一種汽車發動機積碳清除方法及裝置的製作方法

2023-09-19 06:41:35 3

專利名稱：一種汽車發動機積碳清除方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車電子技術領域，具體涉及一種汽車發動機積碳清除方法及裝置。
背景技術：
眾所周知，積碳是燃油中的膠質經反覆受熱凝成浙青質和油焦質的混合物，其形成主要有以下兩大原因一是燃油揮發或氧化。現行發動機燃料，汽油、柴油等都是複雜烴類的混合物，其中汽油主要成分是C 4 C 12烴類(以C5到C9為主)，柴油主要成分是ClO C22烴類(以C15到C18為主)，燃油在儲存、運輸過程中，容易和空氣發生氧化反應，生成膠狀物質，或者燃油本身膠質的含量就很高(燃油品質差)，這些膠質和燃油一同燃燒後，就會產生積碳。受電噴發動機控制特點的決定，汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火，當熄滅發動機的一瞬間燃油無法被回收，只能貼附在進氣門和燃燒室壁上，燃油很容易揮發，但燃油中的 蠟和膠質物卻留了下來，反覆受熱後變硬就形成了積碳。二是燃油未完全燃燒。在擁堵的城市路況，發動機不能高轉速運轉，燃油或竄入燃燒室的潤滑油不可能百分之百燃燒，未燃燒的部分油料在高溫和氧的催化作用下形成鹽酸和樹脂狀的膠質，再經過高溫作用進一步濃縮成浙青質和油焦質等複雜的混合物，形成積碳。再者，發動機出現竄氣時，竄入曲軸箱的氣體中攜帶的各種雜質在潤滑油中不斷累積形成「油泥」，沉積於活塞環槽內，在燃燒室高溫作用下未能燃燒也導致形成積碳。通過以上分析可知，在發動機工作過程中，會無法避免的產生積碳。而積碳會直接影響發動機的動力性、經濟性和排放性，造成起動困難、怠速不穩、加速不良、急加速回火、尾氣超標、油耗增多等異常現象，甚至損壞發動機，因此清除積碳是亟待解決的問題。現在清洗積碳通常採取兩種方式一是物理法，將發動機的各個組件一一拆卸，清洗後再組裝，此方法要求具備精湛的技術及原廠的無塵工作環境，實施難度大，成本高。二是採用化學清除法，通過添加化學添加劑，但是添加劑很難與燃料達到最佳混合比，會影響整車動力，且每隔幾千公裡需不時添加，運行成本高。除此之外，以上兩種方案最大不足是均無法徹底杜絕積碳的再次生成，採用現有方法清除原有積碳後，由於燃油易揮發或氧化形成膠質，再反覆受熱凝成積碳，隨著發動機運轉，噴出的燃油中未燃燒成份沉積在活塞和燃燒室表面，又加速積碳形成。因此，目前急需一種能夠清除發動機原有積碳，並且能防止新積碳生成的裝置。眾所周知，每種物質皆有特定的脈動(亦即其固有頻率)，因微觀粒子的差異性，其固有頻率不同，如正常人體的固有頻率應為7. 5Hz左右，鉛的頻率為8860HZ左右。在某些特定情況下，當某種能量接近他們的固有頻率，它們將更容易釋放能量，E = mc2(E是能量，m是質量，c是光速)就印證了能量和物質間的關係，在電學中，振蕩電路的共振現象稱為「諧振」。

發明內容
本發明針對現有技術中存在的缺點和不足，提供一種汽車發動機積碳清除方法及裝置，根據發動機運行工況，適時發出脈衝信號，當此脈衝信號與積碳(浙青質和油焦質)自身固有頻率相接近或者基本相同時，產生的諧振能量不間斷地催化分解發動機原有積碳，並減少或防止新積碳生成；當此脈衝信號與燃油(汽油C4 C12、柴油ClO C22)固有頻率相接近或基本相同時，產生的諧振能量可以大幅提高燃油的霧化程度，使噴出的燃油霧化更細密，燃燒更完全，防止新積碳生成，確保各工況下燃燒狀況都達到最佳，提高整車綜合性能。本發明可以通過以下措施達到
一種汽車發動機積碳清除裝置，包括傳感器、控制器、脈衝發生器，其特徵在於所述控制器由電源電路和依次相連的信號輸入電路、處理器和信號輸出接口組成，所述脈衝發生器由工況指示器以及相連接的脈衝電路、信號輸出電路組成，其中傳感器與控制器內的信號輸入電路相連接，脈衝發生器與控制器中的信號輸出接口相連接。本發明中傳感器包括發動機轉速傳感器、空氣流量計、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器以及起動開關和檔位開關。本發明中所述脈衝發生器中的工況指示器可以由8組LED指示燈組成，LED指示燈與脈衝電路相連接，用於分別指示發動機的八種工作狀態起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷和拖動，其中起動工況是指從帶動發動機運轉到發動機超過一定轉速後的工作過程，此時節氣門全閉，起動開關接通，空氣流量低，且發動機轉速小於某一轉速(如300轉/分)，冷卻液溫度較低，通過起動開關、節氣門位置傳感器、轉速傳感器、空氣流量計和冷卻液溫度傳感器採集相關信息，並送入處理器內進行判斷識別；起動後工況是指發動機剛一起動後到起動穩定過渡到暖機工況比較短暫的一段時間，此時節氣門全閉，冷卻液溫度較低，轉速超過起動轉速。