車用電腦節油器的製作方法
2023-05-26 21:20:51 1
專利名稱：車用電腦節油器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車用控制設備，特別是一種車用電腦節油器。
技術背景目前汽車節油產品的大多採用物理或化學方法來提高汽車發動機效率，這些節油產品的種類從原理上分析可分為三大類汽油添加劑、機油添加劑、節油裝置。
汽油添加劑改變汽油的品質，提高汽油的純度、抗爆性能，延緩結膠時間，清潔汽油中的雜質等。以期達到減少汽油雜質、充分燃燒的目的。
機油添加劑增加機油的抗磨能力，使發動機氣缸內的摩擦係數減小、阻力減小，從而達到省油的目的。
節油裝置通常是以將汽油的分子減小，以更小的分子與更多的氧結合，使燃燒更加充分，達到節油的目的。
多年來，許多汽車廠商為了提高汽車發動機效率，每年以數十億的資金投入到此項技術的研究，但發動機效率也只以0.5％-1％的速度提高。可見，通過物理或化學方法提高發動機效率的技術已發展到了極限。
實用新型內容許多汽車行業的許多專家認為良好的駕駛方法是節省燃油的關鍵，這種觀點目前也已經得到社會的公認，而好的駕駛習慣和壞的駕駛習慣之間在油耗上甚至相差30％以上。本實用新型克服了上述物理或化學方法提高發動機效率的不足，提供一種簡單高效的車用電腦節油器。
本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是包括微處理器和與所述微處理器相連的用於採集噴油脈衝信號的信號輸入電路、用於指示汽車行駛狀態的指示電路。
所述微處理器還可連接有一個報警電路。
所述指示電路可包括多個與所述微處理器控制端相連的發光二極體。
所述信號輸入電路可包括一個NPN型驅動三極體，所述三極體的基極為信號輸入端，集電極接地，發射極連接到所述微處理器的一個控制端。
所述報警電路包括可由另一個NPN型驅動三極體驅動的蜂鳴器。
本實用新型通過基於高轉速電子燃油噴射汽油發動機而設計的，它可以根據發動機的噴油信號來計算出車輛在不同行駛狀態下的最佳供油量，並通過燈光和聲音提示給駕駛員，使駕駛員按照提示駕駛車輛，做到在任何路況下都能用最節油的駕駛方式來駕駛車輛，從而做到節約燃油的消耗。本實用新型從駕駛者的角度出發，把好的駕駛習慣和節油經驗變成標準化的產品，從而使每一個駕駛者都能按照正確的方法駕駛，不改車、不改油，真正以人為本，以實現節約能源的目的。
圖1為發動機功率與供油量的坐標示意圖圖2為本實用新型電路原理圖
具體實施方式
首先，對本實用新型的研發原理加以簡單介紹目前廣泛使用的電噴發動機具有噴油時間精確、噴油量準確、燃燒完全、排放清潔等等優勢，已取代以化油器為供油系統的發動機，成為現代汽油發動機的主流。
電噴發動機的噴油信號是通過車載電子控制單元——ECU(亦稱為行車電腦)來輸出的，是通過如下的過程完成的1、採集空氣流量傳感器的空氣流量信號空氣流量是由節氣門開啟角度控制，開啟角度越大，空氣流量越大；反之則越小。而節氣門開啟角度是由汽車加速器(油門)踏板來控制的，也就是說油門踏板踩下越深，節氣門開啟角度越大，空氣流量越大；反之越小。空氣流量傳感器將空氣流量信號輸入到ECU，由ECU根據空氣流量計算所需噴油量，空氣流量越大，噴油量越大；反之越小。
2、採集發動機轉速傳感器的發動機轉速信號發動機轉速傳感器將發動機轉速信號輸入到ECU，在發動機怠速狀態下，節氣門沒有人為控制，ECU會根據轉速傳感器提供的轉速信號決定噴油量。另外，在發動機達到一定轉速(每種發動機的速度不同，通常為2000轉/分鐘)時，完全抬起加速器踏板，使節氣門回到怠速狀態，ECU會通過轉速傳感器的數據判斷發動機處於被車輪慣性驅動的「被動運轉」狀態。這時，ECU會切斷供油，使車輛完全憑慣性行駛。而當發動機轉速下降到一定程度(通常為1200-1500轉/分鐘)，ECU會根據轉速傳感器的數據重新供油以維持發動機正常運轉。
3、採集發動機冷卻液溫度(水溫)傳感器的溫度信號當發動機處於冷機狀態，ECU會根據水溫傳感器的溫度信號增加供油輛，以維持發動機的正常運轉。而當發動機處於暖機狀態，ECU會減小供油量以節約燃油。
4、採集油壓傳感器、氧傳感器等其它傳感器的信號由於各個車型、發動機型號的不同，採集的數據也不盡相同，除了上述三個傳感器是必定會影響ECU輸出噴油信號外，其他傳感器也會提供一些數據，在某些發動機上會影響ECU噴油信號。
5、ECU計算所需供油量ECU會將全部所需數據採集到後進行計算，實時得出所需供油量的數據，並發出噴油指令。
6、發出噴油指令ECU通過一根噴油脈衝信號線將噴油指令發出到發動機噴油嘴。
當需要噴油時，信號線將接通，形成迴路讓電流通過，電流驅動噴油嘴打開；不需要噴油時，信號線切斷，使噴油嘴關閉。噴油嘴打開的時間叫做噴油時間(亦叫做噴油脈寬)，不同的發動機噴油脈寬也有所不同，暖機怠速運行正常的噴油脈寬一般是1.0～2.5毫秒。這樣，ECU就完成了發動機的噴油信號的輸出，發動機各個部件則按照ECU的指令進行工作，保證了發動機的正常供油。
