本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

甲醇燃料是一種新型清潔燃料。甲醇可替代汽油和柴油，應(yīng)用于各種機(jī)動(dòng)車、鍋灶爐中。生產(chǎn)甲醇的原料主要是煤、天然氣、煤層氣、焦?fàn)t氣等。特別是利用高硫的劣質(zhì)煤和焦?fàn)t氣來(lái)生產(chǎn)甲醇，這既可提高資源綜合利用又可以減少環(huán)境污染。但是甲醇具有燃點(diǎn)較高、低溫啟動(dòng)較困難的問(wèn)題。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中有采用基于單油軌和單套噴油器的汽車雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。這個(gè)單油軌和單套噴油器的汽車雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)先利用汽油燃料加熱發(fā)動(dòng)機(jī)，再采用甲醇繼續(xù)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料，解決了甲醇低溫啟動(dòng)困難的問(wèn)題。但是，現(xiàn)有技術(shù)在甲醇燃料箱中甲醇不足的情況下還會(huì)繼續(xù)強(qiáng)制切換甲醇燃料，這易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，整車無(wú)法正常工作。現(xiàn)有技術(shù)在切換到甲醇燃料工作后，如果甲醇燃料箱中甲醇耗盡而汽油燃料還有剩余時(shí)，采用現(xiàn)有技術(shù)的車輛只能熄火而無(wú)法實(shí)現(xiàn)從甲醇燃料切換回汽油燃料工作模式。即現(xiàn)有技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)汽油模式向甲醇模式切換，無(wú)法實(shí)現(xiàn)甲醇模式向汽油模式切換工作。并且，現(xiàn)有技術(shù)在將汽油燃料切換到甲醇燃料時(shí)，其油軌、油路內(nèi)殘留有汽油燃料，并且汽油燃料隨著管路進(jìn)入到甲醇燃料箱內(nèi)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)多次啟動(dòng)并切換燃料后，甲醇燃料箱內(nèi)不再是甲醇燃料，而是甲醇與汽油混合燃料。由于甲醇、汽油混合燃料燃燒特性與純的甲醇燃料燃燒特性差別大，因此采用混合燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)性能將不如采用純的甲醇燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中保證了甲醇燃料和汽油燃料靈活切換使用。同時(shí)，該系統(tǒng)的油軌、油路中殘留的燃油可以回收到相應(yīng)的燃料儲(chǔ)罐，從而不會(huì)導(dǎo)致燃油儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇燃料和汽油燃料混合，保證了甲醇燃料和汽油燃料各自的純度。

特別地，本發(fā)明提供了一種單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)，用于從汽油和甲醇中任選一種燃料作為甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式包括冷啟動(dòng)工作模式和正常工作模式，包括：甲醇燃料儲(chǔ)罐，用于存儲(chǔ)甲醇燃料；汽油燃料儲(chǔ)罐，用于存儲(chǔ)汽油燃料；甲醇液位傳感器，用于檢測(cè)所述甲醇燃料儲(chǔ)罐內(nèi)的所述甲醇燃料的液位；油軌噴油器總成，用于從所述甲醇燃料儲(chǔ)罐向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給甲醇燃料或從所述汽油燃料儲(chǔ)罐向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給汽油燃料；和控制器，用于在所述冷啟動(dòng)工作模式時(shí)控制所述油軌噴油器總成向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給所述汽油燃料，在所述正常工作模式時(shí)根據(jù)所述甲醇液位傳感器檢測(cè)到的所述甲醇燃料的液位來(lái)確定是否將燃料由所述汽油燃料切換為所述甲醇燃料或者是否將燃料由所述甲醇燃料切換為所述汽油燃料。

進(jìn)一步地，還包括：汽油燃料回收裝置，用于在將燃料由所述汽油燃料切換為所述甲醇燃料時(shí)，將所述油軌噴油器總成處殘余的汽油燃料回收至所述汽油燃料儲(chǔ)罐；甲醇燃料回收裝置，用于在將燃料由所述甲醇燃料切換為所述汽油燃料時(shí)，將所述油軌噴油器總成處殘余的甲醇燃料回收至所述甲醇燃料儲(chǔ)罐。

