專利名稱：一種汽車燃料控制方法及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸噴油器噴油量的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車燃料控制方法及控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的燃料控制一般采用純電子線路構(gòu)成，未使用集成微處理器，并且裝置中采用繼電器作為模式選擇開關(guān)和冷啟動(dòng)開關(guān)，通過繼電器開啟和閉合來選擇燃料控制模式； 冷啟動(dòng)時(shí)利用外部開關(guān)控制繼電器保持開啟一段時(shí)間，噴油器連續(xù)噴油，保證啟動(dòng)。噴油脈沖電信號(hào)經(jīng)過LM139JS電壓比較器，對(duì)脈沖信號(hào)的寬度進(jìn)行調(diào)整，放大輸出到噴油器。此類控制器存在有一下兩大缺陷(1)適用范圍較小，若更換燃料種類，需手動(dòng)改變電路，操作較為復(fù)雜且精度比較低。(2)在低溫的環(huán)境下，需根據(jù)人都主觀判斷溫度高低決定是否做冷啟動(dòng)，這樣操作準(zhǔn)確性不高。且冷啟動(dòng)的方法一般是打開點(diǎn)火開頭，通過一個(gè)外置開關(guān)的開閉向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)噴適量的燃油，按一下啟動(dòng)開關(guān)按鈕(不超過0. 5s)，噴油器連續(xù)噴油加濃，增加混合氣的濃度，使汽車啟動(dòng)，且噴油量的多少需要人工不斷的嘗試。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車燃料控制方法，以解決現(xiàn)有的控制器在人工控制冷啟動(dòng)和修改燃料適用參數(shù)較為復(fù)雜且不精確的缺點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供一種汽車燃料控制器。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案—種汽車燃料控制方法，其特征在于，該方法是在不改變汽車電腦的前提下，控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射量進(jìn)行有效的控制控制器實(shí)時(shí)截取汽車電腦輸出的噴油脈沖信號(hào)， 通過采樣獲取得初始噴油脈沖寬度；控制器獲取燃料種類信號(hào)和室外溫度信號(hào)；當(dāng)汽車燃料為汽油時(shí)汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度均為初始噴油脈沖寬度；當(dāng)汽車燃料為醇類燃料時(shí)室外溫度> 10°C時(shí)，汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度為初始噴油脈沖寬度的120% 160%，室外溫度< 10°C時(shí)，汽車啟動(dòng)時(shí)的噴油脈沖寬度為初始噴油脈沖寬度的 100% 800%，經(jīng)1秒 8秒啟動(dòng)完成后即運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度為初始噴油脈沖寬度的 120% 160%。一種實(shí)現(xiàn)上述方法的汽車燃料控制器，其特征在于，包括主控制單元、測(cè)溫電路和模式切換開關(guān)；所述主控制單元包括依次連接的信號(hào)輸入電路、整形電路、處理模塊和驅(qū)動(dòng)電路，所述模式切換開關(guān)與處理模塊連接；所述測(cè)溫電路與處理模塊連接；其中所述信號(hào)輸入電路包括電阻Rl和電容Cl，電阻Rl —端和電容Cl的一端共線，電阻Rl的另一端接+12V，電容Cl的另一端接地；所述整形電路包括芯片U1、電阻R2和電容C2，芯片Ul為光電耦合芯片，芯片Ul的1腳與電阻R2的一端連接，電阻Rl和電容Cl均與芯片Ul的3腳連接，芯片Ul的4腳接地，芯片Ul的6腳通過電容C2接地，同時(shí)芯片Ul的6腳接入+5V，電阻R2的另一端接 +12V ；所述處理模塊包括芯片U2、電阻R3和電容C3，芯片U2是Atmel公司生產(chǎn)的AVR 系列8位單片機(jī)，芯片U2的4腳與芯片Ul的5腳連接并與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接+5V并通過電容C2接地，芯片U2的7腳、20腳和21腳共線連接+5V并通過電容 C3接地，芯片U2的8腳和22腳共線接地；所述驅(qū)動(dòng)電路包括功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql、電阻R4和電容C4，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極G 通過電阻R4與芯片U2的23腳連接，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極S接地，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極D通過電容C4接地并輸出到對(duì)應(yīng)的噴油器；所述模式切換開關(guān)為一外置開關(guān)，該外置開關(guān)一端與芯片U2的14腳相接，另一端接+5V;所述測(cè)溫電路包括一溫度傳感器，該溫度傳感器與芯片U2的10腳連接。