通過安裝在發動機上的節氣門位置傳感器、轉速傳感器以及冷卻液溫度傳感器，採集相關信息，並送入處理器內進行判斷；暖機工況緊接發動機起動後工況，此時節氣門全閉，發動機轉速開始較高(大於怠速轉速)，隨著冷卻液溫度趨於正常溫度，轉速也隨之過渡到發動機的怠速轉速，通過節氣門位置傳感器、轉速傳感器以及冷卻液溫度傳感器，採集相關信息，並送入處理器內進行判斷；怠速工況是指當節氣門全閉、檔位開關處於空檔，發動機轉速約為800-900r/min，空氣流量信號變得穩定且有規律，冷卻液溫度正常時的狀態，通過節氣門位置傳感器、空氣流量計，檔位開關和冷卻液溫度傳感器採集相關信息，並送入處理器內進行判斷；部分負荷工況是節氣門半開或部分開啟，通過節氣門位置傳感器採集相關信息進行判斷；全負荷工況，指節氣門接近或達到全開(開度大於85%)，該工況的判斷和控制可以根據節氣門位置傳感器所採集的信息作出；過渡負荷工況，包括加速工況和減速工況，通過節氣門位置信號變化方向和速率作出判斷和控制；拖動工況，是指在車輛行駛中，駕駛員突然鬆開油門踏板而使節氣門完全關閉，發動機靠汽車行駛慣性動能拖動的工作狀態，此時節氣門全閉，檔位開關不在空檔，且轉速高(一般高於1200轉/分以上)，該工況可以通過節氣門位置傳感器、轉速傳感器和檔位開關採集的信息進行判斷和控制。本發明中所述脈衝發生器中脈衝電路所產生的脈衝信號為9KHz 20KHz，與積碳發生諧振的脈衝頻率為18KHz 20KHz，與燃油發生諧振的脈衝頻率為9KHz ΙΙΚΗζ。一種汽車發動機積碳清除方法，其特徵在於包括如下步驟步驟一採集發動機工作信息，具體為與控制器相連接的傳感器採集發動機的工作信息，並將經控制器中的信號輸入電路送至控制器，控制器內的信號輸入電路對所採集信號進行初步處理，使其轉換為數位訊號後，將處理後的信息送至控制器中的處理器內，步驟二 判斷工況，具體為控制器內的處理器收到傳感器採集的信號後，根據預存程序判斷發動機所處工況，並根據判斷結果做出控制指令，處理器將工況判斷結果和控制指令經控制器內的信號輸出接口向與其相連接的脈衝發生器輸出，
步驟三產生並輸出脈衝信號，具體為當脈衝發生器接收到控制器發出的信息後，脈衝發生器內的工況顯示器接收、讀取並輸出工況判斷結果，脈衝發生器內的脈衝電路根據控制器發出的控制指令，產生脈衝信號，並將該信號經脈衝發生器內的信號輸出電路加至整車電路中。本發明中步驟二工況判斷結果可以根據傳感器採集的信息判別發動機八種運行工況，分別為起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷以及拖動，當步驟二中工況判斷結果為起動工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為IOKHz ΙΙΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為起動後工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為18KHz 19KHz，當步驟二中工況判斷結果為暖機工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為19KHz 20KHz,當步驟二中工況判斷結果為怠速工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為20KHz，當步驟二中工況判斷結果為部分負荷工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為9KHz ΙΟΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為全負荷工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為IOKHz ΙΙΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為過渡負荷工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為9KHz ΙΙΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為拖動工況時，步驟三中脈衝電路所產生脈衝頻率為19KHz 20KHz。