專利名稱：一種汽車節(jié)油的方法及其節(jié)油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車節(jié)油領(lǐng)域，具體涉及一種汽車節(jié)油的方法及其節(jié)油器。
自從汽車進(jìn)入人們生活以后，給人們帶來了極大的方便。然而，作為汽車動(dòng)力來源的汽油用量的增多與能源的日漸枯竭的矛盾越顯突出，汽車尾氣中有害氣體排放量的增多給人們賴以生存的自然環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的危害。通過實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)汽車處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的污染最為嚴(yán)重，而汽車處于剎車期、下坡滑行期、強(qiáng)制怠速期等運(yùn)行工礦時(shí)，燃油消耗屬于無功耗油，因此造成了能源的浪費(fèi)。怎樣才能有效的節(jié)約燃油，減少污染呢？國內(nèi)外出現(xiàn)了很多的節(jié)油減污設(shè)備，并且這些設(shè)備都和汽車的怠速開關(guān)有關(guān)。以往的怠速開關(guān)有霍爾傳感器開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、怠速螺釘開關(guān)等，這些開關(guān)又都與節(jié)氣門的直接開度有關(guān)。
針對(duì)這一現(xiàn)狀，國內(nèi)各化油器廠家紛紛推出怠速節(jié)油化油器。其原理是在汽車處于滑行期、強(qiáng)制怠速期、下坡等運(yùn)行工況時(shí)，通過關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，而使怠速節(jié)油電磁閥斷電，切斷怠速供油，達(dá)到節(jié)油的目的。然而，汽車安全駕駛法規(guī)規(guī)定，在下坡路段禁止熄火駕駛，同時(shí)頻繁的關(guān)閉、開啟點(diǎn)火開關(guān)，增加了司機(jī)的駕駛負(fù)擔(dān)，容易造成行車事故，從而使得節(jié)油化油器這一功能形同虛設(shè)，從而失去了原有的設(shè)計(jì)作用。根據(jù)這一情況，國內(nèi)相繼出現(xiàn)了不同種類的汽車節(jié)油器，大多是利用汽車節(jié)氣門本身的動(dòng)作與否，取得電子開關(guān)量信號(hào)，對(duì)怠速節(jié)油電磁閥實(shí)施控制。但節(jié)氣門信號(hào)的準(zhǔn)確、可靠的取得是非常困難的，這是由千差萬別的車體所決定的，所以使其節(jié)油器通用性極差，性能很不穩(wěn)定，不適應(yīng)大批量安裝和推廣使用。
本發(fā)明的目的是提供一種將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行狀態(tài)和非怠速運(yùn)行狀態(tài)下，節(jié)氣門上方階躍變化的真空度信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻鞴?jié)氣門開度的開關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，通過電信號(hào)的處理，實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)油的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是將壓力檢測(cè)元件一真空膜盒壓力開關(guān)與電子電路相結(jié)合，提供一種對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速進(jìn)油量自動(dòng)控制，達(dá)到節(jié)油減污目的，提供一種汽車節(jié)油器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種汽車節(jié)油器的電子控制器。
一種汽車節(jié)油的方法，其特征在于1)將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行狀態(tài)和非怠速運(yùn)行狀態(tài)下，節(jié)氣門上方階躍化的真空度信號(hào)，通過壓力開關(guān)，轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻鞴?jié)氣門開度的開關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，送入電子控制器；2)電子控制器將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈來的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)，進(jìn)行微分、整形、濾波，獲得標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)3)通過RC分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油轉(zhuǎn)速上、下限值的設(shè)定計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻率——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入頻率成反比的非線性電壓信號(hào)；4)由時(shí)基電路進(jìn)行施密特運(yùn)算，輸出轉(zhuǎn)速的開關(guān)量信號(hào)，與表明節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行邏輯比較運(yùn)算，獲得不同的汽車運(yùn)行狀態(tài)，而輸出相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)；5)根據(jù)相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥的通電、斷電，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)油量。
