基于的汽车用甲醇汽油双燃料控制器设计

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1、万方数据2013年第33卷第4期河北大学学报(自然科学版)2013JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)V01．33No．4DOI：10．3969／j．issn．1000—1565．2013．04．016基于ARM的汽车用甲醇／汽油双燃料控制器设计韩晓霞，张庆顺(河北大学电子信息工程学院，河北保定071002)摘要：提出了一种基于嵌入式ARM(advancedRISCmachines，高级精简指令集机器)处理器的汽车用甲醇／汽油双燃料控制器设计方案．此控制器安装于汽车电控单元(ECU)与发动机

2、之间，与ECU实现互动，通过安装在汽车发动机不同部位上的各种传感器采集发动机的各种工作参数，采用燃油喷射控制修正技术，依据甲醇与汽油的热值差异及替代关系修正喷油脉宽，实现双燃料控制．关键词：甲醇燃料；燃油喷射修正；ARM控制器；双燃料控制中图分类号：TM571文献标志码：A文章编号：1000—1565(2013)04—0424一05DesignofARM-basedmethanol／gasolinedual-fuelcontrollerHANXiaoxia，ZHANGQingshun(CollegeofElectronicandInformatio

3、nalEngineering，HebeiUniversity，Baoding071002，China)Abstract：ThesoftwareandhardwaredesignofanARM—basedmethanol／gasolinedual—fuelcontrollerwasproposed．Thecontrollerwasinstalledbetweentheelectroniccontrolunit(ECU)andtheengineofautomobile，interactingwiththeECUandcollectingoperatin

4、gparametersbyvarioustransducersinstalledontheengine．Dual—fuelcontrollingwasrealizedbyfuel—injection-correctionaccordingtocalorificvaluedifferencebetweenmethanolandpetr01．Keywords：methanol；fuelinjectioncorrection；ARMcontroller；dual—fuelcontrolling汽柴油的消耗随着汽车及其他内燃机的飞速发展而急剧增加，造成了世

5、界范围内的能源危机，寻找替代能源将成为世界经济发展的关键．而工业的快速发展带来日益严重的环境问题，减少大气污染、使用清洁能源的呼声日益强烈，这就决定了代用燃料不仅要燃烧性能良好，其燃烧产物的清洁性亦要满足日益严格的排放规定．近年来甲醇燃料以其优良的特性引起了各国政府的关注．甲醇燃料无色透明，呈液态，分子结构简单，辛烷值较高，含氧丰富易于燃烧，而且甲醇燃烧后常规排放污染物一般低于石油类燃料，主要的残留物是水，符合当下环境保护的理念．甲醇再生性良好，生产原料来源十分广泛，可以从煤、石油伴生气、天然气、植物秸秆，甚至可燃垃圾等资源中提炼，有助于缓解世界范

6、围内的能源危机．收稿日期：2012—12—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(61074175)；河北省自然科学基金资助项目(E2013201176)；保定市科学技术研究与发展指导计划项目(12ZG017)；河北大学青年基金项目(2010Q01)第一作者：韩晓霞(1977一)，女，河北保定人，河北大学讲师，主要从事电路与系统方向研究．E-mail：hanxiaoxia258@sohu．corn万方数据第4期韩晓霞等：基于ARM的汽车用甲醇／汽油双燃料控制器设计另外由于甲醇价格低廉，只相当于汽油的1／3，故在新燃料汽车上具有很广阔的应用前景．但甲

7、醇与汽油的能效比为1．5：1，而目前汽车的喷油系统都是按照汽油的能效值来设计的，故直接应用在目前的汽车上存在动力不足、打火困难、暖机时间长、断火、熄火等情况，因此甲醇／汽油双燃料工作模式便应运而生，为此，需要为现有的汽油发动机设计适合双燃料供给的控制器．1甲醇／汽油双燃料控制器总体设计1．1控制理论基础表1为甲醇、汽油主要理化性质的数据对比．从表中的分子式可以看出，甲醇氧分子质量比为50％，故燃烧过程清洁、低污染，满足对于替代能源清洁度的要求．但表中数据显示，汽油热值为43．50MJ／kg，甲醇的热值为19．6MJ／kgE卜2

8、．从能量守恒的角度来

9、说，在汽车发动机结构基本不变的条件下，要使汽车仍能正常运行，就必须使甲醇的供应量与当量汽油热值相同．表1甲醇和汽油的燃料特