工作原理當汽車點火開關打到ON檔時，發動機開始運轉，本發明裝置經電源電路10進行上電，此時信號輸入電路11與發動機傳感器I相連接，經過輸入處理後，信號傳遞給處理器12，處理器12根據識別的傳感器信號，判別發動機運行工況，包括起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷、拖動八種運行工況，確定適應其工況的脈衝頻率、脈衝能量參數，形成控制指令，通過信號輸出接口 13，經工況指示器14，脈衝電路15，信號輸出電路16輸出脈衝頻率為9KHz 20KHz的脈衝信號，與積碳發生諧振的脈衝頻率為18KHz 20KHz，與燃油發生諧振的脈衝頻率為9KHz ΙΙΚΗζ，當發動機停止運轉時，電路斷開，本裝置不工作，形成一個閉環的脈衝控制系統，本發明裝置發出的脈衝信號不是恆定不變，而是根據發動機的運行工況，適時發出不同的脈衝頻率，與積碳或燃油發生諧振，同一工作頻率下的脈衝能量也不是恆定不變，而是隨發動機轉速或噴油量的不同而改變，確保各工況下的燃燒狀況達到最佳，從而提升汽車動力，節省油耗，降低尾氣。本發明有益效果I、本發明裝置發出的脈衝信號，當此信號頻率與積碳自身固有頻率相接近或者基本相同時，與積碳發生「諧振」，產生的諧振能量能夠不間斷地催化分解發動機原有積碳，並減少或防止新積碳生成；當此信號頻率與燃油自身固有頻率相接近或者基本相同時，與燃油發生「諧振」，產生的諧振能量可以提高燃油霧化程度，使噴出的燃油霧化更細密，燃燒更完全，不但減少了新積碳生成，並改善了發動機燃燒狀況，主要體現在以下方面(I)發動機缸內積碳明顯減少或清除，傳感器、E⑶和各執行器間建立更合理的點火時序圖，減少無效噴油，並大幅提高燃油霧化程度，使其燃燒更完全，節省燃油10%以上。(2)整車功率增加，起動迅速，加速效果明顯，負 載能力顯著增加。(3)降低尾氣，CO、HC等數據明顯降低，達到原車理論排放標準。(4)保護火花塞，延長發動機、三元催化器使用壽命。2、高頻的脈衝信號,可穩定汽車工作電壓,使傳感器、ECU和各執行器件精確傳輸和接收各種信息，並可改善阻性負載(燈光、音響等)的供電特性及感性負載(應用電磁感應原理製作的大功率電器產品)的工作狀況，如點火加強；雨刮器、電動車窗反應更平順；方向助力、剎車助力加強；ABS的制動能量提高；大燈更亮；音響音質更清晰等。3、可不斷清除極板上的硫酸鉛結晶，保護並延長蓄電池使用壽命。4、終生使用，無須維護。


附圖I為本發明的結構示意圖。附圖2是本發明中控制器的結構示意圖。附圖3是本發明中脈衝發生器的結構示意圖。附圖4是本發明中脈衝電路的一種結構示意圖。附圖5是本發明中脈衝電路所產生的未處理的方波波形圖。附圖6是本發明中最佳波形示意圖。附圖7為本發明總結構示意圖。附圖8為本發明的一種工作流程圖。附圖標記傳感器I、控制器2、脈衝發生器3、發動機轉速傳感器4、空氣流量計5、節氣門位置傳感器6、冷卻液溫度傳感器7、起動開關8、檔位開關9、電源電路10、信號輸入電路11、處理器12、信號輸出接口 13、工況指示器14、脈衝電路15、信號輸出電路16。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。實施例一本發明公開一種汽車發動機積碳清除方法及裝置，設有傳感器I、控制器2、脈衝發生器3，傳感器I與控制器2內的信號輸入電路11相連接，脈衝發生器3與控制器2中的信號輸出接口 13相連接，傳感器I為安裝在發動機上的發動機轉速傳感器、空氣流量計、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器以及起動開關和檔位開關，控制器2由電源電路10和依次相連的信號輸入電路11、處理器12和信號輸出接口 13組成，脈衝發生器3由工況指示器14以及相連接的脈衝電路15、信號輸出電路16組成。如附圖2所示，本發明中控制器2的結構示意圖中電源電路10在工作時與汽車電源相接，為本裝置提供電源，信號輸入電路11與發動機各傳感器I相接，對各傳感器I採集的信號進行輸入處理後送至處理器12，處理器12根據識別的傳感器信號，對比預存程序，運算判別後，確定適應發動機工況的脈衝頻率、脈衝能量參數，形成控制指令，其中脈衝頻率參數由發動機運行工況確定，包括起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷和拖動八種工況；脈衝能量參數由發動機轉速確定，經信號輸出接口 13到脈衝發生器3，本發明裝置可以與發動機共用傳感器，也可以單設傳感器。