邏輯比較運(yùn)算為1)壓力開關(guān)接點(diǎn)WS2閉合時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為低電平，使時(shí)基電路的輸出強(qiáng)制為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與”的邏輯運(yùn)算；2)壓力開關(guān)接點(diǎn)斷開時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為高電平，當(dāng)輸入電壓信號(hào)大于2/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與非”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于節(jié)油轉(zhuǎn)速下限值，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)行工況，當(dāng)輸入的電壓信號(hào)小于1/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為高電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“或”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于節(jié)油轉(zhuǎn)速上限值，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)油運(yùn)行工況；標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)，通過三極管的反向作用，再經(jīng)RC分壓電路進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻率——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入頻率成正比的非線性電壓信號(hào)，通過模擬顯示表對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。
利用上述方法制造的節(jié)油器，包括真空膜盒壓力開關(guān)2和裝在真空膜盒壓力開關(guān)內(nèi)的電子控制器1，其特征在于具有測(cè)壓作用的測(cè)壓膜片17、具有均壓作用的均壓片14通過測(cè)壓螺釘12、螺母13夾緊固定，測(cè)壓膜片17夾在膜盒上蓋16與膜盒側(cè)體21之間，由螺釘15定位于真空膜盒的上部，在上蓋16與均壓片14之間的螺釘頭上套有彈簧11，電子控制器電路板19由電路板螺釘20固定在膜盒側(cè)體21的下部，固定在電子控制器電路板19上的真空開關(guān)18的橫擔(dān)與測(cè)壓螺釘12的下部相接觸，底板22通過底板螺釘23固定在膜盒側(cè)體21上。
電子控制器1由脈沖輸入單元24、模擬顯示單元25、設(shè)定單元26、邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27、狀態(tài)輸入單元28、驅(qū)動(dòng)顯示單元29、供電單元30組成，將取自汽車高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)輸入端D送入脈沖輸入單元24，脈沖輸入單元24的兩輸出信號(hào)分別與能進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬顯示的模擬顯示單元25、能進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油轉(zhuǎn)速上限值和下限值設(shè)定的設(shè)定單元26連接，設(shè)定單元26與能進(jìn)行邏輯-測(cè)量-運(yùn)算的單元27連接，能輸入節(jié)氣門6的開啟狀態(tài)的狀態(tài)輸入單元28與邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27連接，邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27與能驅(qū)動(dòng)怠速節(jié)油電磁閥并顯示其工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)顯示單元29連接，由驅(qū)動(dòng)顯示單元29的輸出信號(hào)端B輸出信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥5的通、斷電。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于利用了節(jié)氣門上方的真空度階躍變化特性，從根本上解決了節(jié)氣門開度信號(hào)取得難的問題，為節(jié)油器的可靠工作提供了必要的前提。
2.通過簡(jiǎn)單的電子電路，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的、獨(dú)特的邏輯運(yùn)算和模擬運(yùn)算，使電子控制器能在各種工況下運(yùn)行3.將壓力檢測(cè)元件、電子開關(guān)二者組合為一體，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低、安裝方便。
4.真空膜盒壓力開關(guān)可適合所有的化油器及相配套的發(fā)動(dòng)機(jī)，而不須調(diào)整。
5.電子控制電路抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)不同參數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可在安裝時(shí)一次性設(shè)定，而不需再次調(diào)整。
