一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，屬于汽車【技術領域】。它解決了現有的汽車尾氣排放達不到要求的問題。本可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，包括控制器和與控制器連接的發動機，發動機的排氣管上連接有三元催化器和濾清/冷卻器，還包括空氣流量控制裝置、廢氣流量控制裝置，廢氣流量控制裝置分別通過廢氣進氣管和發動機進氣管與濾清/冷卻器和發動機連接，空氣流量控制裝置分別通過空氣進氣管和發動機進氣管與濾清器和發動機連接，濾清器通過空氣進氣管與外界連通。本控制裝置具有能實現汽車尾氣中HC、CO、NOx同時下降從而達到排放要求的優點。
【專利說明】—種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置

【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車【技術領域】，涉及一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制
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【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展及生活水平的不斷提高，車輛已越來越多，汽車尾氣排放已成為目前大氣污染的主要來源之一，使得大氣污染越來越嚴重，因此，國際上對汽車尾氣排放非常重視，開始執行越來越嚴格的排放法規。汽車在使用時，隨著時間推移汽車發動機會逐步老化，其三元催化器催化效率逐步降低，結果導致汽車尾氣排放達不到排放要求，從而加重環境污染。針對該問題目前采用最多的是廢氣再循環方法，但其只能對尾氣中的NOx降低有效果，對尾氣CO、HC沒有作用，甚至會使HC含量升高，仍然達不到排放要求。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種能同時有效降低汽車尾氣中的CO、He、NOx的排放從而達到排放要求的可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置。
[0004]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，包括控制器和與控制器連接的發動機，發動機的排氣管上連接有三元催化器和濾清/冷卻器，其特征在于:還包括與控制器連接的空氣流量控制裝置、廢氣流量控制裝置，所述的廢氣流量控制裝置分別通過廢氣進氣管和發動機進氣管與上述的濾清/冷卻器和發動機連接，所述的空氣流量控制裝置分別通過空氣進氣管和發動機進氣管與濾清器和發動機連接，所述的濾清器通過空氣進氣管與外界連通，所述的控制器能檢測發動機信息并根據上述發動機信息控制上述空氣流量控制裝置和廢氣流量控制裝置的工作。
[0005]在上述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置中，所述的發動機進氣管上設有空氣/廢氣注入器，上述的空氣流量控制裝置和廢氣流量控制裝置分別通過發動機進氣支管一和發動機進氣支管二與空氣/廢氣注入器的兩進氣口連接，空氣/廢氣注入器的出氣口通過發動機進氣管與發動機連接。
[0006]在上述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置中，所述的空氣流量控制裝置包括比例流量調節閥一和閥針位置傳感器一，閥針位置傳感器一與上述控制器連接，比例流量調節閥一的進氣口通過空氣進氣管與濾清器連接，其出氣口通過發動機進氣支管一與空氣/廢氣注入器連接。
[0007]在上述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置中，所述的廢氣流量控制裝置包括比例流量調節閥二和閥針位置傳感器二，閥針位置傳感器二與上述控制連接，比例流量調節閥二的進氣口通過廢氣進氣管與上述濾清/冷卻器連接，其出氣口通過發動機進氣支管二與空氣/廢氣注入器連接。
[0008]在上述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置中，所述的發動機信息包括轉速信號、車速信號和壓力/流量信號。
[0009]在上述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置中，所述的控制器包括中央處理器和與中央處理器連接的穩壓電路、指示燈、數據通訊模塊、驅動器一、驅動器二、轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊，所述的穩壓電路能輸出5V穩定電壓，所述的驅動器一和驅動器二分別安裝在比例流量調節閥一和比例流量調節閥二上且能分別驅動比例流量調節閥一和比例流量調節閥二工作，所述的轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊安裝在發動機上且能分別對發動機進行檢測轉速信號、車速信號和壓力/流量信號并發送給中央處理器。