本發(fā)明的汽車燃料控制器的其他技術(shù)特征為所述芯片Ul為HCPL-M611的光電耦合器。所述芯片U2為為ATmega8單片機(jī)。所述功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的型號(hào)為IRF530N。所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器的DQ端口接芯片U2 的10腳。所述控制器還包括有至少一個(gè)副控制單元，該副控制單元與主控制單元中的元器件及電路相同，副控制單元中的芯片U2與主控制單元中的芯片U2相接。所述控制器包括有三個(gè)副控制單元，分別為第一副控制單元、第二副控制單元和第三副控制單元，第一副控制單元中的芯片U2的M腳與主控制單元中的芯片U2的M腳相接，第一副控制單元中的芯片U2的25腳與主控制單元中的芯片U2的25腳相接，第一副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切換開關(guān)連接；第二副控制單元中的芯片U2的M腳與主控制單元中的芯片U2的M腳相接，第二副控制單元中的芯片U2的25腳與主控制單元中的芯片U2的25腳相接，第二副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切換開關(guān)連接；第三副控制單元中的芯片U2的M腳與主控制單元中的芯片U2的M腳相接第三副控制單元中的芯片U2的25腳與主控制單元中的芯片U2的25腳相接，第三副控制單元中的芯片U2 的14腳與模式切換開關(guān)連接。本發(fā)明可取得如下的技術(shù)效果在更換汽車燃料時(shí)，本發(fā)明的控制器無需更換電路，僅需修改處理模塊的內(nèi)部程序，具體操作時(shí)借助外置的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇核心處理器即芯片U2中適應(yīng)所選燃料的控制程序，即可實(shí)現(xiàn)控制模式的優(yōu)化。當(dāng)選定內(nèi)部指令程序后，內(nèi)部程序即可自動(dòng)切換到這種燃料運(yùn)行的處理狀態(tài)，輸出合理的噴油脈沖寬度供噴油器使用?，F(xiàn)有的汽車燃料控制器通過電壓比較電路實(shí)現(xiàn)噴油脈沖寬度的定量調(diào)整，如需改變噴油脈沖寬度，需通過改變比較電壓的值，即調(diào)節(jié)外部電阻的大小。在較低溫度啟動(dòng)時(shí)， 通過手動(dòng)開關(guān)向缸體內(nèi)連續(xù)噴油加濃，由于醇類的汽化潛熱比汽油的汽化潛熱高等化學(xué)特性，低溫下汽車不易啟動(dòng)，需通過連續(xù)噴油加濃，促使其充分燃燒促進(jìn)啟動(dòng)。本發(fā)明控制器處理模塊中的芯片U2可根據(jù)室外溫度自動(dòng)調(diào)整噴油脈沖寬度的大小，使之實(shí)現(xiàn)無需人工判斷調(diào)整，就可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)汽車的正常啟動(dòng)，大大減少了人工誤判，使之更加自動(dòng)化。通過集成芯片對(duì)噴油脈沖寬度的相應(yīng)調(diào)整，可以精確到微秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下汽車平穩(wěn)運(yùn)行，更加達(dá)到節(jié)能，減少資源浪費(fèi)。本發(fā)明汽車靈活燃料控制裝置，適用于多種汽車燃料的控制和不同汽車類型，核心技術(shù)在于自動(dòng)改變汽車基準(zhǔn)噴油脈寬，保持空燃比λ在1士0.03以內(nèi)，并在溫度較低的環(huán)境中具有冷啟動(dòng)效果，保障汽車正常使用。


圖1為本發(fā)明的主控制單元或副控制單元的結(jié)構(gòu)原理方框圖；圖2為本發(fā)明的主控制單元或副控制單元的電路圖。