6.將體積微型化的電子控制器，安裝于真空膜盒壓力開關(guān)的殼體內(nèi)，使總體節(jié)油器成為機(jī)電一體化產(chǎn)品。
7.不對(duì)原車機(jī)械結(jié)構(gòu)作任何更改，只需利用導(dǎo)管三通將真空感電管連結(jié)在本節(jié)油器上，接通相應(yīng)連線，無需專門的安裝調(diào)試人員。
8.由于產(chǎn)品各機(jī)械零部件均為鑄壓成型，故產(chǎn)品的統(tǒng)一性好，互換性強(qiáng)。如果采用鋁質(zhì)材料，可使殼體重量輕，進(jìn)一步提高電子控制電路的抗干擾能力。
9.可明顯的減少汽車尾氣中有害氣體的排放量，保護(hù)環(huán)境。
10.利用轉(zhuǎn)速顯示，可校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行值，進(jìn)一步減少有害氣體的排放。
本發(fā)明的實(shí)施例參見下列各圖

圖1為本發(fā)明節(jié)油器安裝在汽車內(nèi)系統(tǒng)構(gòu)成圖。
圖2為本發(fā)明節(jié)油器的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明電子控制器的原理框圖。
圖4為本發(fā)明電子控制器的電路原理圖。圖5為本發(fā)明節(jié)油器的外形圖。圖中1——電子控制器 2——真空膜盒壓力開關(guān)3——高壓點(diǎn)火線圈4——汽油5——怠速節(jié)油電磁閥 6——節(jié)氣門7——導(dǎo)管三通8——分電器真空膜盒9——真空導(dǎo)管10——節(jié)油器11——彈簧 12——測(cè)壓螺釘13——螺母 14——均壓片15——螺釘 16——膜盒上蓋17——測(cè)壓膜片 18——真空開關(guān)19——電子控制器電路板20——電路板螺釘21——膜盒側(cè)體 22——底板23——底板螺釘 24——脈沖輸入單元25——模擬顯示單元 26——設(shè)定單元27——邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元 28——狀態(tài)輸入單元29——驅(qū)動(dòng)顯示單元 30——供電單元S1——電源開關(guān) T1——三端穩(wěn)壓器R1～R17——電阻 R18——可調(diào)電阻RV1——壓敏電阻 C1～C4、C6——電容C5、C7～C10——電解電容 Z1——穩(wěn)壓二極管D1～D3——極管 BG1、BG2——三極管SW1——設(shè)定開關(guān) SW2——真空開關(guān)接點(diǎn)L1——發(fā)光二極管 L——雙色發(fā)光二極管U1A、U1B——時(shí)基電路 M1——轉(zhuǎn)速表A——地端B——輸出信號(hào)端C——+12V電源D——轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)輸入端F——固定孔汽車節(jié)油的方法1)將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行狀態(tài)和非怠速運(yùn)行狀態(tài)下，節(jié)氣門上方階躍變化的真空度信號(hào)，通過壓力開關(guān)，轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻鞴?jié)氣門開度的開關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，送入電子控制器，當(dāng)接點(diǎn)SW2斷開時(shí)，表明節(jié)氣門處于怠速開度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行于怠速狀態(tài)，當(dāng)接點(diǎn)SW2閉合時(shí)，表明節(jié)氣門處于非怠速開度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行于非怠速狀態(tài)。
2)電子控制器將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈來的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)，進(jìn)行微分、整形、濾波，獲得標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)；3)通過RC分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油轉(zhuǎn)速上、下限值的設(shè)定計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻率——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入信號(hào)頻率成反比的非線性電壓信號(hào)。
4)由時(shí)基電路對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行施密特運(yùn)算，輸出轉(zhuǎn)速的開關(guān)量信號(hào)，與表明節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行邏輯比較運(yùn)算，即壓力開關(guān)接點(diǎn)WS2閉合時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為低電平，使時(shí)基電路的輸出強(qiáng)制為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與”的邏輯運(yùn)算，壓力開關(guān)接點(diǎn)斷開時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為高電平，當(dāng)輸入電壓信號(hào)大于2/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與非”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于節(jié)油轉(zhuǎn)速下限值，當(dāng)輸入的電壓信號(hào)小于1/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為高電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“或”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于節(jié)油轉(zhuǎn)速上限值。