技术领域
[0001] 本实用新型属于FPGA应用技术领域,具体涉及一种用于电控汽油机燃用高比例甲醇汽油的控制器。
背景技术
[0002] 受到资源的影响,我国
原油供需矛盾日益突显,自从1993年以来,我国从石油出口国转变成为了石油进口国,且石油进口量呈逐年上升趋势。甲醇汽油是车用
燃料替代,是新
能源的重要组成部分。甲醇汽油是一种"以
煤代油"路径,可以作为汽油的替代物从而实现对原油的部分替代。甲醇原料来源广泛,生产工艺成熟,主要来自煤化工和
天然气合成,可以利用煤炭、天然气、
煤层气、
生物质等制成。然而现有的汽油机
汽车是无法直接使用甲醇汽油的,针对此问题市场上已经出现了控制汽油机燃用高比例甲醇汽油的控制器,但整体上来说技术上仍有
缺陷,例如无法在低温环境中实现
冷启动或效果不佳,无法动态实时的调整喷油量等问题。因此很有必要设计一种用于自动实时调整的汽油机燃用高比例甲醇汽油的控制器,以解决汽油车燃用高比例甲醇汽油的问题。
发明内容
[0003] 针对现有汽车
发动机的特点和技术中的缺陷或不足,本实用新型的目的在于,提供一种基于FPGA的电控汽油机燃用高比例甲醇汽油控制器。
[0004] 为实现现有汽车燃用甲醇汽油的任务,本实用新型采取如下的技术解决方案:
[0005] 一种基于FPGA的电控汽油机燃用高比例甲醇汽油控制器,其特征在于:该装置包括电源模
块、
信号输入隔离模块、模式切换
开关模块、
温度测量模块、FPGA控制器模块和输出驱动
电路模块,其中信号输入隔离模块、模式切换开关模块、温度测量模块分别与FPGA控制器模块输入端相连接,FPGA控制器模块输出端与输出驱动电路模块相连接;电源模块分别与温度测量模块、FPGA控制器模块和输出驱动电路模块相连接。
[0006] 本实用新型的其它特点是:
[0007] 所述FPGA采用Altera公司的cycloneIII系列FPGA芯片EP3C16Q240C8。
[0008] 本实用新型的用于汽油车燃用高比例甲醇汽油的控制器,利用FPGA强大的并行计算能
力,通过输出驱动电路控制现有汽油车燃用高比例甲醇汽油。司机通过所加燃料的不同把模式开关打到相应的
位置,FPGA获得模式开关的状态可以辨别车辆所使用的是汽油还是甲醇汽油,在进入相应的处理电路对ECU输出的喷油脉冲进行实时的处理,在输出脉冲控制
喷油器进行精确地喷油。如果FPGA通过测温电路获得的温度数据,判断出车辆进行冷启动,FPGA会根据温度数据和模式开关的状态对ECU的喷油脉冲进行相应的展宽和延时操作,直到车辆正常启动,在正常启动后自动进入正常行驶状态下的调节,使汽车的动力处在最佳状态。其结构简单,安装方便,易于实现,可以很好的解决在不改变现有汽车结构的前提下使其燃用甲醇汽油的问题。
附图说明
[0010] 图2为控制器安装模拟图。
[0011] 以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
[0012] 参见图1,本
实施例给出一种用于汽油车燃用高比例甲醇汽油的控制器,该装置,包括电源模块、信号输入隔离模块、模式切换开关模块、温度测量模块、FPGA控制器模块和输出驱动电路模块,其中信号输入隔离模块、模式切换开关模块、温度测量模块分别与FPGA控制器模块输入端相连接,FPGA控制器模块输出端与输出驱动电路模块相连接;电源模块分别与温度测量模块、FPGA控制器模块和输出驱动电路模块相连接。
[0013] 本实用新型由ECU输入的喷油脉冲信号进入输入隔离模块,将高电平为12V左右的脉冲转换到高电平为3.3V左右的脉冲输入到FPGA处理器模块中,同时FPGA处理器模块获得由测温模块测得的发动机缸体的温度数据和模式开关的状态,判断出车辆是否进行冷启动以及燃油种类。如果模式开关处在汽油档位置,FPGA处理器对ECU脉冲信号不做任何处理之际输出到驱动电路控制喷油器喷油。如果模式开关处在甲醇汽油档位置,FPGA处理器对ECU脉冲信号进行适当的展宽之后输出到输出电路。如果由获得的温度数据判断出车辆进行甲醇汽油的冷启动,FPGA处理器将会对ECU脉冲信号进行大倍数的展宽后并保持7-9s,直到车辆启动成功。启动成功后发动机缸体的温度迅速上升,FPGA处理器对ECU脉冲信号进行1.2-1.5倍左右的展宽以适应汽车的动力要求,使其正常行驶。
[0014] 本实施例中,FPGA采用Altera公司的cycloneIII系列FPGA芯片EP3C16Q240C8。用于对燃油种类的识别、发动机缸体温度的测量和ECU喷油脉宽的展宽。本实用新型的FPGA处理器模块的硬件描述语言程序结构非常简单。使用FPGA的主要优点在于FPGA具有多个可配置的I/O端口、具有较高的主频和整个电路升级较为方便简单,只需要改变其硬件描述语言程序即可,而不需要对硬件电路有较大的
修改,对于普通的四缸汽车或六缸甚至更多缸体的汽车我们只需要下载不同的程序而已,使用起来非常方便。
[0015] 参照图2,整个控制器的安装非常简单、方便,只需要将该控制器
串联到ECU的输出端和喷油器的输入端之间,汽油车就可以燃用甲醇汽油了。