以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 本實(shí)施例的控制器包括主控制單元、測(cè)溫電路和模式切換開關(guān)；所述主控制單元包括依次連接的信號(hào)輸入電路、整形電路、處理模塊和驅(qū)動(dòng)電路，所述模式切換開關(guān)與處理模塊連接；所述測(cè)溫電路與處理模塊連接；上述信號(hào)輸入電路包括電阻Rl和電容Cl，電阻Rl —端和電容Cl的一端共線接汽車電腦，獲取其輸出的原始噴油脈沖信號(hào)，電阻Rl的另一端接+12V，電容Cl的另一端接地；上述整形電路包括芯片U1、電阻R2和電容C2，芯片Ul為HCPL-M611的光電耦合芯片，芯片Ul的1腳與電阻R2的一端連接，電阻Rl和電容Cl均與芯片Ul的3腳連接，芯片Ul的4腳接地，芯片Ul的6腳通過電容C2接地，同時(shí)芯片Ul的6腳接入+5V，電阻R2 的另一端接+12V;上述處理模塊包括芯片U2、電阻R3和電容C3，芯片U2是Atmel公司生產(chǎn)的AVR 系列8位單片機(jī)用于對(duì)噴油信號(hào)的處理，芯片U2的4腳與芯片Ul的5腳連接并與電阻R3 的一端連接，電阻R3的另一端接+5V并通過電容C2接地，芯片U2的7腳、20腳和21腳共線連接+5V并通過電容C3接地，芯片U2的8腳和22腳共線接地；上述驅(qū)動(dòng)電路包括IRF530N功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql、電阻R4和電容C4，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql 的柵極G通過電阻R4與芯片U2的23腳連接，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極S接地，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極D通過電容C4接地并輸出噴油脈沖信號(hào)供噴油器使用；上述主模式切換開關(guān)為一外置開關(guān)，該外置開關(guān)的一端與芯片U2的14連接，另一端接+5V ；上述測(cè)溫電路包括一 DS18B20溫度傳感器，該溫度傳感器與芯片U2的10腳連接。本發(fā)明的控制器不改變?cè)囯娔X的前提下，能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射量進(jìn)行有效的控制，該方法中實(shí)時(shí)截取汽車電腦輸出的噴油脈沖信號(hào)，通過對(duì)該噴油脈沖寬度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以保證汽車在不同種類燃料時(shí)都可穩(wěn)定運(yùn)行；汽車啟動(dòng)時(shí)，汽車電腦ECU的噴油脈沖信號(hào)輸入信號(hào)輸入電路，經(jīng)R1、C1進(jìn)行濾波處理后，輸入整形電路，經(jīng)芯片Ul進(jìn)行光電隔離處理，濾去外部噪音干擾獲得更加準(zhǔn)確的方波信號(hào)，而后通過芯片U2的第4管腳進(jìn)入處理器，芯片U2通過內(nèi)部計(jì)數(shù)器進(jìn)行采樣，獲取初始噴油脈沖寬度。啟動(dòng)的同時(shí)，芯片U2根據(jù)外置的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)向其發(fā)出的標(biāo)志信號(hào)，判斷所使用的燃料種類，當(dāng)燃料為汽油時(shí)，芯片U2對(duì)所輸入的初始噴油脈沖信號(hào)不做任何處理使其輸出到噴油器，即汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度均為初始噴油脈沖寬度；當(dāng)燃料為醇類時(shí)，處理器U2根據(jù)采集到的外部溫度做出如下處理當(dāng)室外溫度> 10°C時(shí)，啟動(dòng)時(shí)與啟動(dòng)后的噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的120% 160% ；當(dāng)室外溫度彡10°C時(shí)，啟動(dòng)時(shí)的噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的100% 800%，且延續(xù)1秒 8秒，啟動(dòng)完成后，噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的120% 160% ；經(jīng)芯片U2的噴油脈沖寬度信號(hào)由芯片U2經(jīng)過修改后從23腳輸出新的噴油脈沖信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，該信號(hào)由IRF530進(jìn)行功率放大后輸出至噴油器。實(shí)施例2:本實(shí)施例中的控制器是在實(shí)施例1的控制器的基礎(chǔ)上設(shè)置有一副控制單元，該副控制單元中的元器件及電路均與主控制單元中的元器件及電路相同，副控制單元中的芯片 U2的M腳和25腳與主控制單元中的芯片U2的M腳和25腳對(duì)應(yīng)相接，副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切轉(zhuǎn)換的外置開關(guān)的一端相接。其中的主控制單元和副控制單元分別控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的2個(gè)氣缸噴油器的噴油量。