CN212690191U - 一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，所述驱动系统包括发动机控制模块、驱动模块和甲醇喷油器，所述驱动模块包括信号接收单元、微处理器单元和驱动单元，所述信号接收单元与所述发动机控制模块连接，所述微处理器单元均与所述信号处理单元和所述驱动单元连接，所述驱动单元与所述甲醇喷油器连接，其中所述信号接收单元用于接收所述发动机控制模块发出的信号指令，所述微处理器单元用于处理所述信号指令，并控制所述驱动单元驱动所述甲醇喷油器工作，通过在不同阶段输出不同的电压来驱动喷油器，能够保护喷油器线圈因大电流而过热烧坏和降低电能消耗，同时提供稳定的喷油流量供给。

Description

一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆。

背景技术

随着国家清洁能源的逐步发展，甲醇汽油将成为发展清洁能源的主要方向。近年来，甲醇燃料的应用在不同领域逐步被推广，产生了较好的经济和环境效益，因此甲醇汽车也在我国慢慢的发展起来。

由于甲醇燃料特殊的物理化学性质，甲醇发动机喷油器在使用一段时间后会出现不同程度的流量降低，流量下降的主要原因是由于喷油器阀芯开启时阻力较大，开启时间变长所致。喷油器喷射一般采用气道喷射，气道直喷成本较低，但是在喷油器工作时不能及时的对喷油器工作状态进行调整，会出现前述提到的流量降低等情况。

因此亟需新的技术方案解决现有技术出现的问题。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，能够解决气道直喷中甲醇喷油器长期使用后喷油器阀芯开启时阻力较大，开启时间变长的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的具体技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种甲醇喷油器驱动系统，所述系统包括发动机控制模块、驱动模块和甲醇喷油器，所述驱动模块与所述发动机控制模块连接，所述驱动模块用于根据所述发动机控制模块的控制信号控制所述甲醇喷油器工作，其中所述驱动模块根据所述甲醇喷油器所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器输出相应的驱动电压，通过设置驱动模块可以控制对甲醇喷油器的输出电流，从而保证在不同的工作阶段输出不同的电流，提高了对甲醇喷油器的控制。

进一步地，所述驱动模块包括驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元，所述第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元均与所述微处理器单元连接，其中所述第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元的驱动电压不同，在不同的工作阶段控制不同的驱动单元工作，即输出不同的驱动电压，使得甲醇喷油器有不同的工作状态。

进一步地，所述甲醇喷油器所处的驱动阶段包括开启阶段、辅助开启阶段和保持开启阶段；

当所述甲醇喷油器处于开启阶段时，所述微处理器单元控制所述第一驱动单元工作，此时占空比达100％，以较高的电压迅速提升喷油器驱动电流，实现甲醇喷油器的快速开启；

当所述甲醇喷油器处于辅助开启阶段时，所述微处理器单元控制所述第二驱动单元工作；此时占空比较高，通过维持较大的电流来确保喷油器顺利打开。

当所述甲醇喷油器处于保持开启阶段时，所述微处理器单元控制所述第三驱动单元工作，此时占空比较低，输出较低电压，降低甲醇喷油器驱动电流，以防止甲醇喷油器线圈因大电流而过热烧坏和降低电能消耗。

进一步地，所述驱动模块还包括信号接收单元和微处理器单元，所述信号接收单元与所述发动机控制模块连接，所述微处理器单元均与所述信号处理单元和所述驱动单元连接，所述驱动单元与所述甲醇喷油器连接，其中所述信号接收单元用于接收所述发动机控制模块发出的控制信号，所述微处理器单元用于根据所述控制信号生成驱动指令，并将所述驱动指令发送给所述驱动单元，所述驱动单元用于根据所述甲醇喷油器所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器输出相应的驱动电压。

进一步地，所述发动机控制模块包括指令接收单元和指令输出单元，所述指令接收单元与所述指令输出单元连接，所述指令接收单元用于接收操作者的操作指令，所述指令输出单元与所述信号接收单元连接。