附圖3是本發明中脈衝發生器3的結構示意圖，包括工況指示器14，脈衝電路15和信號輸出電路16，工況指示器14可以接在脈衝電路15的輸入端，或者接在脈衝電路15的輸出端，下面以工況指示器14接在脈衝電路15的輸入端為例繼續說明，工況指示器14的輸入端接控制器2，工況指示器14的輸出端接脈衝電路15的輸入端，脈衝電路15的輸出端接信號輸出電路16，脈衝發生器3經工況指示器14，脈衝電路15，信號輸出電路16向整車電路適時輸出脈衝調製信號。本發明中所述的脈衝電路15包括信號產生電路，信號放大電路，穩壓電路，整形 電路，工況指示器14的輸出端接信號產生電路的輸入端，信號產生電路的輸出端接信號放大電路的輸入端，信號放大電路的輸出端接穩壓電路的輸入端，穩壓電路的輸出端接整形電路的輸入端，整形電路的輸出端接信號輸出電路，即由信號產生電路產生震蕩，輸出方波信號，經信號放大電路進行功率放大，穩壓電路進行穩壓處理，整形電路進行整形使方波信號產生岐變，然後通過信號輸出電路輸出脈衝調製信號，此時工況指示器14顯示其相應工作狀態。如附圖8所示，該積碳清除裝置清除積碳方法如下首先通過與控制器2相連接的傳感器I採集發動機的工作信息，其中傳感器I包括發動機轉速傳感器、空氣流量計、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器以及起動開關和檔位開關，並將經控制器2中的信號輸入電路11送至控制器2，控制器2內的信號輸入電路11對所採集信號進行初步處理，使其轉換為數位訊號後，將處理後的信息送至控制器2中的處理器12內，其次，控制器2內的處理器12在收到傳感器I採集的信號後，根據預存程序判斷發動機所處工況，並根據判斷結果做出控制指令，此時工況判斷結果包括起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過度負荷、拖動八種，對應輸出的控制指令如下當步驟二中工況判斷結果為起動工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz，當步驟二中工況判斷結果為起動後工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為18KHz 19KHz，當步驟二中工況判斷結果為暖機工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz，當步驟二中工況判斷結果為怠速工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為20KHz，當步驟二中工況判斷結果為部分負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz ΙΟΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為全負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz，
當步驟二中工況判斷結果為過渡負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz ΙΙΚΗζ，當步驟二中工況判斷結果為拖動工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生脈衝的頻率為19KHz 20KHz。上述工作完成後，處理器12將工況判斷結果和控制指令經控制器內的信號輸出接口 13向與其相連接的脈衝發生器3輸出，控制器2的信號輸出接口 13的輸出端與工況指示器14輸入端連接，工況指示器14輸出端和脈衝電路15的輸入端連接，脈衝電路15輸出端接信號輸出電路16。當脈衝發生器3接收到控制器2發出的信息後，脈衝發生器3內的工況顯示器14接收、讀取並輸出工況判斷結果，工況指示器14即時顯示工作情況，工況指示器14設置8種不同的顯示方式，分別對應發動機的八種運行工況，包括起動、起動後、暖機、怠速工況、部分負荷、全負荷、過渡負荷和拖動工況，比如通過設置的數字面板，可相應顯示「1」，「2」，「3」，「4」，「5」，「6」，「7」，「8」，或設置紅藍綠三色燈，相應顯示八種不同光色組合，當發動機轉速為零時，裝置停止工作，LED燈滅，無顯示，根據LED不同的顯示，可知當下發動機不同 的運行工況。