主控制單元和副控制單元進(jìn)行同步控制工作主控制單元和副控制單元接收到模式控制開關(guān)命令；當(dāng)燃料為汽油時(shí)，主控制單元和副控制單元中芯片U2對(duì)所輸入的初始噴油脈沖信號(hào)均不做任何處理使其輸出到噴油器，即汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度均為原噴油脈沖寬度；當(dāng)燃料為醇類時(shí)，主控制單元的處理器U2根據(jù)采集到的外部溫度進(jìn)行實(shí)施例1中所述的處理工作；同時(shí)主控制單元的處理器U2向副控制單元發(fā)出處理命令，副控制單元開始與主控制單元進(jìn)行同步信號(hào)處理，根據(jù)溫度大小主控制單元中的芯片U2的M腳和25腳向副控制單元中的芯片U2發(fā)出電信號(hào)命令，當(dāng)副控制單元中的芯片U2的M腳和25腳接收到的都是高電平信號(hào)時(shí)，副控制單元的芯片U2開始與主控制單元的芯片U2同步做冷啟動(dòng)處理即啟動(dòng)時(shí)的噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的100% 800%，且延續(xù)1秒 8秒，啟動(dòng)完成后，噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的120% 160% ；當(dāng)副控制單元中的芯片U2的M腳和25腳接收到的都是低電平信號(hào)，則副控制單元的芯片U2開始與主控制單元的芯片U2同步做正常啟動(dòng)處理啟動(dòng)時(shí)與啟動(dòng)后的噴油脈沖寬度調(diào)整為初始噴油脈沖寬度的120% 160%。實(shí)施例3 本實(shí)施例中的控制器是在實(shí)施例1的控制器的基礎(chǔ)上設(shè)置有三個(gè)副控制單元，該三個(gè)副控制單元中的元器件及電路均與主控制單元中的元器件及電路相通，三個(gè)副控制單元分別為第一副控制單元、第二副控制單元和第三副控制單元，第一副控制單元中的芯片 U2的M腳和25腳與主控制單元中的芯片U2的M腳和25腳對(duì)應(yīng)相接，第二副控制單元中的芯片U2的M腳和25腳與主控制單元中的芯片U2的M腳和25腳對(duì)應(yīng)相接，第三副控制單元中的芯片U2的M腳和25腳與主控制單元中的芯片U2的M腳和25腳對(duì)應(yīng)相接， 第一副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切換開關(guān)連接，第二副控制單元中的芯片U2的 14腳與模式切換開關(guān)連接，第三副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切換開關(guān)連接。
其中的主控制單元、第一副控制單元、第二副控制單元和第三副控制單元可分別控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)氣缸噴油器的噴油量。如實(shí)施例2中所述，主控制單元進(jìn)行自我處理工作并指控第一副控制單元、第二副控制單元和第三副控制單元同步工作。
權(quán)利要求
1.一種汽車燃料控制方法，其特征在于，該方法是在不改變汽車電腦的前提下，控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射量進(jìn)行有效的控制，具體過程如下控制器實(shí)時(shí)截取汽車電腦輸出的噴油脈沖信號(hào)，通過采樣獲取得初始噴油脈沖寬度； 控制器獲取汽車燃料種類信號(hào)和室外溫度信號(hào)；當(dāng)汽車燃料為汽油時(shí)汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度均為初始噴油脈沖寬度；當(dāng)汽車燃料為醇類燃料時(shí)(1)環(huán)境溫度>10°c時(shí)，汽車啟動(dòng)時(shí)與運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度均為初始噴油脈沖寬度的 120% 160% ；(2)環(huán)境溫度彡10°C時(shí)，汽車啟動(dòng)時(shí)的噴油脈沖寬度為初始噴油脈沖寬度的100% 800%，經(jīng)1秒 8秒啟動(dòng)完成后，運(yùn)行時(shí)的噴油脈沖寬度為初始噴油脈沖寬度的120% 160%。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的汽車燃料控制器，其特征在于，包括主控制單元、測(cè)溫電路和模式切換開關(guān)；所述主控制單元包括依次連接的信號(hào)輸入電路、整形電路、處理模塊和驅(qū)動(dòng)電路，所述模式切換開關(guān)與處理模塊連接；所述測(cè)溫電路與處理模塊連接；其中所述信號(hào)輸入電路包括電阻Rl和電容Cl，電阻Rl —端和電容Cl的一端共線，電阻Rl 的另一端接+12V，電容Cl的另一端接地；所述整形電路包括芯片Ul、電阻R2和電容C2，芯片Ul為光電耦合芯片，芯片Ul的1 腳與電阻R2的一端連接，電阻Rl和電容Cl均與芯片Ul的3腳連接，芯片Ul的4腳接地， 