作为优选地，所述发动机控制模块为整车控制器，所述指令接收单元为发动机启动按钮。

作为可选地，所述驱动模块为甲醇喷油器驱动器，所述甲醇喷油器驱动器设置在甲醇发动机内部，并与整车控制器连接。

作为可选地，所述驱动模块为驱动电路，所述驱动电路集成在整车控制器上。

进一步地，所述整车控制器向所述驱动电路输出PWM调制信号。作为可选地，所述系统还包括备用电源，所述备用电源均与所述发动机控制模块和所述驱动模块连接。

第二方面，本实用新型还提供一种发动机系统，所述发动机系统包括油轨、进气歧管和上述所述的甲醇喷油器驱动系统；所述油轨与所述甲醇喷油器的进油口连通，所述甲醇喷油器的喷油口与所述进气歧管连通。

第三方面，本实用新型还提供一种车辆，所述车辆为甲醇汽车或混合动力汽车，所述车辆包括上述所述的发动机系统。

采用上述技术方案，本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆具有如下有益效果：

1.本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，通过增加驱动模块，可以在甲醇喷油器不同的工作阶段输出不同的工作电压，从而实现对甲醇喷油器更有效率的控制，降低了电能的消耗。

2.本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，在发动机内部增加喷油器驱动器或者整车控制器集成喷油驱动，结构简单，减少零件增加的成本。

3.本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，通过对甲醇喷油器更有效的控制，保证了喷油量的供给，从而使得发动机能够稳定工作，提高了驾车体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统结构示意图；

图2是图1中发动机控制模块的结构示意图；

图3是图1中驱动单元的结构示意图；

图4本说明书一个实施例中甲醇喷油器驱动系统结构示意图；

图5本说明书另一个实施例中甲醇喷油器驱动系统结构示意图；

图6本说明书一个实施例中实验模拟示意图。

图中：1-发动机控制模块，2-驱动模块，3-甲醇喷油器，4-备用电源，11-指令接收单元，12-指令输出单元，21-信号接收单元，22- 微处理器单元，23-驱动单元，231-第一驱动单元，232-第二驱动单元，233-第三驱动单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

由于甲醇燃料特殊的物理化学性质，甲醇发动机喷油器在使用一段时间后会出现不同程度的流量降低。流量下降的主要原因是由于喷油器阀芯开启时阻力较大，开启时间变长所致。为了克服阻力的影响，本说明书实施例提供一种甲醇喷油器驱动系统，能够提供对喷油器阀芯的控制能力，从而保证燃料流量的稳定供给。

具体地，如图1到图3所示，本说明书实施例提供一种甲醇喷油器驱动系统，所述系统包括发动机控制模块1、驱动模块2和甲醇喷油器3，所述驱动模块2与所述发动机控制模块1连接，所述驱动模块2用于根据所述发动机控制模块1的控制信号控制所述甲醇喷油器3工作，其中所述驱动模块1根据所述甲醇喷油器3所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器3输出相应的驱动电压，通过设置驱动模块2可以控制对甲醇喷油器3的输出电流，从而保证在不同的工作阶段输出不同的电流，提高了对甲醇喷油器3的控制。

在本说明书实施例中，所述驱动模块2包括信号接收单元21、微处理器单元22和驱动单元23，所述信号接收单元21与所述发动机控制模块1连接，所述微处理器单元22均与所述信号处理单元21 和所述驱动单元23连接，所述驱动单元23与所述甲醇喷油器3连接，其中所述信号接收单元21用于接收所述发动机控制模块1发出的信号指令，所述微处理器单元22用于根据所述控制信号生成驱动指令，并将所述驱动指令发送给所述驱动单元23，所述驱动单元23 用于根据所述甲醇喷油器3所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器3输出相应的驱动电压。

在本说明书实施例中，所述发动机控制模块1和驱动模块2可以与车载电源连接，所述车载电源为所述驱动系统提供电能，在一些其他实施例中，所述系统还可以包括备用电源4，所述备用电源4 均与所述发动机控制模块1和所述驱动模块2连接，在所述车载电源断开时能及时提供电能，保证系统能在车载电源没电或车辆故障时提供短暂电流，使得所述驱动系统能缓慢停止或正常工作，保护车辆零件的出现意外故障时发生损坏。