由於車輛的發動機是需要通過能量轉換使車輛前進，所以，車輛的發動機功率在供油量一定範圍內是接近正比關係的，而超過了一定的範圍後，發動機功率就不會隨著供油量的增加而提高，相反會比最高功率時有所下降，如圖1中所示，所以如果按照這個最佳供油量去進行駕駛，才是最為合理的操作，既發揮了提速效率，也避免了盲目加油所帶來燃油浪費和發動機積碳效應。
下面結合具體實施例對本實用新型內容加以詳細描述如圖1所示，本實用新型以微控制器產品中廣泛使用的單片機U1為控制核心，從所述電噴發動機ECU發出的噴油脈衝信號通過一個驅動三極體Q1驅動，送入所述單片機U1的控制端，所述三極體Q1的基極與所述ECU的噴油信號輸出端相連，集電極接地，發射極連接到所述單片機U1的一個控制端。D1～D9共九個發光二極體，分別通過陰極與所述單片機U1的九個控制端相連，陽極經隔離電阻後連接正向電源端，且所述九個發光二極體分別從D1～D9依次呈綠——黃——紅過渡分布。所述單片機U1還通過另一個三極體Q2驅動一個蜂鳴器BZ1工作。一個復位開關S1與所述單片機U1的一個控制端相連，或與任一個發光二極體輸入到所述單片機的控制端。
基於上述結構，本實用新型的工作過程如下(一)首先，對本實用新型進行初始設置。
第一步，需要讓所述單片機U1記憶發動機的最長噴油時間，即在暖機的狀態下節氣門全開的噴油時間。具體方法為在著車狀態下猛踩油門，使發動機轉速達到轉速表紅線以上接近紅線位置，此時蜂鳴器BZ1會發出急促的「滴、滴」聲，按此方法連續猛踩油門5-6次，當聽到蜂鳴器BZ1會發出「滴」的一聲時記憶成功；第二步，需要讓單片機U1記憶發動機的最短噴油時間，即暖機狀態下怠速時的噴油時間。具體方法為在發動機怠速狀態下按住S1鍵，當發光二極體D1、D9同時點亮時鬆開按鍵，此時設置成功。
當電腦節油器記錄了上述兩個噴油時間數據後，單片機U1中即可以計算出在任一轉速下能夠保證車輛正常行駛的最佳噴油量。
(二)然後，即可對本實用新型進行正常使用。
汽車在行駛中一般共有三種工作狀態，即加速、勻速、減速，電腦節油器分別通過三種不同的燈光顯示提示駕駛員正確的駕駛方式。
1、加速狀態當車輛加速時，駕駛者通過控制油門踏板的深度及檔位，使發光二極體D1-D7點亮。此時將趨近於發動機最佳的功率燃耗比，車輛將獲得最大的加速性，而不會浪費燃油。如多於7盞燈，噴油系統所多供給的燃油將不會轉化為動力，白白浪費掉了；而少於7盞燈，由於延長了加速的時間，導致供油時間加長，也會造成燃油的浪費。
2、勻速狀態勻速行駛時，駕駛者通過控制油門踏板的深度及檔位，使發光二極體D1-D2點亮。此時發動機用最小的供油量來維持勻速巡航，不會出現燃油的浪費。
3、減速狀態當遇到情況需要減速時，駕駛者完全抬起油門踏板(帶擋滑行)，此時如果發動機有足夠的轉速，轉速傳感器會將相應轉速數據輸入ECU，ECU會切斷燃油供應，保持無油行駛，而當發動機轉速下降到一定數值時，燃油系統會重新供油，維持發動機運轉。此時發光二極體會全部熄滅。
由上述描述可知，本實用新型通過所述單片機U1計算出車輛在不同行駛狀態下的最佳供油量，並通過燈光和聲音的方式提示給駕駛者，駕駛者按照提示駕駛車輛，控制所述ECU向噴油嘴發出最經濟的噴油指令，做到在任何路況下都能用最節油的駕駛方式來駕駛，從而實現節約燃油的目的。
以上對本實用新型所提供的車用電腦節油器進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種車用電腦節油器，其特徵在於包括微處理器和與所述微處理器相連的用於採集噴油脈衝信號的信號輸入電路、用於指示汽車行駛狀態的指示電路。
2.根據權利要求1所述的車用電腦節油器，其特徵在於所述微處理器還連接有一個報警電路。
3.根據權利要求1或2所述的車用電腦節油器，其特徵在於所述指示電路包括多個與所述微處理器控制端相連的發光二極體。
4.根據權利要求1或2所述的車用電腦節油器，其特徵在於所述信號輸入電路包括一個NPN型驅動三極體，所述三極體的基極為信號輸入端，集電極接地，發射極連接到所述微處理器的一個控制端。
5.根據權利要求2所述的車用電腦節油器，其特徵在於所述報警電路包括由另一個NPN型驅動三極體驅動的蜂鳴器。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車用控制設備，特別是一種車用電腦節油器。本實用新型通過基於高轉速電子燃油噴射汽油發動機而設計的，可以通過微控制器根據發動機的噴油信號來計算出車輛在不同行駛狀態下的最佳供油量，並通過指示電路和報警電路發出的燈光和聲音提示給駕駛員，使駕駛員按照提示駕駛車輛，做到在任何路況下都能用最節油的駕駛方式來駕駛車輛，從而做到節約燃油的消耗。本實用新型從駕駛者的角度出發，把好的駕駛習慣和節油經驗變成標準化的產品，從而使每一個駕駛者都能按照正確的方法駕駛，不改車、不改油，真正以人為本，以實現節約能源的目的。
文檔編號F02D41/26GK2886099SQ20062011295
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月25日 優先權日2006年4月25日
發明者王鑫 申請人:王鑫