CN104727960B - 柴油/甲醇组合燃烧发动机甲醇燃料系统控制线束 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油/甲醇组合燃烧发动机中甲醇供给与喷射系统的控制线束。本发明的目的在于提出一种应用于柴油/甲醇组合燃烧发动机的甲醇燃料系统控制线束。控制线束包括：传感器信号传输部分；ECU控制信号输出部分；用户提示信息显示部分；电源；外部通讯；线束上除ECU供电线外的其他线路都采用插接头的形式。本发明的有益效果是：实现了转速、油门、水温等信号的实时采集，为ECU计算甲醇喷射参数提供了依据。

Description

柴油/甲醇组合燃烧发动机甲醇燃料系统控制线束

技术领域：

本发明涉及一种甲醇的喷醇控制技术，进一步涉及柴油/甲醇组合燃烧发动机中甲醇供给与喷射系统的控制线束。

背景技术：

能源与环境问题的日益突出，迫使人们努力探寻一种节能减排的技术措施。为了降低柴油消耗量并减少柴油机的有害排放，中国专利CN1470752A了柴油/甲醇组合燃烧(Diesel Methanol Compound Combustion，DMCC)，具体做法是在发动机进气管上布置甲醇喷嘴，通过甲醇电控单元ECU控制甲醇喷射，形成甲醇空气预混气进入气缸并由直喷柴油引燃。为实现高效、清洁燃烧，需要对甲醇的喷射时间、喷射压力和喷射量进行精确控制。以往的研究表明，通过实时采集发动机转速、油门、水温等的数值量并据此确定甲醇的喷射参数，能够确保DMCC发动机安全、可靠地运行。在实验阶段，转速、油门等信号引入ECU，以及ECU发出控制信号，如控制甲醇泵、喷嘴的开闭，都是通过简单的自制线路，安装过程复杂，出错率高，需要较强的专业知识；专用的、集成式的控制线束能大大提高线路的可靠性和通用性，且安装简便，对技术人员要求较低。随着DMCC技术在节能环保方面的优势受到人们越来越多的认可，研究和开发一种能够实现上述功能的甲醇燃料系统控制线束成为一种迫切需求。

发明内容：

本发明的目的在于提出一种应用于柴油/甲醇组合燃烧发动机的甲醇燃料系统控制线束，通过线束传输传感器采集的油门、转速、水温、甲醇液位等实时数值，并将ECU发出的控制信号送至甲醇泵、甲醇喷嘴，控制甲醇的喷射参数，实现柴油/甲醇组合燃烧理论在重载柴油机上的应用。

柴油/甲醇组合燃烧发动机甲醇燃料系统控制线束，包括：

传感器信号传输部分，用于将传感器的输出信号送至ECU的指定引脚，包括发动机转速、油门、水温以及甲醇液位信号；

ECU控制信号输出部分，包括甲醇泵启停的控制线和喷嘴加电时间的控制线，甲醇泵的启停通过相应线路上电磁阀的通断进行控制；

用户提示信息显示部分，包括甲醇液位信息的仪表显示线，以及用于故障诊断的指示灯闪烁频率控制线；

电源，包括ECU供电线及其通断控制线；

外部通讯，作用是实现甲醇ECU与上位机的通讯，包括BDM通讯和CAN通讯,BDM通讯线路用于ECU出厂时底层程序的刷写，CAN通讯用于上层控制程序的修改并实现在线标定；

线束上除ECU供电线外的其他线路都采用插接头的形式。

同时，为了提高线束的通用性和对不同形式车辆的适应性，转速、油门、水温和浮子信号均设置了相应的延长线，延长线两端也采用相应形式的插接头，方便与线束对接；转速、油门等线路延长线的设置提高了线束的适应性，大大缩短了现场安装的时间。该线束是DMCC技术在重载柴油车上应用的重要保障，也使得柴油机实现高效清洁燃烧成为可能。

甲醇泵的供电线通过线路中部的插接头与线束上甲醇泵控制电磁阀工作端连接，实现线束对甲醇泵启停的控制，供电线一端连接24V直流电源，另一端是用于甲醇泵连接的快速插接头。

本发明的有益效果是：

(一)实现了转速、油门、水温等信号的实时采集，为ECU计算甲醇喷射参数提供了依据。

(二)将信号传输、外部通讯、仪表显示和电源供电集成在同一线束上，功能全面、集成度高。

(三)线束与外部部件的连接部分均采用快速插接头，安装方便。

附图说明：

图1是本发明实施例中甲醇控制线束总体示意图；图中：1代表甲醇泵控制线，2代表线束继电器控制线，3代表浮子信号输入线，4代表电源线，4.1代表线束总保险，4.2代表开关/指示灯控制线，4.3代表ECU电源正极，4.4代表ECU电源负极，5代表液位表连接线，6代表喷嘴控制线，6.1、6.2、6.3分别代表喷嘴，7代表转速传感器连接线，8代表水温传感器连接线，9代表油门传感器连接线，10代表CAN通讯线，11代表BDM通讯线，12代表ECU插头。

