油燃料输送装置中的汽油箱分离放置,所述醇类ECU通过原车进气压力传感器和原车氧传感器检测发动机负荷。

采用上述进一步方案的有益效果是分离放置解决了燃料混合可能产生的分层乳化现象，并提高了存放的安全性,提高了检测的精准度。

一种用于汽油与醇类双燃料供给控制系统的固定垫块，所述固定垫块上进气管孔的形状与发动机进气歧管形状相适应,所述固定垫块从上至下，从左至右依次分为左上部分、左下部分，中上部分、中下部分、右上部分和右下部分六个部分，所述左上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔，左上部分左侧设置有一个安装孔；所述左下部分中间设置有进气管孔，左下部分下侧设置有一个安装孔；所述中上部分上边沿左侧和右侧分别设置有一个导轨固定孔，中上部分上边沿中间设置有温度传感器固定孔，所述温度传感器固定孔与两个导轨固定孔之间分别设置有一个喷嘴孔；所述中下部分中间并排设置有两个进气管孔，所述中下部分左侧和右侧分别设置有一个安装孔，所述中下部分下侧并排设置有两个安装孔；所述右上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔，右上部分右侧设置有一个安装孔；所述右下部分中间设置有进气管孔，右下部分下侧设置有一个安装孔。

本发明的有益效果是：使醇类喷嘴能够牢固的与汽车进气管相连接，提高了汽车的安全性。

进一步，所述喷嘴孔与进气管孔成夹角相交,所述导轨固定孔与喷嘴孔平行，所述固定垫块可用于汽油喷嘴或醇类喷。

采用上述进一步方案的有益效果是增大了喷嘴与进气管的接触面积，增加了喷射速率，提高了使用醇类燃料时发动机的功率。

附图说明

图1为本发明控制方法流程图；

图2为本发明控制系统框图；

图3为本发明中固定垫块结构图；

图4为本发明中固定垫块A-A截面图；

图5为本发明中固定垫块B-B截面图；

图6为本发明实施例流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、醇类ECU，2、转换开关，3、控制线束，4、醇类箱，5、液位传感器6、醇类泵，7、醇类输送管，8、醇类压力开关，9、原车进气压力传感器，10、醇类轨，11、醇类喷嘴，12、温度传感器，13、汽油喷嘴,14、固定垫块，15、原车氧传感器，16、喷嘴孔，17、导轨固定孔，18、温度传感器固定孔，19、进气管孔，20、安装孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明控制方法流程图,其步骤包括:步骤101，汽车使用汽油启动，检测发动机机体温度；步骤102，发动机机体温度达到醇类燃料使用温度后，关闭汽油喷嘴并启动醇类喷嘴，以使用醇类燃料；步骤103，截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并将汽油喷射脉宽信号按照汽油燃料与醇类燃料的转换比例转换成醇类喷射脉宽信号，醇类喷嘴接收醇类喷射脉宽信号并转换成醇类燃料喷射量进行醇类燃料喷射；步骤104，检测发动机当前负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量未超过醇类燃料最大喷射量时,根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整；步骤105，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量超过醇类燃料最大喷射量时，则停止截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，关闭醇类喷嘴，打开汽油喷嘴，以使用汽油燃料;步骤106，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量不超过醇类燃料最大喷射量且检测到醇类燃料未消耗殆尽时，则继续截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并关闭汽油喷嘴，打开醇类喷嘴，以使用醇类燃料;步骤107，若醇类燃料未消耗殆尽，则行驶过程中重复步骤四至步骤六，若醇类燃料消耗殆尽，则手动切换至使用汽油燃料直至汽车停止。

图2为发明控制系统框图,包括控制装置、醇类燃料输送装置、汽油燃料输送装置，其中控制装置与所述醇类燃料输送装置和汽油燃料输送装置分别相连接，所述醇类燃料输送装置包括醇类箱4，置于所述醇类箱4内的液位传感器5和醇类泵6，所述醇类泵6连接到醇类输送管7的一端，所述醇类输送管7上设置有醇类压力开关8，所述醇类输送管7的另一端与醇类轨10相连接，所述醇类轨10上连接有若干醇类喷嘴11，所述醇类喷嘴固定在固定垫块14上，所述固定垫块14的一侧设有温度传感器12，所述固定垫块上靠近醇类喷嘴处设置有原车进气压力传感器9；所述控制装置包括醇类ECU1、控制线束3和转换开关2，所述醇类ECU1和转换开关2分别与控制线束3连接，所述醇类ECU1通过控制线束3还分别连接所述液位传感器5、所述醇类泵6、所述醇类压力开关8、所述醇类喷嘴11、所述原车进气压力传感器9和所述温度传感器12，所述醇类ECU1还通过控制线束3连接所述汽油燃料输送装置中的汽油喷嘴13和原车氧传感器15。