此時，脈衝發生器3內的脈衝電路15可以採用附圖4中所示電路結構，其中電阻Rl連接在IC的2腳和4腳之間，電阻Rl和R2相連接，電阻R2連接IC的7腳和6腳之間，電容Cl 一端與IC的6腳、電阻R2並接，電容Cl另一端接地；IC的5腳與電容C2相連後接地，IC的I腳接地，IC的4腳和8腳接三極體Q2的發射極，3腳與電阻R3的一端相連接，電阻R3的另一端與三極體Ql基極相連接，三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極與電阻R4、電阻R6的一端和三極體Q3的基極相接，R4的另一端接電阻Rl的一端、三極體Q2的發射極，三極體Q2的基極接二極體Dl的負極、電容C3的正極和電阻R5的一端，二極體Dl正極和電容C3的負極分別接地，電阻R5的另一端分別與三極體Q2的集電極、電容C4的正極和二極體D2的負極相連接，電容C4負極接地，三極體Q3的發射極接地，三極體Q3的集電極接電感L，電感L的另一端與二極體D3負極相連，二極體D2的正極、二極體D3正極接電源。在工作時，通過信號產生電路(1C，電阻Rl，R2和電容Cl)輸出方波信號如附圖5所示，送入信號放大電路(三極體Q1、電阻R6，電阻R4，三極體Q3)進行移相放大和功率放大處理後，進入穩壓電路(二極體D1，電容C3，三極體Q2，電阻R5)削峰穩壓，整形電路(電感L)，整形岐變後轉換成脈衝信號，其中IC可採用NE555，由f I. 43/((R1+2R2) C)可知，通過調節電阻R1，R2及電容C的大小，可調整其工作頻率，如Rl = 4. 7K，R2 = 2K，C為822脈衝頻率為20000Hz，或Rl = 12K, R2 = I. 2K，脈衝頻率則為12000Hz,以此類推。本發明裝置同一頻率下，脈衝能量隨發動機轉速的升高而加大，可通過對電感L的調整，電感值越小，脈衝能量越高，即L(i) = K/F(RPM)，其中L(i)為電感值，K為能量匹配係數，RPM為發動機轉速，通過調節電感值大小來確定適應發動機轉速的脈衝能量，同一脈衝頻率下，脈衝能量能夠隨發動機轉速的不同而改變，確保各工況下燃油的霧化程度達到最佳，當發動機停止運轉時，本發明裝置電路斷開，不工作。如圖6所示，圖中為信號產生電路產生的方波，經上述脈衝電路中的放大、穩壓、整形岐變後，由信號輸出電路輸出的波形，根據實驗結果表明，該波形是本發明裝置輸出的最佳脈衝波形。在實際使用過程中，本發明沒有改變原車電控設置，本發明可以單獨接在汽車電路中，也可以與電子控制器ECU集成，即新ECU是集清除積碳控制的發動機電子控制器，進而有效降低成本。實施例二 本發明裝置為節約成本，可以簡化，只接部分傳感器，如僅與節氣門位置傳感器，發動機轉速傳感器和檔位開關連接，簡易識別發動機基本運行工況。本發明公開一種汽車發動機積碳清除方法及裝置，設有傳感器I、控制器2、脈衝發生器3，傳感器I與控制器2內的信號輸入電路11相連接，脈衝發生器3與控制器2中的信號輸出接口 13相連接，傳感器I為安裝在發動機上的節氣門位置傳感器，發動機轉速傳感器和檔位開關，控制器由電源電路10和依次相連的信號輸入電路11、處理器12和信號輸 出接口 13組成，脈衝發生器3由工況指示器14以及相連接的脈衝電路15、信號輸出電路16組成。該積碳清除裝置清除積碳方法如下首先通過與控制器2相連接的節氣門位置傳感器，發動機轉速傳感器和檔位開關採集發動機的工作信息，並將經控制器中的信號輸入電路11送至控制器2，控制器2內的信號輸入電路11對所採集信號進行初步處理，使其轉換為數位訊號後，將處理後的信息送至控制器2中的處理器12內， 其次，控制器2內的處理器12在收到傳感器I採集的信號後，根據預存程序，判斷發動機所處工況，並根據判斷結果做出控制指令，具體判斷方法如下當節氣門關閉，檔位開關在空檔時，步驟二中工況判斷結果為怠速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為20KHz ;當節氣門半開或部分開啟時，步驟二中工況判斷結果為部分負荷工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz ΙΟΚΗζ，當節氣門全開時，步驟二中工況判斷結果為全負荷工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz ΙΙΚΗζ，當節氣門關閉，檔位不在空檔時，步驟二中工況判斷結果為拖動工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz ;上述工作完成後，處理器將工況判斷結果和控制指令經控制器內的信號輸出接口向與其相連接的脈衝發生器輸出。