[实用新型]汽车节油驾驶控制仪

说明书

本实用新型是关于电子检测控制汽车节油的仪器。

对汽车的合理驾驶操作，是节油的主要途径之一，单靠经验和感觉驾驶车辆，往往达不到预期的节油效果，虽然也有用微处理机来贮存发动机经济工况参数，再与发动机运行工况比较，得出最佳换挡时机的方法。但用此法结构复杂，而且不能反映油门操作和发动机最大扭矩工况，也不能实现对怠速供油的自动控制，因而不能将发动机的动力性和经济性。充分有效的发挥出来。

本实用新型采用简单的模拟电路、数字电路和油门位置开关，对发动机转速和油门位置分段取样，将发动机的运行工况分为节油区（经济区）、最大扭矩区、怠速区和费油区。当发动机运行工况超出节油区时，能按节油驾驶操作规律，自动产生控制信号，发出不同的声、光信号，指示驾驶员合理操作油门和排挡，使发动机在不需要较大动力时，回到节油区工作，在需要较大动力时，回到最大扭矩区工作。当发动机处于强制怠速状态时，本仪器能自动发出信号，控制电磁阀截断供油。当发动机处于正常怠速区运行状态时，本仪器又能自动打开电磁阀恢复供油。

本实用新型由以下电路结构原理达到上述节油目的：        接口电路从发动机点火线圈与分电盘连结的低导线上取信号，接口电路由降压滤波电路、至少一级的反向器电路、微分电路构成也可由降压滤波电路和反向器组成。降压滤波电路和反向器电路的作用是将所取到的带有高压尖峰振荡的点火信号，转变为规则的方波信号，方波信号经微分电路处理后，变为尖脉冲信号，尖脉冲信号频率等于点火频率，与发动机转速成正比，微分电路处理的目的是减小信号的脉冲宽度，保证后续单稳电路可靠工作。微分电路的输出信号送到f／v转换器，f／v转换器由单稳电路和低通滤波器组成。单稳电路接收接口电路尖脉冲信号，並被尖脉冲信号所触发，输出幅值宽度一定的方波信号，其频率与尖脉冲信号频率相等，也与发动机转速成正比，该信号经低通滤波器滤波，得到电压与发动机转速成正比的直流电压信号，其电压值就代表发动机转速，f／v转换器输出的转速信号送到电压比较器。电压比较器由数个电压比较电路和相应的定值电路及滤波电容器，输入电阻组成。各电压比较电路以f／v转换器输出的转速信号作为输入，通过比较电路分别与相应的定值电路的整定值比较各定值电路的整定值分别调整到对应发动机转速为n₀、n₁、n₂…等数个电压点上，当发动机转速通过各定值点变化时，电压比较器的输出电位发生突变，这样就获得发动机转速分段信号，各比较电路的输出信号送往灯光显示电路、音响控制电路和怠速供油自动控制电路参与控制。节气门位置开关利用碳膜电位器改装而成，其特点在于用分为数段的分段金属片取代了碳膜电位器中的碳膜电阻片，碳膜电位器其他部分不变，分段金属片的各段金属片相互绝缘，並固定在绝缘板上，每段金属片占据一定的角度范围，数段金属片将整个油门开角度分为数个区域，每段金属片都有导线连接，接到灯光显示电路、音响控制电路，怠速供油自动控制电路上。滑动臂与金属片接触，並接电源正极，转轴由连结螺母与节气门轴固定在一起，电位器外壳由支架与化油器固定在一起，节气门打开时节气门轴转动，带动转动轴滑动臂一起旋转。按节气门开度的大小，滑动臂与相应的金属片接触，连结该金属片的导线上就有高电位输出，这样就实现了节气门开度角的分段取样。节气门开度角信号通过与金属片连结的导线，分别送到灯光显示电路、音响控制电路和怠速供油自动控制电路。节气门开度角分段信号和来自比较器的转速分段信号，将发动机整个运行工况分为四大工作区即节油区、最大扭矩区、怠速区、费油区，当发动机运行工况超出节油区，上述信号通过各控制电路按照各个区域应当采取的操作，控制灯光显示电路、音响控制电路和怠速供油自动控制电路作出响应。灯光显示电路由发光二极管、驱动电路、和逻辑控制电路组成，发光二极管起指示灯作用。发光二极管由驱动电路驱动。驱动电路由与发光二极管串联的晶体管和限流电阻组成。晶体管受逻辑控制电路的控制，逻辑控制电路由各种门电路构成，逻辑控制电路输入节气门位置分段信号和转速分段信号，输出驱动电路控制信号，当输出信号为高电位时，使驱动电路中相对应的晶体三极管导通，发光二极管发光。逻辑电路的作用是根据转速分段信号和油门位置分段信号，判定发动机的工作区域，並按照节油驾驶操作规律在该区域应当采取的操作方法，控制相应的指示灯发光，指示驾驶员节油操作。音响控制电路由音响器和控制电路、音响开关组成。音响器由晶体管和电阻、电容构成的多谐振荡器和扬声器组成。其中电容C₁₁与扬声器並联，用于消除发动机点火干扰引起的噪声，两个不同阻值的电阻分别通过与电阻相串联的晶体管的导通和截止与音响器串联，用于改变音响器的音调和音量。控制电路由各种门电路组成。控制电路输入节气门位置分段信号和转速分段信号，输出音调控制电路串联晶体管G₈、G₇的控制信号，当发动机运行于费油区时，对晶体管G₈基极输出高电位使晶体管导通，电阻串入音响器，音响器发出高音，当发动机运行于最大扭矩区，控制电路对另一晶体管基极输出高电位使其导通，另一音调控制电阻串入音响器，音响器发出另一种音调如低音。在怠速区和节油区控制电路无信号输出，音响器不发音，根据音响驾驶员可判断出发动机所处的工作区域，若不需要报警发音，可将音响开关关断。怠速供油自动控制电路由电阻、晶体管、二极管组成，其功能是根据油门位置分段信号和转速分段信号判断发动机的工作区域，当发动机处于怠速区，並且工作于强制怠速工况时，控制电磁阀截断供油。电磁阀安装在汽车化油器主油道上，受总速供油自动控制电路控制，在非怠速工况或正常怠速工况，控制电路使电磁阀打开主油道，保持对发动机供油，强制怠速工况控制电路使电磁阀关闭，截断化油器供油，这样该电路就自动使发动机实现脱挡滑行不熄火，挂挡滑行不供油。电源电路由汽车点火开关输入汽车电瓶直流电，输出两组电压，一组为稳压电压供接口电路、f／v转换器、电压比较器、节气门位置开关用，以提高这些电路的精度，另一组为电瓶电压。供灯光显示电路、音响控制电路、怠速供油自动电路等功率较大的电路，以减轻稳压电路的负担。电源电路输入端串联一个晶体二极管，以防止电源极性接反造成电路损坏，电源电路输入端接点火开关，接地端与汽车搭铁，电源指示发光二极管兼起点火指示作用。