具体实施方式：

实施例：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是甲醇控制线束总示意图，包括ECU插接头和多个控制线路。ECU插接头用于连接线束与ECU引脚，实现信号的传递和交换，本发明采用与甲醇ECU相匹配的81引脚插接头。

电源部分4用于给甲醇ECU供电，4.3和4.4分别接24V直流电源的正极和负极；4.1为10A电源保险，用于线束和ECU的过载保护；4.2为ECU电源开关，与故障指示灯线路集成在一起。

通讯部分包括BDM通讯11和CAN通讯10。BDM通讯用于刷写ECU底层程序；CAN通讯用于上层控制程序的刷写，并实现在线监控和标定。

用户信息提示部分包括甲醇液位显示线3和故障灯闪烁控制线4.2。液位显示线用于连接液位表，为三线头形式，三根线分别为+5V、地线和信号线。前两根用于给甲醇液位表供电，信号线与线束上浮子信号线相连通，都接收浮子信号。故障灯闪烁控制线4.2与线束电源开关集成在同一根线路上，一方面可以向用户指示甲醇系统是否处于打开状态，另一方面可以通过故障灯的闪烁次数和频率来进行故障诊断，或提示驾驶员当前甲醇喷射量的近似大小。

信号传输部分包括液位线5，转速线7，水温线8以及油门线9。液位信号取自甲醇箱上的浮子，两者之间通过液位连接线进行对接，这样可以保证车辆大修时不损坏线束，拆卸方便；转速信号线7、水温线8以及油门线9都设置了基本长度，详见表1，这些长度可以满足绝大多数重载柴油车的需求，若长度仍然不足，可以采用相应的延长线补齐，延长线长度均为1m，两边设有与相应线路对接的插头，本专利中不做详述。

ECU控制信号输出部分包括甲醇泵电磁阀控制线1和喷嘴控制线6。由于甲醇泵工作电流较大，为使线束上流过的电流尽可能小并实现ECU对甲醇泵的控制，甲醇泵线路采用电磁继电器，线束上只通过控制电流，由ECU控制电流的通断，工作部分为插接头形式，与单独供电的甲醇泵连接线正极线中部的插头对接，通过正极线路的通断来控制甲醇泵的启停；喷嘴控制线路为三个插接头，用于连接安装在喷醇器上的三个不同流量、不同贯穿距的喷嘴，为防止喷嘴误插，三个插头线路贴有不同颜色的标签。

甲醇泵连接线方式：电源部分连接到与ECU相同的直流电源上，并通过20A的保险；正极线路上的插头与线束上甲醇泵继电器工作部分插头相匹配，实现ECU对甲醇泵启停的控制；插头是用于连接甲醇泵供电插头。

表1：实施例中柴油/甲醇组合燃烧发动机甲醇燃料系统控制线束尺寸参数

Claims (1)

1.柴油/甲醇组合燃烧发动机甲醇燃料系统控制线束，其特征在于，包括：

传感器信号传输部分，用于将传感器的输出信号送至ECU的指定引脚，包括发动机转速、油门、水温以及甲醇液位信号；

ECU控制信号输出部分，包括甲醇泵启停的控制线和喷嘴加电时间的控制线，甲醇泵的启停通过相应线路上电磁阀的通断进行控制；

用户提示信息显示部分，包括甲醇液位信息的仪表显示线，以及用于故障诊断的指示灯闪烁频率控制线，所述仪表显示线用于连接液位表，为三线头形式，三根线分别为+5V、地线和信号线，前两根线用于给甲醇液位表供电，信号线与线束上浮子信号线相连通，都接收浮子信号；指示灯闪烁频率控制线与线束电源开关集成在同一根线路上，用于向用户指示甲醇系统是否处于打开状态，还用于通过指示灯的闪烁次数和频率来进行故障诊断，或提示驾驶员当前甲醇喷射量的大小；

电源，包括ECU供电线及其通断控制线；

外部通讯，作用是实现甲醇ECU与上位机的通讯，包括BDM通讯和CAN通讯,BDM通讯线路用于ECU出厂时底层程序的刷写，CAN通讯用于上层控制程序的修改并实现在线标定；

线束上除ECU供电线外的其他线路都采用插接头的形式。