當脈衝發生器接收到控制器發出的信息後，脈衝發生器3內的工況顯示器12接收、讀取並輸出工況判斷結果，此時脈衝發生器3內的工況顯示器12可以採用LED顯示輸出或者紅綠兩色指示燈，用於顯示控制器輸出的四種不同的工況判斷結果(一紅燈為怠速工況、一綠燈為部分負荷工況、兩綠燈為全負荷工況、兩紅燈為拖動工況)，脈衝發生器3內的脈衝電路15根據控制器2發出的控制指令，產生相應的脈衝信號，並將該信號經脈衝發生器3內的信號輸出電路16加至整車電路中。此時，脈衝發生器3內的脈衝電路15可以採用附圖4中所示電路結構，其中電阻Rl連接在IC的2腳和4腳之間，電阻Rl和R2相連接，電阻R2連接IC的7腳和6腳之間，電容Cl 一端與IC的6腳、電阻R2並接，電容Cl另一端接地；IC的5腳與電容C2相連後接地，IC的I腳接地，IC的4腳和8腳接三極體Q2的發射極，3腳與電阻R3的一端相連接，電阻R3的另一端與三極體Ql基極相連接，三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極與電阻R4、電阻R6的一端和三極體Q3的基極相接，R4的另一端接電阻Rl的一端、三極體Q2的發射極，三極體Q2的基極接二極體Dl的負極、電容C3的正極和電阻R5的一端，二極體Dl正極和電容C3的負極分別接地，電阻R5的另一端分別與三極體Q2的集電極、電容C4的正極和二極體D2的負極相連接，電容C4負極接地，三極體Q3的發射極接地，三極體Q3的集電極接電感L，電感L的另一端與二極體D3負極相連，二極體D2的正極、二極體D3正極接電源。在工作時，通過信號產生電路(1C，電阻Rl，R2和電容Cl)輸出方波信號如附圖5所示，送入放大電路(三極體Q1、電阻R6，電阻R4，三極體Q3)進行移相放大和功率放大處理後，進入穩壓電路(二極體D1，電容C3，三極體Q2，電阻R5)削峰穩壓，整形電路(電感L)，整形岐變後轉換成脈衝信號，最佳脈衝波形如附圖6。信號產生電路中的IC可採用NE555，由f ^ 1.43/((R1+2R2)C)可知，通過調節電阻Rl，R2及電容C的大小，可調整其工作頻率，如 Rl = 4. 7K，R2 = 2K，C 為 822 脈衝頻率為 20000Hz，或 Rl = 12K, R 2 = I. 2K，脈衝頻率則為12000Hz，以此類推。本發明裝置同一頻率下，脈衝能量隨發動機轉速的升高而加大，可通過對電感L的調整，電感值越小，脈衝能量越高，即L(i) = K/F(RPM)，其中L(i)為電感值，K為能量匹配係數，RPM為發動機轉速，通過調節電感值大小來確定適應發動機轉速的脈衝能量。實施例三本發明公開一種汽車發動機積碳清除方法及裝置，設有傳感器I、控制器2、脈衝發生器3，傳感器I與控制器2內的信號輸入電路11相連接，脈衝發生器3與控制器2中的信號輸出接口 13相連接，傳感器I為安裝在發動機的發動機轉速傳感器，控制器2由電源電路10和依次相連的信號輸入電路11、處理器12和信號輸出接口 13組成，脈衝發生器3由工況指示器14以及相連接的脈衝電路15、信號輸出電路16組成。該積碳清除裝置清除積碳方法如下首先通過與控制器2相連接的發動機轉速傳感器採集發動機的工作信息，並將經控制器2中的信號輸入電路11送至控制器2，控制器2內的信號輸入電路11對所採集信號進行初步處理，使其轉換為數位訊號後，將處理後的信息送至控制器2中的處理器12內，其次，控制器2內的處理器12在收到傳感器I採集的信號後，根據預存程序，判斷發動機所處工況，並根據判斷結果做出控制指令，具體判斷方法如下當發動機轉速為小於900轉/分時，步驟二中工況判斷結果為低速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz ;當發動機轉速為900轉/分 3000轉/分時，步驟二中工況判斷結果為中速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz IOKHz ;當發動機轉速大於3000轉/分時，步驟二中工況判斷結果為高速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IlKHz ;上述工作完成後，處理器將工況判斷結果和控制指令經控制器內的信號輸出接口向與其相連接的脈衝發生器輸出。當脈衝發生器3接收到控制器2發出的信息後，脈衝發生器3內的工況顯示器14接收、讀取並輸出工況判斷結果，此時脈衝發生器3內的工況顯示器14可以採用LED顯示輸出或者紅藍綠三色指示燈，用於顯示控制器輸出的三種不同的工況判斷結果(低速、中速、高速)，脈衝發生器3內的脈衝電路根據控制器發出的控制指令，產生相應的脈衝信號，並將該信號經脈衝發生器內的信號輸出電路加至整車電路中。