從而獲得不同的汽車運(yùn)行狀態(tài)，而輸出相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)；5)根據(jù)相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥的通電、斷電，即當(dāng)邏輯電平信號(hào)為高時(shí)，怠速節(jié)油電磁閥斷電，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)油工況，當(dāng)邏輯電平信號(hào)為低時(shí)，怠速節(jié)油電磁閥通電，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速供油工況，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)油量。
標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)，通過三極管的反向作用，再經(jīng)RC分壓電路進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻率——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入頻率成正比的非線性電壓信號(hào)，通過模擬顯示表對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。
本發(fā)明的真空膜盒壓力開關(guān)部分包括彈簧11、測(cè)壓螺釘12、螺母13、均壓片14、膜盒螺釘15、膜盒上蓋16、測(cè)壓膜片17、真空開關(guān)18、膜盒側(cè)體21，其中，具有測(cè)壓作用的測(cè)壓膜片17，具有均壓作用的均壓片14被測(cè)壓螺釘12、螺母13夾緊固定后，把彈簧11套在測(cè)壓螺釘12的螺頭上，再將測(cè)壓膜片17夾在膜盒上蓋16與膜盒側(cè)體21之間，由四個(gè)膜盒螺釘15連接固定為一體，構(gòu)成了真空膜盒壓力開關(guān)的主體。當(dāng)電子控制器電路板19由螺釘20固定在側(cè)體21上后，焊接于電子控制器電路板19上的真空開關(guān)18的橫擔(dān)觸點(diǎn)SW2與測(cè)壓螺釘12的下部相接觸。
整個(gè)電子控制器所有元件安裝于電子控制器電路板19上，由三個(gè)電路板螺釘20固定于膜盒側(cè)體21的下部，底板22由固定螺釘23與膜盒側(cè)體21聯(lián)接，通過底板22(或膜盒側(cè)體21)上的固定孔F將整體節(jié)油器固定于汽車箱體內(nèi)。
由于節(jié)氣門上方的壓力在節(jié)氣門處于怠速狀態(tài)時(shí)等于大氣壓力，真空度等于零；而節(jié)氣門處于小開度至100％開度時(shí)，壓力在71KPa-13KPa之間，真空度大于零，利用這一特性，將進(jìn)氣壓力用導(dǎo)管通過膜盒上蓋16的圓孔引入該真空膜盒壓力開關(guān)內(nèi)，當(dāng)壓力等于大氣壓力時(shí)，由于彈簧11的張力使測(cè)壓膜片17移向膜盒下側(cè)，測(cè)壓螺釘12將真空開關(guān)18的橫擔(dān)壓下，真空開關(guān)18的輸出接點(diǎn)SW2斷開，表明節(jié)氣門開度處于怠速運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)壓力小于大氣壓力時(shí)，測(cè)壓膜片17上產(chǎn)生的真空壓力大于彈簧11的張力，使測(cè)壓膜片17移向膜盒上側(cè)，測(cè)壓螺釘12將真空開關(guān)18的橫擔(dān)釋放，真空開關(guān)18的輸出接點(diǎn)SW2接通，表明節(jié)氣門開度處于非怠速運(yùn)行狀態(tài)。
插頭PIN1的D端與電阻R1～R3、二極管D1、穩(wěn)壓二極管Z1、電容C1～C4、時(shí)基電路U1A組成了常規(guī)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖輸入單元24，對(duì)取自汽車高壓點(diǎn)火線圈的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖輸入信號(hào)進(jìn)行微分整形后，輸出兩路標(biāo)準(zhǔn)的寬度為Td＝1.1R3C4的單穩(wěn)態(tài)電壓脈沖方波，一路由時(shí)基電路U1A的DIS端送給轉(zhuǎn)速設(shè)定單元26，另一路由時(shí)基電路U1A的Q端送給轉(zhuǎn)速模擬顯示單元25。
電阻R15～R17、可調(diào)電阻R18、三極管BG2、電解電容C10、轉(zhuǎn)速表M1構(gòu)成了轉(zhuǎn)速模擬顯示單元25。三極管BG2發(fā)射極經(jīng)電阻R16接+5V電源，基極經(jīng)電阻R15與時(shí)基電路U1A的Q端相連，可調(diào)電阻R18與轉(zhuǎn)速表M1串聯(lián)后再和電解電容C10、電阻R17并聯(lián)，接在三極管BG2的集電極與地之間。由于時(shí)基電路U1A輸出的單穩(wěn)態(tài)方波寬度為Td＝1.1R3C4，經(jīng)電解電容C10平滑濾波的作用，而用作檢測(cè)指示的轉(zhuǎn)速表M1為直流毫安表，濾波后的方波信號(hào)的電壓平均值為V＝1.1R3C4/T，T為與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖周期。電阻R18為轉(zhuǎn)速表M1的滿量程電阻，所以，被測(cè)轉(zhuǎn)速與流過轉(zhuǎn)速表M1的電流成正比例。