在本说明书实施例中，所述驱动单元23包括第一驱动单元231、第二驱动单元232和第三驱动单元233，所述第一驱动单元231、第二驱动单元232和第三驱动单元233均与所述微处理器单元22连接，其中所述第一驱动单元231、第二驱动单元232和第三驱动单元233的驱动电压不同，在不同的工作阶段控制不同的驱动单元工作，即输出不同的驱动电压，使得甲醇喷油器3有不同的工作状态，示例性地，在甲醇喷油器3处于开启阶段，此时占空比为100％，可以以较高的电压迅速提升喷油器驱动电流，实现甲醇喷油器3的快速开启；占空比为100％，快速提升喷油器电流，快速打开喷油器；然后甲醇喷油器3处于辅助开启阶段，占空比较高，通过维持较大的电流来确保喷油器顺利打开；最后甲醇喷油器3处于保持开启阶段，占空比较低，通过较小的电流来维持喷油器开启，降低了电能损耗及喷油器线圈发热量。

需要说明的是，所述第一驱动单元231、第二驱动单元232和第三驱动单元233可以是不同的驱动电路，即第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，上述三个驱动电路并联设置，并通过所述微处理器单元22控制其工作。

在一些其他实施例中，所述第一驱动单元231、第二驱动单元232和第三驱动单元233也可以是所述微处理器单元22输出不同的驱动电压，即为单一电路，在所述甲醇喷油器3不同的工作阶段在该单一电路上输出不同的驱动电压，电压的不同，甲醇喷油器3工作电流也就不同，其阀芯工作的强度也不同。

再次需要说明的是，所述微处理器单元22还可以实时检测甲醇喷油器3的工作状态，即甲醇喷油器处于开启阶段、开启辅助阶段和保持开启阶段；根据不同的工作状态，及时改变驱动电压输出情况，这样能准确识别喷油器3的工作阶段，避免判断失误从而导致输出电压有误，从而影响车辆的工作性能。

在一些其他实施例中，所述微处理器单元22还可以设置驱动电压输出时间信息，即根据不同的车况和路况设置不同驱动电压输出时间长短，这样就能快速准确的控制所述甲醇喷油器3工作。

在本说明书实施例中，如图2所示，所述发动机控制模块1包括指令接收单元11和指令输出单元12，所述指令接收单元11与所述指令输出单元12连接，所述指令接收单元11用于接收操作者的操作指令，所述指令输出单元12与所述信号接收单元21连接，所述指令输出单元12用于将所述操作者的操作指令转换成电信号并发送黑信号接收单元21。

在本说明书实施例中，所述发动机控制模块1为整车控制器 (ECU)，所述指令接收单元11为发动机启动按钮，或其他能给开启车辆发动机的装置。

在本说明书实施例中，如图4所示，所述驱动模块2为甲醇喷油器驱动器，所述甲醇喷油器驱动器设置在甲醇发动机内部，并与所述整车控制器连接，所述甲醇喷油器驱动器通过接收所述整车控制器的启动信号控制所述甲醇喷油器3工作，甲醇喷油器驱动器在喷油器不同的驱动阶段通过占空比调节输出不同的驱动电压：第一段为喷油器开启阶段，占空比为100％，快速提升喷油器电流，快速打开喷油器；第二段为喷油器辅助开启阶段，占空比较高，通过维持较大的电流来确保喷油器顺利打开；第三段为喷油器保持开启阶段，占空比较低，通过较小的电流来维持喷油器开启，降低了电能损耗及喷油器线圈发热量。

在一些其他的实施例中，如图5所示，作为可选地，所述驱动模块为驱动电路，所述驱动电路集成在所述整车控制器上，进一步地，所述整车控制器向所述驱动电路输出PWM调制信号；在ECU 内集成喷嘴驱动，直接输出经过PWM调制的驱动电压，第一段为喷油器开启阶段，占空比为100％，快速提升喷油器电流，快速打开喷油器；第二段为喷油器辅助开启阶段，占空比较高，通过维持较大的电流来确保喷油器顺利打开；第三段为喷油器保持开启阶段，占空比较低，通过较小的电流来维持喷油器开启，降低了电能损耗及喷油器线圈发热量。

需要说明的是，上述各个零件的连接关系可以是供电的电连接，也可以是用于信号传递的信号传递，其中信号传递的方式可以是通过LIN线、CAN总线或FlexRay线传递，当然并不限于此，这里就不一一赘述了。

如图6所示，为上述实施例中喷油器工作电压和电流实验模拟示意图，在保证喷油器喷油流量稳定供给的前提下，在喷油器开启和辅助开启阶段，电路中的电压和电流都有比较大的变动，因此在喷油器不同的工作阶段采用不同的控制可以实现甲醇喷油器喷油流量的稳定供给。