進(jìn)一步地，所述汽油燃料回收裝置包括：汽油燃料回收管路，其一端與所述油軌噴油器總成相連通，另一端與所述汽油燃料儲(chǔ)罐相連通；第一開關(guān)閥，用于選擇性地打開或關(guān)閉所述汽油燃料回收管路。

進(jìn)一步地，所述甲醇燃料回收裝置包括：甲醇燃料回收管路，其一端與所述油軌噴油器總成相連通，另一端與所述甲醇燃料儲(chǔ)罐相連通；第二開關(guān)閥，用于選擇性地打開或關(guān)閉所述甲醇燃料回收管路。

進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)閥配置成在所述第二開關(guān)閥打開時(shí)關(guān)閉，在所述第二開關(guān)閥關(guān)閉時(shí)打開；所述第二開關(guān)閥配置成在所述第一開關(guān)閥打開時(shí)關(guān)閉，在所述第一開關(guān)閥關(guān)閉時(shí)打開。

進(jìn)一步地，還包括：液體濃度傳感器，用于檢測(cè)所述油軌噴油器總成處的甲醇燃料和/或所述汽油燃料的濃度；其中，所述第一開關(guān)閥配置成在所述液體濃度傳感器檢測(cè)到所述汽油燃料的濃度不高于第一預(yù)設(shè)值時(shí)關(guān)閉；所述第二開關(guān)閥配置成在所述液體濃度傳感器檢測(cè)到所述甲醇燃料的濃度不高于第二預(yù)設(shè)值時(shí)關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)值和所述第二預(yù)設(shè)值設(shè)置成相等或者不相等；所述第一預(yù)設(shè)值和所述第二預(yù)設(shè)值設(shè)置成基本上為零。

進(jìn)一步地，所述甲醇燃料儲(chǔ)罐和汽油燃料儲(chǔ)罐設(shè)置在同一油箱中的兩個(gè)腔室內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述控制器配置成在所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式由所述冷啟動(dòng)工作模式切換至所述正常工作模式時(shí)，在所述甲醇液位傳感器檢測(cè)到的所述甲醇燃料的液位不高于第一預(yù)設(shè)液位時(shí)，控制所述油軌噴油器總成繼續(xù)向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給所述汽油燃料，否則，控制所述油軌噴油器總成向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給甲醇燃料。

進(jìn)一步地，所述控制器配置成在所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式處于所述正常工作模式時(shí)，在所述甲醇液位傳感器檢測(cè)到的所述甲醇燃料的液位不高于第二預(yù)設(shè)液位時(shí)，控制所述油軌噴油器總成將燃料由所述甲醇燃料切換為所述汽油燃料，否則，控制所述油軌噴油器總成繼續(xù)向所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)供給所述甲醇燃料。

本發(fā)明的單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)，如果在甲醇燃料儲(chǔ)罐無(wú)甲醇時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)切換至甲醇，而直接用汽油燃料工作；如果甲醇足夠，在切換甲醇燃料后，如果甲醇耗盡，本技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)甲醇燃料重新切換回汽油燃料。因此，所述系統(tǒng)保證了甲醇燃料和汽油燃料靈活切換使用，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁熄火導(dǎo)致的整車無(wú)法工作的情況。

進(jìn)一步地，該系統(tǒng)的油軌、油路中殘留的燃油可以回收到相應(yīng)的燃料儲(chǔ)罐，從而不會(huì)導(dǎo)致燃油儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇燃料和汽油燃料混合，保證了甲醇燃料和汽油燃料各自的純度，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)在高純度燃料的作用下發(fā)揮出最大性能。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說(shuō)明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)的示意圖；