電阻R4～R6、電阻R7～R9、設(shè)定開關(guān)SW1、電解電容C5組成了設(shè)定單元26，電阻R7～R9一端短接后和時(shí)基電路U1A的DIS端連接，另一端分別與設(shè)定開關(guān)SW1的三個(gè)固定端相連。電阻R4～R6的一端分別與設(shè)定開關(guān)SW1的另三個(gè)固定端相連，另一端短接后與+5V電源連接，電解電容C5的正端與設(shè)定開關(guān)SW1的活動(dòng)端短接后與時(shí)基電路U1B的TRIG端、THR端連接，電解電容C5負(fù)端接地。
時(shí)基電路U1B、電容C6組成了邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27，時(shí)基電路U1B的cvolt端通過電容C6接地。
電解電容C7、真空開關(guān)接點(diǎn)SW2、發(fā)光二極管L1、電阻R11組成了狀態(tài)輸入單元28，電解電容C7與真空開關(guān)接點(diǎn)SW2并聯(lián)后，再與發(fā)光二極管L1、電阻R11串聯(lián)，并接在+5V電源與地之間，從電解電容C7的正端與真空開關(guān)接點(diǎn)SW2的活動(dòng)端引出的信號(hào)接于時(shí)基電路U1B的R端。
電阻R10、R12～R14、二極管D2、雙色發(fā)光二極管L、三極管BG1組成了驅(qū)動(dòng)顯示單元29，電阻R14與雙色發(fā)光二極管L中的L3端串聯(lián)后并接于時(shí)基電路U1B的Q端和地之間，電阻R10一端接+12V電源，另一端接接時(shí)基電路U1B的DIS端，從時(shí)基電路U1B的DIS端送出一信號(hào)與電阻R12一端連接，電阻R12的另一端接三極管BG1的基極，三極管BG1的發(fā)射極接+12V電源，集電極接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地，電阻R13與雙色發(fā)光二極管L的L2串聯(lián)后，并接于三極管BG1的集電極與地之間，由三極管BG1的集電極引出信號(hào)接電源開關(guān)S1的一固定端。
電源開關(guān)S1、二極管D3、電解電容C8、C9、壓敏電阻RV1、三端穩(wěn)壓器T1組成了常規(guī)的供電穩(wěn)壓濾波電源30，電源開關(guān)S1的一活動(dòng)端接插頭PIN1的B端，另一活動(dòng)端與固定端短接后接插頭PIN1的C端，插頭PIN1的A端接地，插頭PIN1的D端接信號(hào)輸入單元24，在S1的固定端與地之間并聯(lián)接有二極管D3、電解電容C9、壓敏電阻RV1，且非地端與三端穩(wěn)壓器T1的Vin端連接，電解電容C8的正端接+5V電源和三端穩(wěn)壓器的Vovt端，三端穩(wěn)壓器的GND端接地。壓敏電阻RV1起到過壓保護(hù)的作用，從而為整個(gè)電子控制器提供穩(wěn)定+12V和+5V的工作電源。
該轉(zhuǎn)速設(shè)定單元26、邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27、狀態(tài)顯示單元25接收輸入電路送來的脈沖信號(hào)，根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)具體參數(shù)，由設(shè)定開關(guān)SW1選擇電阻R4，R9或R5，R8或R6，R7(例如R4，R9)參與工作。電阻R4，R9與電容C5決定的時(shí)間常數(shù)t對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)降速下限轉(zhuǎn)速值n1(例如n1＝1200轉(zhuǎn)/分)及發(fā)動(dòng)機(jī)升速上限轉(zhuǎn)速值n2(例如n2＝1600轉(zhuǎn)/分)。發(fā)動(dòng)機(jī)待啟動(dòng)和怠速時(shí)，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2斷開，時(shí)基電路U1B的R端為高電平時(shí)基電路U1B的輸出狀態(tài)由其輸入端TRIG的電平?jīng)Q定。實(shí)際轉(zhuǎn)速小于n2，時(shí)基電路U1A的DIS端輸出阻抗無窮大，使時(shí)基電路U1B的THR端上電壓大于2/3電源電壓，時(shí)基電路U1B輸出端Q保持低電平，雙色發(fā)光二極管L的L3滅，時(shí)基電路U1B的DIS端對(duì)地短路，三極管BG1導(dǎo)通，將怠速節(jié)油電磁閥供電，雙色發(fā)光二極管L的L2亮，顯示綠色。發(fā)動(dòng)機(jī)升速過程中，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2閉合，發(fā)光二極管L1亮，時(shí)基電路U1B的R端為低電平，Q端及DIS端狀態(tài)不變。發(fā)動(dòng)機(jī)降速時(shí)，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2斷開，時(shí)基電路U1B的R端為高電平，時(shí)基電路U1B的輸出狀態(tài)再次由其輸入端TRIG的電平?jīng)Q定。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速大于n2時(shí)，時(shí)基電路U2的THR端上電壓小于2/3電源電壓，其輸出端Q保持高電平，雙色發(fā)光二極管L的L3亮，時(shí)基電路U1B的DIS端輸出阻抗無窮大，三極管BG1截止，將怠速節(jié)油電磁閥斷電，雙色發(fā)光二極管L的L2滅，顯示紅色。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速小于或等于n1時(shí)，時(shí)基電路U1B的THR端上電壓大于2/3電源電壓，使其輸出端Q變?yōu)榈碗娖?，雙色發(fā)光二極管L的L3滅，時(shí)基電路U1B的DIS端對(duì)地短路，三極管BG1導(dǎo)通，將怠速節(jié)油電磁閥供電，雙色發(fā)光二極管L的L2亮，顯示綠色。