在上述提供的甲醇喷油器驱动系统的基础上，本说明书实施例还提供一种发动机系统，所述发动机系统包括油轨、进气歧管和上述所述的甲醇喷油器驱动系统；所述油轨与所述甲醇喷油器的进油口连通，所述甲醇喷油器的喷油口与所述进气歧管连通。

本说明书实施例还提供一种车辆，所述车辆为甲醇汽车或混合动力汽车，所述车辆包括上述所述的发动机系统。

通过上述提供的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆可以取得如下有益效果：

1)本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，通过增加驱动模块，可以在甲醇喷油器不同的工作阶段输出不同的工作电压，从而实现对甲醇喷油器更有效率的控制，降低了电能的消耗。

2)本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，在发动机内部增加喷油器驱动器或者整车控制器集成喷油驱动，结构简单，减少零件增加的成本。

3)本实用新型所述的一种甲醇喷油器驱动系统、发动机系统及车辆，通过对甲醇喷油器更有效的控制，保证了喷油量的供给，从而使得发动机能够稳定工作，提高了驾车体验。

如本文中使用的“车辆”是指能够承载一个或多个人类乘员并且由任何形式的能量提供动力的任何移动车辆。术语“车辆”包括但不限于汽车、卡车、货车、小型货车、SUV、摩托车、踏板车、船、卡丁车、娱乐乘坐车、轨道运输、个人船只和飞机。在一些情况下，机动车辆包括一个或多个引擎。此外，术语“车辆”可以是指能够承载一个或多个人类乘员并且通过由电池供电的一个或多个电动机完全或部分提供动力的电动车辆(EV)。EV可以包括电池电动车辆(BEV) 和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。术语“车辆”还可以是指由任何形式的能量提供动力的自主车辆和/或自动驾驶车辆。自主车辆可以携带一个或多个人类乘员。此外，术语“车辆”可以包括在预定路径的情况下自动或非自动的车辆或者自由移动车辆。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述系统包括发动机控制模块、驱动模块和甲醇喷油器，所述驱动模块与所述发动机控制模块连接，所述驱动模块用于根据所述发动机控制模块的控制信号控制所述甲醇喷油器工作，其中所述驱动模块根据所述甲醇喷油器所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器输出相应的驱动电压。

2.根据权利要求1所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述驱动模块包括驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元，所述第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元均与所述驱动模块连接。

3.根据权利要求2所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述甲醇喷油器所处的驱动阶段包括开启阶段、辅助开启阶段和保持开启阶段；当所述甲醇喷油器处于开启阶段时，微处理器单元控制所述第一驱动单元工作；当所述甲醇喷油器处于辅助开启阶段时，所述微处理器单元控制所述第二驱动单元工作；当所述甲醇喷油器处于保持开启阶段时，所述微处理器单元控制所述第三驱动单元工作。

4.根据权利要求1所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述驱动模块还包括信号接收单元和微处理器单元，所述信号接收单元与所述发动机控制模块连接，所述微处理器单元均与信号处理单元和驱动单元连接，所述驱动单元与所述甲醇喷油器连接，其中所述信号接收单元用于接收所述发动机控制模块发出的控制信号，所述微处理器单元用于根据所述控制信号生成驱动指令，并将所述驱动指令发送给所述驱动单元，所述驱动单元用于根据所述甲醇喷油器所处的驱动阶段通过占空比调节向所述甲醇喷油器输出相应的驱动电压。

5.根据权利要求1所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述发动机控制模块包括指令接收单元和指令输出单元，所述指令接收单元与所述指令输出单元连接，所述指令接收单元用于接收操作者的操作指令，所述指令输出单元与信号接收单元连接。

6.根据权利要求1所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述驱动模块为甲醇喷油器驱动器，所述甲醇喷油器驱动器设置在甲醇发动机内部，并与整车控制器连接。

7.根据权利要求1所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述驱动模块为驱动电路，所述驱动电路集成在整车控制器上。

8.根据权利要求7所述的甲醇喷油器驱动系统，其特征在于，所述整车控制器向所述驱动电路输出PWM调制信号。

9.一种发动机系统，其特征在于，所述发动机系统包括油轨、进气歧管和权利要求1至8任一项所述的甲醇喷油器驱动系统；所述油轨与所述甲醇喷油器的进油口连通，所述甲醇喷油器的喷油口与所述进气歧管连通。

10.一种车辆，所述车辆为甲醇汽车或混合动力汽车，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的发动机系统。

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