專利名稱：汽車三元催化器和進氣道清洗裝置與控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車維護及修理設備，特別涉及一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置與控 制方法。
背景技術：
人們越來越重視汽車發(fā)動機的污染問題， 一次次推出新的更高的標準，為了消除汽車的 污染人們在汽車中加入了三元催化器，但隨著汽車的運行，汽油中含的硫、磷、鋅、錳仍然 會在催化器表面形成一層硫、磷、鋅、錳化學絡合物，致使三元催化器功能降低，因此一旦 汽車尾氣不合格，就要對三元催化器以及汽車進氣道進行清洗。所謂清洗就是在發(fā)動機運行 過程中從進氣道加入專用清洗劑，目前在清洗中人們把注意力都放在了提高專用清洗劑的質(zhì) 量和效果，而忽略了清洗劑加入量的控制，雖然經(jīng)過不斷的改進，清洗劑加入量的控制從只 是在連接管上加裝針閥來進行控制這種粗放而傳統(tǒng)方式，到在清洗劑加入的過程中采用了精 密流量表監(jiān)控，但流量的控制依然為人手旋鈕控制，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同清洗劑的加入量隨 之要變化，而人工控制根本無法跟隨，使得目前的清洗劑完全依靠人為經(jīng)驗加入，稍不注意 就會造成抱缸、堵缸的大事故，事故率高低完全是因人而定，使得發(fā)動機三元催化器以及進 氣道清洗質(zhì)量難以控制，為清洗工作帶來了極大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題而提出的一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置與控制方 法技術方案。該方案采用了閉環(huán)自動控制方式，根據(jù)發(fā)動機進氣壓力來控制清洗劑輸入，保 證了發(fā)動機三元催化器以及進氣道清洗質(zhì)量，避免了發(fā)動機抱缸、堵缸大事故發(fā)生，為清洗 工作帶來了極大的方便。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是 一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置 ，包括一個清洗劑輸入管路，管路的一端連接清洗劑罐，管路的另一端為發(fā)動機真空管道接 口，從管路的發(fā)動機真空管道接口到清洗劑罐，分別順序連接有真空壓力傳感器和電磁流量 控制器，所述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路，在電路中設置有真空壓力測量接口和電 磁流量控制接口，所述真空壓力傳感器電輸出信號接至真空壓力測量接口，所述電磁流量控制接口與電磁流量控制器電信號控制輸入端連接。
一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法，基于一個汽車三元催化器和進氣道清洗裝 置，該裝置包括一個清洗劑輸入管路，管路的一端連接清洗劑罐，管路的另一端為發(fā)動機真 空管道接口，從管路的發(fā)動機真空管道接口到清洗劑罐，分別順序連接有真空壓力傳感器和 電磁流量控制器，所述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路，在電路中設置有真空壓力測量 接口和電磁流量控制接口，所述真空壓力傳感器電輸出信號接至真空壓力測量接口，所述電 磁流量控制接口與電磁流量控制器電信號控制輸入端連接；所述的控制方法是
首先設定一個真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間，在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處 于開通流量為13.5克士0.5克/分鐘狀態(tài)，不在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處于關斷狀態(tài)；將 上述真空壓力最大壓力和最小壓力以及對應的流量狀態(tài)數(shù)據(jù)存放于清洗劑流量控制電路的存 儲器中，其中所述開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)對應的是電磁流量控制器開通時間， 將管路的發(fā)動機進氣道接口接入汽車進氣道，啟動發(fā)動機；
a. 清洗劑流量控制電路從真空壓力傳感器讀取一個真空壓力值；
b. 判斷真空壓力值是否在所設真空壓力值區(qū)間內(nèi)；
c. 判斷結(jié)果在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出控制值到電磁流量控制器，保證電磁 流量控制器處于開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)；