以上過程重復(fù)進(jìn)行，控制怠速節(jié)油電磁閥的通電與否，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油量。
當(dāng)使用本發(fā)明公開的真空膜盒壓力開關(guān)和電子控制器制作汽車節(jié)油器時(shí)，安裝和工作過程如下當(dāng)汽車點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，電子控制器1無工作電源。按動(dòng)節(jié)油器面板上電源開關(guān)S1，+12V電源通過插頭PIN1的C端送入節(jié)油器的電子控制器，汽車處于待啟動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)氣壓力等于零，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2處于斷開位置，調(diào)整設(shè)定開關(guān)SW1使節(jié)油器的怠速基礎(chǔ)設(shè)定值與車體怠速值相適應(yīng)，發(fā)光二極管L1滅，無轉(zhuǎn)速脈沖輸入，雙色發(fā)光二極管L的L2亮L3滅，顯示綠色，怠速節(jié)油電磁閥通電，為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)作好準(zhǔn)備。
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速螺釘，使轉(zhuǎn)速表M1顯示汽車說明書中規(guī)定的怠速值，并穩(wěn)定運(yùn)行。此時(shí)進(jìn)氣壓力接近于零，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2仍處于斷開位置，發(fā)光二極管L1滅。取自點(diǎn)火初級(jí)線圈、與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比變化的脈沖信號(hào)加到節(jié)油器插頭PIN1的D端，由電阻R1、電容C1微分運(yùn)算后，為時(shí)基電路U1A提供輸入信號(hào)，經(jīng)時(shí)基電路U1A輸出與輸入脈沖等寬的整形后的方波信號(hào)，送入時(shí)基電路U1B內(nèi)，與設(shè)定值相比較，對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算。當(dāng)轉(zhuǎn)速小于1600轉(zhuǎn)/分(以怠速基礎(chǔ)設(shè)定值800轉(zhuǎn)/分為例)時(shí)，時(shí)基電路U1B的Q端輸出低電平信號(hào)，時(shí)基電路U1B的DIS端對(duì)地短路，三極管BG1導(dǎo)通，向怠速節(jié)油電磁閥供電，雙色發(fā)光二極管L的L2亮L3滅，顯示綠色，保證汽車在怠速工況下穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)節(jié)氣門踏板踏下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，進(jìn)氣壓力下降，真空度增大，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2閉合，發(fā)光二極管L1亮，通過驅(qū)動(dòng)電路使怠速節(jié)油電磁閥繼續(xù)通電，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)升速的平穩(wěn)過渡期的供油。
汽車進(jìn)入下坡、強(qiáng)制怠速、滑行、剎車等運(yùn)行工況后，發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門處于怠速運(yùn)行開度，使得真空膜盒內(nèi)壓力突然升高，真空度突然為零，真空開關(guān)接點(diǎn)SW2閉合，電子控制器切斷怠速節(jié)油電磁閥的供電，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)油運(yùn)行工況，發(fā)光二極管L1滅，雙色發(fā)光二極管L的L2滅L3亮，顯示紅色。由于沒有燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，從而降低了汽車有害氣體的排放量，起到了減少污染保護(hù)環(huán)境的作用。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至1200轉(zhuǎn)/分時(shí)，時(shí)基電路U1B輸出信號(hào)，由驅(qū)動(dòng)單元恢復(fù)怠速節(jié)油電磁閥的供電，雙色發(fā)光二極管L的L2亮L3滅，顯示綠色，汽車進(jìn)入怠速運(yùn)行工況。
通過上述過程周而復(fù)始的重復(fù)進(jìn)行，由時(shí)基電路U1B對(duì)不同的轉(zhuǎn)速信號(hào)及真空開關(guān)輸出的開關(guān)量信號(hào)，進(jìn)行設(shè)定、測(cè)量計(jì)算、邏輯驅(qū)動(dòng)、顯示，從而控制怠速節(jié)油電磁閥的通、斷，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下，具有不同的空燃比。即當(dāng)司機(jī)在腳離開節(jié)氣門踏板不加油時(shí)，汽車即進(jìn)入節(jié)油、減污狀態(tài)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速或中途升速時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)供油，使汽車燃油燃燒更完全，排氣危害更小，從而達(dá)到節(jié)油的目的。視不同車型，CO排放量減少70～90％，HC排放量減少40～60％，節(jié)油率可達(dá)10％以上。