所述醇类ECU1通过原车进气压力传感器9和原车氧传感器15来检测发动机当前负荷。

图3为本发明中固定垫块结构图，所述固定垫块14上进气管孔19与发动机进气歧管形状相适应,所述固定垫块14从上至下，从左至右依次分为左上部分、左下部分，中上部分、中下部分、右上部分和右下部分六个部分，所述左上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔16，左上部分左侧设置有一个安装孔20；所述左下部分中间设置有进气管孔19，左下部分下侧设置有一个安装孔20；所述中上部分上边沿左侧和右侧分别设置有一个导轨固定孔17，中上部分上边沿中间设置有温度传感器固定孔，所述温度传感器固定孔与两个导轨固定孔17之间分别设置有一个喷嘴孔16；所述中下部分中间并排设置有两个进气管孔19，所述中下部分左侧和右侧分别设置有一个安装孔20，所述中下部分下侧并排设置有两个安装孔20；所述右上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔16，右上部分右侧设置有一个安装孔20；所述右下部分中间设置有进气管孔19，右下部分下侧设置有一个安装孔20。

图4为本发明中固定垫块A-A截面图，所述喷嘴孔与进气管孔成夹角相交。

图5为本发明中固定垫块B-B截面图，所述导轨固定孔与喷嘴孔平行。

图6是本发明实施例流程图，在使用甲醇作为醇类燃料的情况下，具体为：

步骤201，汽车使用汽油启动，启动原有汽油ECU控制系统和醇类ECU控制系统，醇类ECU1实时采集发动机内温度传感器信息；

步骤202，醇类ECU1检测发动机机体当前温度是否达到醇类燃料使用温度，若达到醇类燃料使用温度，则跳转到步骤203，若未达到醇类燃料使用温度，则继续执行步骤201；

步骤203，关闭汽油喷嘴13，并打开醇类喷嘴11；

步骤204，醇类ECU1截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并按照同一辆汽车在相同条件下行驶同等距离分别消耗汽油燃料量和醇类燃料量的比例转换成醇类喷射脉宽信号；

步骤205，醇类ECU1实时检测发动机当前负荷，醇类ECU1检测发动机当前负荷所需燃料量未超过醇类喷射最大量时,根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整：当检测到发动机负荷提高时，则增加醇类燃料喷射量；当检测到发动机负荷负荷降低时，则减小醇类燃料喷射量。

步骤206，醇类ECU1检测发动机当前负荷所需燃料量是否超过醇类喷射最大量，若超过醇类喷射最大量，则跳转至步骤207，若未超过醇类喷射最大量，则跳转至步骤205；

步骤207，关闭醇类喷嘴11，打开汽油喷嘴13，以使用汽油燃料；

步骤208，醇类ECU1继续检测发动机当前负荷；

步骤209，醇类ECU1检测发动机当前负荷是否超过醇类喷射最大量，若超过醇类喷射最大量，则跳转至步骤208，若未超过醇类喷射最大量，则跳转至步骤210；

步骤210，在醇类ECU1检测到发动机当前负荷未超过醇类喷射最大量时，检测醇类燃料是否消耗殆尽：若醇类燃料已消耗殆尽，则跳转到步骤211，若醇类燃料未消耗殆尽，则跳转到步骤203；

步骤211，在醇类燃料消耗殆尽后，则通过转换开关手动切换至使用汽油燃料行驶至汽车停止。

对于步骤207，此时，若汽油已使用完，由于汽油燃料量供应不足，发动机负荷下降，直至发动机当前负荷所需燃料量不超过醇类喷射最大量时，醇类ECU1关闭汽油喷嘴，打开醇类喷嘴，以使用醇类燃料。

通过重复上述步骤进行反复测试，对于所述醇类燃料使用温度，发现在大于等于40℃时，即可使用醇类燃料使发动机成功运转；但是在一些极限条件下测试表明最佳温度范围为大于等于40℃时，能够使用醇类燃料使发动机成功运转。

以下是测试过程中所用的到的车型，根据排量不同，档位形式不同计算出在使用汽油燃料及使用甲醇燃料得到的百公里价格：

车型  排量 档位形式 燃料 价格 百公里耗量 百公里价格

马自达2.3L  手动    汽油 7.65  10.98     84.00

                   甲醇  2.5    17.25   43.13

捷达   1.6L  手动  汽油  7.65   6.85    52.40

                   甲醇  2.5    10.52   6.25

爱丽舍 1.6L  手动  汽油  7.65   7.55    57.76

                   甲醇   2.5   11.75   29.38

宝来   1.8L  自动  汽油  7.65    9.7    74.21

                   甲醇  2.5    15.25   38.13

用汽油百公里价格减去甲醇百公里价格得到结果再除以汽油百公里价格得出节省燃料成本比例分别为：马自达2.3L排量手动档，节省48.65％；捷达1.6L排量手动档，节省49.90％；爱丽舍1.6

L排量手动档，节省49.13％；宝来1.8L排量自动档，节省48.62％。

所选车型为常用车型，其他车型也可根据测试得出节省燃料比例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤一，汽车使用汽油启动，检测发动机机体温度；

步骤二，发动机机体温度达到醇类燃料使用温度后，关闭汽油喷嘴并启动醇类喷嘴，以使用醇类燃料；

步骤三，截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并将汽油喷射脉宽信号按照汽油燃料与醇类燃料的转换比例转换成醇类喷射脉宽信号，醇类喷嘴接收醇类喷射脉宽信号并转换成醇类燃料喷射量进行醇类燃料喷射；