圖2是圖1所示單油軌雙燃料自動(dòng)切換控制系統(tǒng)的零部件具體分布示意圖。圖中各符號(hào)的含義：

1、汽油燃料供給單元，101、汽油泵，102、汽油泵電磁繼電器，103、汽油調(diào)壓閥，104、汽油單向閥，105、汽油燃料儲(chǔ)罐，

2、甲醇燃料供給單元，201、甲醇泵，202、甲醇泵電磁繼電器，203、甲醇調(diào)壓閥，204、甲醇單向閥，205、甲醇燃料儲(chǔ)罐，

3、三通閥，

4、發(fā)動(dòng)機(jī)總成，401、油軌噴油器總成，402、發(fā)動(dòng)機(jī)本體，

5、溫度傳感器，

6、控制器，

7、汽油燃料回收裝置，701、汽油回路電磁閥，702、汽油回路電磁繼電器，

8、甲醇燃料回收裝置，801、甲醇回路電磁閥，802、甲醇回路電磁繼電器，

9、液位傳感器，901、汽油液位傳感器，902、甲醇液位傳感器，

10、液體濃度傳感器。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的單油軌雙燃料自動(dòng)切換系統(tǒng)用于從汽油和甲醇中任選一種燃料作為甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式包括冷啟動(dòng)工作模式和正常工作模式。單油軌雙燃料自動(dòng)切換系統(tǒng)由汽油燃料供給單元1、甲醇燃料供給單元2、發(fā)動(dòng)機(jī)總成4、溫度傳感器5、控制器6、汽油燃料回收裝置7、甲醇燃料回收裝置8、液位傳感器9組成。發(fā)動(dòng)機(jī)總成4冷啟動(dòng)后，啟動(dòng)信號(hào)傳遞到控制器6。控制器6控制汽油燃料供給單元1提供汽油燃料至發(fā)動(dòng)機(jī)總成4，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度提高，在本實(shí)施例中溫度傳感器5檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度。液位傳感器9檢測(cè)甲醇燃料供給單元2的甲醇余量和所述汽油燃料供給單元1的汽油余量。所述溫度傳感器5將溫度信號(hào)傳遞到控制器6，同時(shí)所述液位傳感器9將燃料余量信號(hào)傳遞到控制器6。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到預(yù)定值，發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作模式。當(dāng)檢測(cè)到的甲醇余量足夠提供后續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制器6開啟甲醇燃料供給單元2，并關(guān)閉汽油燃料供給單元1，以使得接下來(lái)由甲醇代替汽油為發(fā)動(dòng)機(jī)提供能源。在甲醇燃料供給單元2開啟的同時(shí)，控制器6開啟汽油燃料回收裝置7，回收所述發(fā)動(dòng)機(jī)總成4中的汽油至所述汽油燃料供給單元1。

進(jìn)一步地，如果供給燃料時(shí)從甲醇燃料切換為汽油燃料，那么該系統(tǒng)還可以利用甲醇燃料回收裝置8，用于在將燃料由所述甲醇燃料切換為所述汽油燃料時(shí)，回收發(fā)動(dòng)機(jī)總成4中的甲醇燃料至所述甲醇燃料供給單元2。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了甲醇燃料和汽油燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中的靈活切換，而不易導(dǎo)致在切換過(guò)程中熄火。

結(jié)合圖1和圖2進(jìn)一步說(shuō)明單油軌雙燃料自動(dòng)切換系統(tǒng)的零部件分布。在本實(shí)施例中，甲醇燃料儲(chǔ)罐205用于存儲(chǔ)甲醇燃料。汽油燃料儲(chǔ)罐105用于存儲(chǔ)汽油燃料。所述甲醇燃料儲(chǔ)罐205和汽油燃料儲(chǔ)罐105設(shè)置在同一油箱中的兩個(gè)腔室內(nèi)，即汽油燃料儲(chǔ)罐105和甲醇燃料儲(chǔ)罐205組成了雙腔結(jié)構(gòu)燃油儲(chǔ)罐。發(fā)動(dòng)機(jī)本體402冷啟動(dòng)，控制器6向汽油泵電磁繼電器102發(fā)出信號(hào)，汽油泵101啟動(dòng)。汽油相繼通過(guò)汽油調(diào)壓閥103、汽油單向閥104、以及三通閥3進(jìn)入油軌噴油器總成401。三通閥3通向的三個(gè)方向分別連接汽油燃料儲(chǔ)罐105、甲醇燃料儲(chǔ)罐205、油軌噴油器總成401。汽油通過(guò)油軌噴油器總成401噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)本體402作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油為燃料開始工作，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度升高。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作模式。溫度傳感器5監(jiān)測(cè)著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度，并將溫度信號(hào)傳遞到所述控制器6。液位傳感器9中的甲醇液位傳感器902檢測(cè)甲醇燃料儲(chǔ)罐205中的甲醇余量，并將甲醇余量信號(hào)傳遞到所述控制器6。所述控制器6根據(jù)溫度信號(hào)和甲醇余量信號(hào)進(jìn)行操作：當(dāng)甲醇余量高于第一預(yù)設(shè)溫度且冷卻液溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，控制器6停止汽油泵電磁繼電器102，開啟甲醇泵電磁繼電器202；當(dāng)甲醇余量不高于第一預(yù)設(shè)液位且冷卻液溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，控制器6繼續(xù)控制汽油泵電磁繼電器102工作。