權(quán)利要求
1.一種汽車節(jié)油的方法，其特征在于1)將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行狀態(tài)和非怠速運(yùn)行狀態(tài)下，節(jié)氣門上方階躍變化的真空度信號(hào)，通過壓力開關(guān)，轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻鞴?jié)氣門開度的開關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，送入電子控制器；2)電子控制器將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈來的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)，進(jìn)行微分、整形、濾波，獲得標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)；3)通過RC分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油轉(zhuǎn)速上、下限值的設(shè)定計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻率——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入頻率成反比的非線性電壓信號(hào)；4)由時(shí)基電路進(jìn)行施密特運(yùn)算，輸出轉(zhuǎn)速的開關(guān)量信號(hào)，與表明節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行邏輯比較運(yùn)算，獲得不同的汽車運(yùn)行狀態(tài)，而輸出相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)；5)根據(jù)相應(yīng)的高、低邏輯電平信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥的通電、斷電，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)油量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的邏輯比較運(yùn)算為1)壓力開關(guān)接點(diǎn)WS2閉合時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為低電平，使時(shí)基電路的輸出強(qiáng)制為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與”的邏輯運(yùn)算；2)壓力開關(guān)接點(diǎn)斷開時(shí)，節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)為高電平，當(dāng)輸入電壓信號(hào)大于2/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為低電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“與非”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于節(jié)油轉(zhuǎn)速下限值，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)行工況，當(dāng)輸入的電壓信號(hào)小于1/3電源電壓時(shí)，時(shí)基電路的輸出為高電平，完成兩開關(guān)量信號(hào)“或”的邏輯運(yùn)算，表明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于節(jié)油轉(zhuǎn)速上限值，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入節(jié)油運(yùn)行工況；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖信號(hào)，通過三極管的反向作用，再經(jīng)RC分壓電路進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)的頻——電壓轉(zhuǎn)換，輸出與輸入頻率成正比的非線性電壓信號(hào)，通過模擬顯示表對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。
4.一種按照權(quán)利要求1所述的方法制造的汽車節(jié)油器，包括真空膜盒壓力開關(guān)2和裝在真空膜盒壓力開關(guān)內(nèi)的電子控制器1，其特征在于具有測(cè)壓作用的測(cè)壓膜片17、具有均壓作用的均壓片14通過測(cè)壓螺釘12、螺母13夾緊固定，測(cè)壓膜片17夾在膜盒上蓋16與膜盒側(cè)體21之間，由螺釘15定位于真空膜盒的上部，在上蓋16與均壓片14之間的螺釘頭上套有彈簧11，電子控制器電路板19由電路板螺釘20固定在膜盒側(cè)體21的下部，固定在電子控制器電路板19上的真空開關(guān)18的橫擔(dān)與測(cè)壓螺釘12的下部相接觸，底板22通過底板螺釘23固定在膜盒側(cè)體21上。