[0010]與現有技術相比，本控制裝置中的空氣與廢氣分別由比例流量調節閥一和比例流量調節閥二控制合理比例調配進入空氣/廢氣注入器，氣體在空氣/廢氣注入器中充分混合后注入發動機進氣管到發動機。混合氣體可改變發動機氣體熱容比，降低發動機溫度使尾氣中的NOx含量降低。同時混合氣體中含有大量新鮮燃燒介質(空氣)可以使燃油進一步充分燃燒，這樣可以有效降低尾氣中HC、C0含量。這種體系實現了汽車尾氣中HC、C0、N0x的同時下降，進一步滿足汽車排放要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構原理圖。

【具體實施方式】
[0012]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0013]如圖1所示，本可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，包括控制器和發動機，控制器包括中央處理器和與中央處理器連接的穩壓電路、指示燈、數據通訊模塊、驅動器一、驅動器二、轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊，穩壓電路能輸出5V穩定電壓供中央處理器及其上的各模塊等5V穩定工作電壓，轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊安裝在發動機上且能分別對發動機進行檢測轉速信號、車速信號和壓力/流量信號并發送給中央處理器。發動機的排氣管上連接有三元催化器和濾清/冷卻器，發動機進氣管上設有空氣/廢氣注入器，空氣/廢氣注入器可以將輸入的廢氣和新鮮空氣進行充分混合，能夠在發動機中進行充分燃燒，降低排放尾氣的HC、CO、NOx含量。
[0014]空氣流量控制裝置包括比例流量調節閥一和閥針位置傳感器一，閥針位置傳感器一與中央處理器連接并能采集比例流量調節閥一的閥門開度信息并轉化成閥門開度信號反饋給中央處理器，驅動器一安裝在比例流量調節閥一上且能驅動比例流量調節閥一工作與否，比例流量調節閥一的進氣口通過空氣進氣管與濾清器連接，其出氣口通過發動機進氣支管一與空氣/廢氣注入器連接。廢氣流量控制裝置包括比例流量調節閥二和閥針位置傳感器二，閥針位置傳感器二與中央處理器連接并能采集比例流量調節閥二的閥門開度信息并轉化成閥門開度信號反饋給中央處理器，驅動器二安裝在比例流量調節閥二上且能驅動比例流量調節閥二工作與否，比例流量調節閥二的進氣口通過廢氣進氣管與濾清/冷卻器連接，其出氣口通過發動機進氣支管二空氣/廢氣注入器連接。
[0015]本控制裝置由氣體控制回路和電子控制回路來實現HC、CO、NOx含量的同時下降，原理如下:
[0016]氣體控制回路由空氣控制回路與廢氣控制回路組成:
[0017]1、空氣控制回路:空氣經過濾清器過濾后進入比例流量調節閥閥一，比例流量調節閥閥一控制其流量至空氣/廢氣注入器，最后進入發動機進氣管到發動機。
[0018]2、廢氣控制回路:汽車發動機產生的廢氣經過其三元催化器催化后，一部分廢氣進入濾清/冷卻器，過濾廢氣中的雜質并且冷卻降溫進入比例流量調節閥二，比例流量調節閥二調節廢氣流量后進入空氣/廢氣注入器，最后進入發動機進氣管到發動機，形成一個廢氣再循環回路。
[0019]氣動原理:空氣與廢氣分別由比例流量調節閥一和比例流量調節閥二合理比例調配進入空氣/廢氣注入器，氣體在空氣/廢氣注入器充分混合注入發動機進氣管到發動機。混合氣體可改變發動機氣體熱容比，降低發動機溫度使尾氣中的NOx含量降低。同時混合氣體中含有大量新鮮燃燒介質(空氣)可以使燃油進一步充分燃燒，這樣可以有效降低尾氣中HC、C0含量。這種體系實現了汽車尾氣中HC、C0、N0x的同時下降，進一步滿足汽車排放要求。
[0020]電子控制回路由控制器、比例流量調節閥一、比例流量調節閥二、閥針位置傳感器一、閥針位置傳感器二與汽車發動機轉速信號S1、車速信號S2、流量/壓力信號S3及由車輛電瓶提供的12V電源連接而成。電子控制回路主要功能是車輛在不同工況下調配出具有相適應的廢氣與空氣混合比的氣體給汽車發動機，使其滿足排放要求。
[0021]氣體流量調節控制原理:流量調節控制由比例流量調節閥與其閥針位置傳感器組成。通過改變比例流量調節閥線圈工作電壓大小來控制閥針在閥體的位置，從而改變進氣量與出氣量比例，其特點是氣體調節量大，噪音小。閥針在閥體的具體位置可由其位置傳感器輸出電壓確定，輸出電壓越大出氣量與進氣量比例越大，反之亦然。此處比例流量調節閥指本實施例中的比例流量調節閥一、比例流量調節閥二，比例流量調節閥一控制空氣流量，比例流量調節閥二控制再循環廢氣量。