當(dāng)開啟甲醇泵電磁繼電器202后，甲醇泵201啟動(dòng)，甲醇相繼通過(guò)甲醇調(diào)壓閥203、甲醇單向閥204、以及三通閥3進(jìn)入油軌噴油器總成401。甲醇通過(guò)油軌噴油器總成401的噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)本體402作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料?？刂破?在向甲醇泵電磁繼電器202發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)的同時(shí)也向汽油回路電磁繼電器702發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，以使得第一開關(guān)閥開啟。在本實(shí)施例中，第一開關(guān)閥為汽油回路電磁閥701。油軌噴油器總成401中的殘留的汽油沿著汽油回路電磁閥701回到汽油燃料儲(chǔ)罐105。液體濃度傳感器10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著油軌噴油器總成401的油軌中的燃料液體濃度，并將液體濃度值返回到控制器6。當(dāng)液體濃度傳感器檢測(cè)到汽油燃料的濃度不高于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器6控制汽油回路電磁繼電器702關(guān)閉，并關(guān)閉汽油回路電磁閥701。

在甲醇燃料儲(chǔ)罐205為發(fā)動(dòng)機(jī)本體402提供甲醇燃料的過(guò)程中，甲醇液位傳感器902檢測(cè)到的甲醇余量信號(hào)和汽油液位傳感器901檢測(cè)到的汽油余量信號(hào)返回到控制器6。當(dāng)甲醇余量不高于第二預(yù)設(shè)值而汽油余量足夠時(shí)，控制器6向甲醇泵電磁繼電器202發(fā)出停止信號(hào)，并向汽油泵電磁繼電器102發(fā)出開啟信號(hào)。同時(shí)，控制器6還向甲醇回路電磁繼電器802發(fā)出開啟信號(hào)，以控制第二開關(guān)閥開啟。在本實(shí)施例中，第二開關(guān)閥為甲醇回路電磁閥801。因此，打開的甲醇回路電磁閥801使得油軌中殘留的甲醇燃料通過(guò)甲醇回路電磁閥801回到甲醇燃料儲(chǔ)罐205。此時(shí)，汽油燃料儲(chǔ)罐105中的汽油為發(fā)動(dòng)機(jī)本體402提供動(dòng)力。同時(shí)回收油軌中殘留的甲醇至甲醇燃料儲(chǔ)罐205。液體濃度傳感器10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著油軌噴油器總成401的油軌中的燃料液體濃度，并將液體濃度值返回到控制器6。當(dāng)液體濃度值檢測(cè)到汽油燃料的濃度不高于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，油軌中不再有甲醇燃料，控制器6控制甲醇回路電磁繼電器802關(guān)閉，并關(guān)閉甲醇回路電磁閥801。

因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)后，如果在甲醇燃料儲(chǔ)罐205中甲醇余量不足，控制器6可以不將汽油燃料切換為甲醇，而直接用汽油燃料工作。如果甲醇余量足夠，發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作模式，其燃料供給從汽油順利切換為甲醇燃料，以甲醇燃料提供動(dòng)力。在將動(dòng)力切換成甲醇燃料后，如果甲醇燃料耗盡，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)將甲醇燃料重新切換回汽油燃料。并且在保證了甲醇燃料和汽油燃料靈活切換使用的同時(shí)，油軌、油路中殘留燃油可以回收到相應(yīng)的燃油儲(chǔ)罐，不會(huì)導(dǎo)致燃油儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇、汽油混合，從而保證甲醇燃料和汽油燃料各自的純度。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。