5.一種按照權(quán)利要求3所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于1由脈沖輸入單元24、設(shè)定單元26、邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27、狀態(tài)輸入單元28、驅(qū)動(dòng)顯示單元29、供電單元30組成，將取自汽車高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)輸入端D送入脈沖輸入單元24，脈沖輸入單元24的兩輸出信號(hào)分別與能進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油轉(zhuǎn)速上限值和下限值設(shè)定的設(shè)定單元26連接，設(shè)定單元26與能進(jìn)行邏輯-測(cè)量-運(yùn)算的單元27連接，能輸入節(jié)氣門6的開啟狀態(tài)的狀態(tài)輸入單元28與邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27連接，邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27與能驅(qū)動(dòng)怠速節(jié)油電磁閥并顯示其工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)顯示單元29連接，由驅(qū)動(dòng)顯示單元29的輸出信號(hào)端B輸出信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥5的通、斷電。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于能進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬顯示的模擬顯示單元25與脈沖輸入單元24連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于電子控制器1的模擬顯示單元25由電阻R15～R17、三極管BG2、電解電容C10、可調(diào)電阻R18、轉(zhuǎn)速表M1組成，其中，時(shí)基電路U1A的Q端經(jīng)電阻R15與三極管BG2的基極聯(lián)接，三極管BG2的發(fā)射極經(jīng)電阻R16接正電源，可調(diào)電阻R18與轉(zhuǎn)速表M1串聯(lián)后再和電解電容C10、電阻R17并聯(lián)，接在三極管BG2的集電極與地之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于設(shè)定單元26由電阻R4～R9、設(shè)定開關(guān)SW1、電解電容C5組成，其中，電阻R7～R9一端短接后和時(shí)基電路U1A的DIS端連接，另一端分別與設(shè)定開關(guān)SW1的三個(gè)固定端相連，電阻R4～R6的一端分別與設(shè)定開關(guān)SW1的三個(gè)固定端相連，另一端短接后與正電源連接，電解電容C5的正端與設(shè)定開關(guān)SW1的活動(dòng)端短接后與時(shí)基電路U1B的TRIG端、THR端連接，電解電容C5負(fù)端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車節(jié)油器，其特征在于邏輯-測(cè)量-運(yùn)算單元27由時(shí)基電路U1B、電容C6組成，電路U1B的cvolt端通過電容C6接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于狀態(tài)輸入單元28由電解電容C7、真空開關(guān)接點(diǎn)SW2、發(fā)光二極管L1、電阻R11組成，電解電容C7與真空開關(guān)接點(diǎn)SW2并聯(lián)后，再與發(fā)光二極管L1、電阻R11串聯(lián)，并接在正電源與地之間，從電解電容C7的正端與真空開關(guān)接點(diǎn)SW2的活動(dòng)引出的信號(hào)接于時(shí)基電路U1B的R端。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車節(jié)油器的電子控制器，其特征在于驅(qū)動(dòng)顯示單元29由電阻R10、R12～R14、二極管D2、雙色發(fā)光二極管L、三極管BG1組成，電阻R14與雙色發(fā)光二極管L中的L3端串聯(lián)后并接于時(shí)基電路U1B的Q端和地之間，電阻R10一端接正電源，另一端接接時(shí)基電路U1B的DIS端，從時(shí)基電路U1B的DIS端送出一信號(hào)與電阻R12一端連接，電阻R12的另一端接三極管BG1的基極，三極管BG1的發(fā)射極接正電源，集電極接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地，電阻R13與雙色發(fā)光二極管L的L2串聯(lián)后，并接于三極管BG1的集電極與地之間，由三極管BG1的集電極引出信號(hào)接電源開關(guān)S1的一固定端。
全文摘要
一種汽車節(jié)油的方法及其節(jié)油器,將發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門上方怠速和非怠速運(yùn)行的真空壓力信號(hào),轉(zhuǎn)變?yōu)殚_關(guān)量信號(hào);發(fā)動(dòng)機(jī)高壓點(diǎn)火初級(jí)線圈的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成與該信號(hào)頻率成反比的非線性電壓信號(hào),由時(shí)基電路進(jìn)行施密特運(yùn)算,輸出轉(zhuǎn)速開關(guān)量信號(hào),與節(jié)氣門開度的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,獲得不同汽車運(yùn)行狀態(tài),輸出相應(yīng)的高、低邏輯電信號(hào)控制怠速節(jié)油電磁閥的通、斷電,改變發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)油量。節(jié)油器包括真空膜盒壓力開關(guān)和裝在其中的電子控制器。
文檔編號(hào)F02D41/16GK1198505SQ9712165
公開日1998年11月11日 申請(qǐng)日期1997年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月21日
發(fā)明者邢念澤 申請(qǐng)人:邢念澤