此時，脈衝發生器3內的脈衝電路15可以採用附圖4中所示電路結構，其中電阻Rl連接在IC的2腳和4腳之間，電阻Rl和R2相連接，電阻R2連接IC的7腳和6腳之間，電容Cl 一端與IC的6腳、電阻R2並接，電容Cl另一端接地；IC的5腳與電容C2相連後接地，IC的I腳接地，IC的4腳和8腳接三極體Q2的發射極，3腳與電阻R3的一端相連接，電阻R3的另一端與三極體Ql基極相連接，三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極與電阻R4、電阻R6的一端和三極體Q3的基極相接，R4的另一端接電阻Rl的一端、三極體Q2的發射極，三極體Q2的基極接二極體Dl的負極、電容C3的正極和電阻R5的一端，二極體Dl正極和電容C3的負極分別接地，電阻R5的另一端分別與三極體Q2的集電極、電容C4的正極和二極體D2的負極相連接，電容C4負極接地，三極體Q3的發射極接地，三極體Q3的集電極接電感L，電感L的另一端與二極體D3負極相連，二極體D2的正極、二極體D3正極接電源。在工作時，通過信號產生電路(1C，電阻Rl，R2和電容Cl)輸出方波信號如附圖5所示，送入放大電路(三極體Q1、電阻R6，電阻R4，三極體Q3)進行移相放大和功率放大處 理後，進入穩壓電路(二極體D1，電容C3，三極體Q2，電阻R5)削峰穩壓，整形電路(電感L)，整形岐變後轉換成脈衝信號，其中IC可採用NE555，由f I. 43/((R1+2R2) C)可知，通過調節電阻R1，R2及電容C的大小，可調整其工作頻率，如Rl = 4. 7K，R2 = 2K，C為822脈衝頻率為20000Hz，或Rl = 12K, R2 = I. 2K，脈衝頻率則為12000Hz,以此類推。本發明裝置同一頻率下，脈衝能量隨發動機轉速的升高而加大，可通過對電感L的調整，電感值越小，脈衝能量越高，即L(i) = K/F(RPM)，其中L(i)為電感值，K為能量匹配係數，RPM為發動機轉速，通過調節電感值大小來確定適應發動機轉速的脈衝能量。若對於24V柴油車，需對本發明裝置中的電源電路進行相應調整，以上實施例只是對本發明的說明，不是對本發明的限制，依據本發明的構思還可以有多種簡單變換，凡不脫離本發明構思的簡單變換均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種汽車發動機積碳清除裝置，包括傳感器、控制器、脈衝發生器，其特徵在於所述控制器由電源電路和依次相連的信號輸入電路、處理器和信號輸出接口組成，所述脈衝發生器由工況指示器以及相連接的脈衝電路、信號輸出電路組成，其中傳感器與控制器內的信號輸入電路相連接，脈衝發生器與控制器中的信號輸出接口相連接。
2.根據權利要求I所述的一種汽車發動機積碳清除裝置，其特徵在於所述傳感器包括發動機轉速傳感器、空氣流量計、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器以及起動開關和檔位開關。
3.根據權利要求I所述的一種汽車發動機積碳清除裝置，其特徵在於所述脈衝發生器中的工況指示器由8組LED指示燈組成，LED指示燈與脈衝電路相連接，分別用於指示發動機的起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷、拖動八種工作狀態。
4.根據權利要求I所述的一種汽車發動機積碳清除裝置，其特徵在於所述脈衝發生器中脈衝電路所產生的脈衝信號，與積碳發生諧振的脈衝頻率為ISKHz 20KHz，與燃油發生諧振的脈衝頻率為9KHz I IKHz。
5.一種應用權利要求I所述汽車發動機積碳清除裝置的汽車發動機積碳清除方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟一採集發動機工作信息，具體為與控制器相連接的傳感器採集發動機的工作信息，並將經控制器中的信號輸入電路送至控制器，控制器內的信號輸入電路對所採集信號進行初步處理，使其轉換為數位訊號後，將處理後的信息送至控制器中的處理器內， 步驟二 判斷工況，具體為控制器內的處理器收到傳感器採集的信號後，根據預存程序判斷發動機所處工況，並根據判斷結果做出控制指令，處理器將工況判斷結果和控制指令經控制器內的信號輸出接口向與其相連接的脈衝發生器輸出， 步驟三產生並輸出脈衝信號，具體為當脈衝發生器接收到控制器發出的信息後，脈衝發生器內的工況顯示器接收、讀取並輸出工況判斷結果，脈衝發生器內的脈衝電路根據控制器發出的控制指令，產生脈衝信號，並將該信號經脈衝發生器內的信號輸出電路加至整車電路中。