步骤四，检测发动机当前负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量未超过醇类燃料最大喷射量时,根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整；

步骤五，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量超过醇类燃料最大喷射量时，则停止截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，关闭醇类喷嘴，打开汽油喷嘴，以使用汽油燃料;

步骤六，继续检测当前发动机负荷，当检测到发动机当前负荷所需燃料量不超过醇类燃料最大喷射量且检测到醇类燃料未消耗殆尽时，则继续截取汽油ECU发出的汽油喷射脉宽信号，并关闭汽油喷嘴，打开醇类喷嘴，以使用醇类燃料;

步骤七，若醇类燃料未消耗殆尽，则行驶过程中重复步骤四至步骤六，若醇类燃料消耗殆尽，则手动切换至使用汽油燃料直至汽车停止。

2.根据权利要求1所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法，其特征是：当汽车行驶速度低于150km/h时，保持单独燃烧甲醇燃料，当在汽车行驶速度大于或等于150km/h时自动切换到单独燃烧汽油燃料。

3.根据权利要求1所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法，其特征是：所述醇类燃料使用温度为大于或等于40℃。

4.根据权利要求1所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法，其特征是：所述汽油燃料与醇类燃料的转换比例是：同一辆汽车在相同条件下行驶同等距离分别消耗汽油燃料量和醇类燃料量的比例。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制方法，其特征是：所述根据检测到的发动机负荷和汽油喷射脉宽信号对醇类燃料喷射量进行调整是：当检测到发动机负荷提高时，则增加醇类燃料喷射量；当检测到发动机负荷降低时，则减小醇类燃料喷射量。

6.一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制系统，包括控制装置、醇类燃料输送装置、汽油燃料输送装置，其中控制装置与所述醇类燃料输送装置和汽油燃料输送装置分别相连接，其特征是：所述醇类燃料输送装置包括醇类箱，置于所述醇类箱内的液位传感器和醇类泵，所述醇类泵连接到醇类输送管的一端，所述醇类输送管上设置有醇类压力开关，所述醇类输送管的另一端与醇类轨相连接，所述醇类轨上连接有若干醇类喷嘴，所述醇类喷嘴固定在固定垫块上，所述固定垫块的一侧设有温度传感器，所述固定垫块上靠近醇类喷嘴处设置有原车进气压力传感器；所述控制装置包括醇类ECU、控制线束和转换开关，所述醇类ECU和转换开关分别与控制线束连接，所述醇类ECU通过控制线束还分别连接所述液位传感器、所述醇类泵、所述醇类压力开关、所述醇类喷嘴、所述原车进气压力传感器和所述温度传感器，所述醇类ECU还通过控制线束连接所述汽油燃料输送装置中的汽油喷嘴和原车氧传感器;所述醇类ECU截取汽油ECU向汽油喷嘴控制端发出的汽油喷射脉宽信号，将所述汽油喷射脉宽信号转换成醇类喷射脉宽信号，根据所述醇类喷射脉宽信号向醇类ECU系统中的醇类喷嘴控制端发出醇类喷射脉宽信号，向醇类ECU系统中醇类泵控制端发出醇类输送信号，向醇类压力开关发送开启信号。

7.根据权利要求6所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制系统，其特征是：所述醇类泵上设置有醇类泵控制端，所述醇类喷嘴上设置有醇类喷嘴控制端，所述醇类ECU通过控制线束分别连接到所述醇类泵的醇类泵控制端和醇类喷嘴的醇类喷嘴控制端。

8.根据权利要求6所述的一种汽车汽油与醇类双燃料供给控制系统，其特征是：所述醇类燃料输送装置中的醇类箱与汽油燃料输送装置中的汽油箱分离放置,所述醇类ECU通过原车进气压力传感器和原车氧传感器检测发动机负荷。

9.一种固定垫块，其特征是：所述固定垫块上进气管孔的形状与发动机进气歧管形状相适应,所述固定垫块从上至下，从左至右依次分为左上部分、左下部分，中上部分、中下部分、右上部分和右下部分六个部分，所述左上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔，左上部分左侧设置有一个安装孔；所述左下部分中间设置有进气管孔，左下部分下侧设置有一个安装孔；所述中上部分上边沿左侧和右侧分别设置有一个导轨固定孔，中上部分上边沿中间设置有温度传感器固定孔，所述温度传感器固定孔与两个导轨固定孔之间分别设置有一个喷嘴孔；所述中下部分中间并排设置有两个进气管孔，所述中下部分左侧和右侧分别设置有一个安装孔，所述中下部分下侧并排设置有两个安装孔；所述右上部分上边沿处设置有一个喷嘴孔，右上部分右侧设置有一个安装孔；所述右下部分中间设置有进气管孔，右下部分下侧设置有一个安装孔。

10.根据权利要求9所述的一种固定垫块，其特征是：所述喷嘴孔与进气管孔成夹角相交,所述导轨固定孔与喷嘴孔平行,所述固定垫块可用于汽油喷嘴或醇类喷嘴。

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