[0022]控制器原理:控制器由5V穩壓電路、指示燈、數據通訊模塊、驅動器一、驅動器二、轉速測量模塊、車速測量模塊、壓力/流量信號處理模塊與中央處理器組成。車輛電瓶提供的12V電源經過穩壓電路輸出穩定的5V電壓給控制器各個單元工作。中央處理器采用32位ARM微處理器具有運算量大、運算速度快等優點，來滿足本系統要求。車輛發動機信號S1、S2、S3經由控制器車速測量、轉速測量、壓力/流量信號處理幾個模塊處理后進入中央處理器，中央處理器根據處理信號可以準確評估出車輛運行工況，根據不同工況計算出合理的空氣與廢氣混合比，將其轉換成控制量給驅動器一、驅動器二，驅動器一與驅動器二分別驅動比例流量調節閥一和比例流量調節閥二，同時其閥針位置傳感器一和閥針位置傳感器二分別輸出電壓F1、F2反饋給中央處理器，形成對閥門的閉環控制。由于比例流量調節閥線圈工作時發熱，線圈電阻值上升以及氣壓的變化都會改變閥針在閥體的位置，造成流量輸出不穩定，因此中央處理器根據閥針位置反饋電壓變化不斷調整比例流量調節閥線圈工作電壓，確保其流量的穩定，對此中央處理器采用先進的神經模糊學習系統算法，該算法相應快速，抗干擾性強，自適應強。控制器可以根據車輛尾氣污染程度不一樣通過數據通信模塊進行控制參數標定與監測，數據通信模塊與訪問設備連接可以實時觀測到車輛車速、發動機轉速、發動機進氣流量/壓力、比例流量調節閥閥針位置等參數，并且可以標定車輛在不同工況下空氣與廢氣混合比和運行參數，非常方便用于產品的調試和維護。控制器還具有流量比例調節閥故障檢測功能，在檢測到閥門故障后指示燈會以5HZ頻率快速閃爍，控制器停止工作。控制器正常待機時指示燈常亮，控制器工作時指示燈以IHZ慢速閃爍。
[0023]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，包括控制器和與控制器連接的發動機，發動機的排氣管上連接有三元催化器和濾清/冷卻器，其特征在于:還包括與控制器連接的空氣流量控制裝置、廢氣流量控制裝置，所述的廢氣流量控制裝置分別通過廢氣進氣管和發動機進氣管與上述的濾清/冷卻器和發動機連接，所述的空氣流量控制裝置分別通過空氣進氣管和發動機進氣管與濾清器和發動機連接，所述的濾清器通過空氣進氣管與外界連通，所述的控制器能檢測發動機信息并根據上述發動機信息控制上述空氣流量控制裝置和廢氣流量控制裝置的工作。
2.根據權利要求1所述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，其特征在于，所述的發動機進氣管上設有空氣/廢氣注入器，上述的空氣流量控制裝置和廢氣流量控制裝置分別通過發動機進氣支管一和發動機進氣支管二與空氣/廢氣注入器的兩進氣口連接，空氣/廢氣注入器的出氣口通過發動機進氣管與發動機連接。
3.根據權利要求2所述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，其特征在于，所述的空氣流量控制裝置包括比例流量調節閥一和閥針位置傳感器一，閥針位置傳感器一與上述控制器連接，比例流量調節閥一的進氣口通過空氣進氣管與濾清器連接，其出氣口通過發動機進氣支管一與空氣/廢氣注入器連接。
4.根據權利要求3所述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，其特征在于，所述的廢氣流量控制裝置包括比例流量調節閥二和閥針位置傳感器二，閥針位置傳感器二與上述控制連接，比例流量調節閥二的進氣口通過廢氣進氣管與上述濾清/冷卻器連接，其出氣口通過發動機進氣支管二與空氣/廢氣注入器連接。
5.根據權利要求1所述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，其特征在于，所述的發動機信息包括轉速信號、車速信號和壓力/流量信號。
6.根據權利要求4所述的一種可改變汽車廢氣與空氣混合比電子減排控制裝置，其特征在于，所述的控制器包括中央處理器和與中央處理器連接的穩壓電路、指示燈、數據通訊模塊、驅動器一、驅動器二、轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊，所述的穩壓電路能輸出5V穩定電壓，所述的驅動器一和驅動器二分別安裝在比例流量調節閥一和比例流量調節閥二上且能分別驅動比例流量調節閥一和比例流量調節閥二工作，所述的轉速測量模塊、車速測量模塊和壓力/流量信號處理模塊安裝在發動機上且能分別對發動機進行檢測轉速信號、車速信號和壓力/流量信號并發送給中央處理器。
【文檔編號】F01N9/00GK104295352SQ201410485489
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】包明發, 邱亮, 董金國, 孫如良 申請人:臺州圣豐能源科技有限公司