6.根據權利要求5所述的一種應用權利要求I所述汽車發動機積碳清除裝置的汽車發動機積碳清除方法，其特徵在於當步驟一中傳感器所採集發動機的工作信息包括發動機轉速信息、空氣流量信息、節氣門位置信息、冷卻液溫度信息以及起動開關和檔位開關的開關狀態信息時，步驟二中工況判斷結果包括起動、起動後、暖機、怠速、部分負荷、全負荷、過渡負荷、拖動八種，並對應輸出控制指令如下 當步驟二中工況判斷結果為起動工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz， 當步驟二中工況判斷結果為起動後工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為18KHz 19KHz， 當步驟二中工況判斷結果為暖機工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz， 當步驟二中工況判斷結果為怠速工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為20KHz， 當步驟二中工況判斷結果為部分負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz ΙΟΚΗζ， 當步驟二中工況判斷結果為全負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz， 當步驟二中工況判斷結果為過渡負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz IIKHz， 當步驟二中工況判斷結果為拖動工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生脈衝的頻率為19KHz 20KHz。
7.根據權利要求5所述的一種應用權利要求I所述汽車發動機積碳清除裝置的汽車發動機積碳清除方法，其特徵在於當步驟一中傳感器所採集發動機的工作信息包括節氣門位置信息，發動機轉速信息和檔位信息時，步驟二中工況判斷結果包括怠速、部分負荷、全負荷和拖動四種工況，並對應輸出控制指令如下 當步驟二中工況判斷結果為怠速工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為20KHz， 當步驟二中工況判斷結果為部分負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為9KHz ΙΟΚΗζ， 當步驟二中工況判斷結果為全負荷工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz， 當步驟二中工況判斷結果為拖動工況時，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz。
8.根據權利要求5所述的一種應用權利要求I所述汽車發動機積碳清除裝置的汽車發動機積碳清除方法，其特徵在於當步驟一中傳感器所採集發動機的工作信息僅為發動機轉速信息時，步驟二中的工況判斷結果包括低速、中速以及高速工況，具體方法如下 當步驟二中工況判斷結果為低速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路所產生的脈衝頻率為19KHz 20KHz， 當步驟二中工況判斷結果為中速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路產生的脈衝頻率為9KHz IOKHz， 當步驟二中工況判斷結果為高速工況，輸出控制指令為步驟三中脈衝發生器內的脈衝電路產生的脈衝頻率為IOKHz IIKHz。
全文摘要
本發明涉及汽車電子技術領域，具體涉及一種汽車發動機積碳清除方法及裝置，包括傳感器、控制器、脈衝發生器，其特徵在於所述控制器由電源電路和依次相連的信號輸入電路、處理器和信號輸出接口組成，所述脈衝發生器由工況指示器以及相連接的脈衝電路、信號輸出電路組成，其中傳感器與控制器內的信號輸入電路相連接，脈衝發生器與控制器中的信號輸出接口相連接，本發明根據發動機運行工況，適時發出脈衝信號，能夠清除發動機原有積碳，並且防止新積碳的生成，確保各工況下燃燒狀況都達到最佳，提高整車綜合性能。
文檔編號F02B77/04GK102808693SQ20111016201
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者路建芹, 路建統, 路石超, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:威海中創國際貿易有限公司