芯片Ul的6腳通過電容C2接地，同時(shí)6腳接入+5V，電阻R2的另一端接+12V ；所述處理模塊包括芯片U2、電阻R3和電容C3，芯片U2是Atmel公司生產(chǎn)的AVR系列 8位單片機(jī)，芯片U2的4腳與芯片Ul的5腳連接并與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接+5V并通過電容C2接地，芯片U2的7腳、20腳和21腳共線連接+5V并通過電容C3接地，芯片U2的8腳和22腳共線接地；所述驅(qū)動(dòng)電路包括功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql、電阻R4和電容C4，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極G通過電阻R4與芯片U2的23腳連接，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極S接地，功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極D通過電容C4接地并輸出；所述模式切換開關(guān)為一外置開關(guān)，該外置開關(guān)一端與芯片U2的14腳相接，另一端接+5V ；所述測(cè)溫電路包括一溫度傳感器，該溫度傳感器與芯片U2的10腳連接。
3.如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述芯片Ul為HCPL-M611的光電耦合器。
4.如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述芯片U2為ATmegaS單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述功率場(chǎng)效應(yīng)管Ql的型號(hào)為IRF530N。
6.如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器， DS18B20溫度傳感器的DQ端口接芯片U2的10腳。
7.如權(quán)利要求2至6任一權(quán)利要求所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括有至少一個(gè)副控制單元，該副控制單元與主控制單元中的元器件及電路相同，副控制單元中的芯片U2與主控制單元中的芯片U2相接。
8.如權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括有三個(gè)副控制單元，分別為第一副控制單元、第二副控制單元和第三副控制單元，第一副控制單元中的芯片U2的24腳與主控制單元中的芯片U2的M腳相接，第一副控制單元中的芯片U2的25腳與主控制單元中的芯片U2的25腳相接，第一副控制單元中的芯片U2的14腳與模式切換開關(guān)連接； 第二副控制單元中的芯片U2的M腳與主控制單元中的芯片U2的M腳相接，的25腳與主控制單元中的芯片U2的25腳相接， 的14腳與模式切換開關(guān)連接； 的M腳與主控制單元中的芯片- I - I - - I - - I - - IΑβ Αβ Αβ Αβ Αβ ^ ^ ^ ^ ^副控制單元中的芯片 副控制單元中的芯片 副控制單元中的芯片 副控制單元中的芯片 副控制單元中的芯片U2 U2 U2 U2 U2的25腳與主控制單元中的芯片的14腳與模式切換開關(guān)連接。U2的24腳相接 U2的25腳相接，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車燃料控制方法及控制器。方法在不改變汽車電腦的前提下，控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射量進(jìn)行有效的控制，通過截取汽車電腦ECU的噴油脈沖信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，以保證汽車在使用不同種類燃料時(shí)均可保持空燃比λ在1±0.03以內(nèi)，并靈活高效啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行?？刂破餍盘?hào)輸入電路、整形電路、處理模塊、驅(qū)動(dòng)電路模式切換開關(guān)，其中，信號(hào)輸入電路、整形電路、處理模塊和驅(qū)動(dòng)電路依次連接，模式切換開關(guān)與處理模塊連接；所述測(cè)溫電路與處理模塊連接；控制器還可以包括至少一個(gè)與主控制單元連接的副控制單元，以控制多個(gè)氣缸。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在靈活燃料汽車上推廣使用。
文檔編號(hào)F02D19/06GK102305136SQ201110218929
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者劉生全, 趙勇濤, 馬志義, 馬榮貴 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)