d. 判斷結(jié)果不在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出控制值到電磁流量控制器，保證電 磁流量控制器處于關斷狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是
可以實現(xiàn)清洗劑流入量與真空壓力的閉環(huán)自動控制；
保證了發(fā)動機三元催化器以及進氣道清洗質(zhì)量，避免了發(fā)動機抱缸、堵缸大事故發(fā)生； 結(jié)構簡單，操作極為方便。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做一詳細描述。


圖l本發(fā)明結(jié)構示意圖； 圖2本發(fā)明電控原理示意圖3本發(fā)明流量控制時間值與真空壓力值關系表；
圖4本發(fā)明實測流量控制值與真空壓力值關系表。
具體實施方式
實施例l，
一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置實施例，參見圖l，所述裝置包括一個清洗劑輸 入管路l，管路的一端連接清洗劑罐2，管路的另一端為發(fā)動機真空管道接口3，、從管路的 發(fā)動機真空管道接口到清洗劑罐，分別順序連接有真空壓力傳感器4和電磁流量控制器5，所 述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路6，在電路中設置有真空壓力測量接口6-4和電磁流量 控制接口6-5，所述真空壓力傳感器點輸出信號接至真空壓力測量接口，所述電磁流量控制 接口與電磁流量控制器電信號控制輸入端連接。
實施例中所述真空壓力傳感器是市場上出售的型號為AT80系列真空壓力傳感器，本實施 例使用的型號是AT8013的真空壓力傳感器；所述真空壓力傳感器通過一個三通接口l-l并接 在清洗劑輸入管路中；所述的電磁流量控制器是汽車電控噴油嘴，型號為STN99，電控噴油 嘴串接在清洗劑輸入管路中。
所述發(fā)動機真空管道接口是一個帶外羅紋的錐形空心管，該管可插入汽車的橡膠真空管 上，管上的螺紋可以起到密封的作用，但所述發(fā)動機真空管道接口也不僅限于此。
所述清洗劑流量控制電路包括一個單片機6-l，單片機含有可調(diào)脈寬/脈頻輸出口 (PWM )和多個數(shù)據(jù)輸入輸出口 (D0-D7， Pl-P3)，圍繞單片機設置有液晶顯示器6-2、清洗時間 設定鍵6-3、真空壓力測量接口6-4和電磁流量控制接口6-5;其中所述液晶顯示器是通過液 晶顯示驅(qū)動器6-6與單片機的數(shù)據(jù)輸出口連接，所述的清洗時間設定鍵為加時鍵與減時鍵， 加時鍵與減時鍵與單片機的數(shù)據(jù)輸入口連接，所述真空壓力測量接口是單片機的數(shù)據(jù)輸入口 ，所述電磁流量控制接口是單片機的可調(diào)脈寬/脈頻輸出口 。
實施例中所述單片機是市場上銷售的8位帶有內(nèi)存的單片機，本實施例使用的是型號為 STC125624的8位帶24K閃存的單片機，所述的液晶顯示驅(qū)動器是市場上銷售的型號是HT1621 ，所述的電磁流量控制接口包括單片機的可調(diào)脈寬、脈頻輸出口和與單片機的可調(diào)脈寬/脈 頻輸出口連接的兩極晶體管驅(qū)動6-7。
本發(fā)明由于線路簡單，可以做成便攜式的箱體結(jié)構，將清洗劑輸入管路、清洗劑罐、真 空壓力傳感器、電磁流量控制器、清洗劑流量控制電路安裝在箱體中，在箱體的外部留有發(fā) 動機真空管道接口，在箱體的表面設有顯示器和加時鍵與減時鍵窗口，電源使用汽車電瓶電 源，操作極為方便。
實施例2，
一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法實施例，參見實施例1和圖3，基于實施例l所述的一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置；所述的三元催化器和進氣道清洗控制方法是
首先設定一個真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間，在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處 于開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)的開通時間，不在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處于關 斷狀態(tài)；將上述真空最大壓力和最小壓力以及對應的流量狀態(tài)開通時間數(shù)據(jù)存放于清洗劑流 量控制電路的存儲器中，其中所述開通流量為13. 5克±0. 5/分鐘狀態(tài)對應的是電磁流量控制 器開通時間，將管路的發(fā)動機真空管道接口接入汽車真空管道，啟動發(fā)動機；
a. 清洗劑流量控制電路從真空壓力傳感器讀取一個真空壓力值；
b. 判斷真空壓力值是否在所設真空壓力值區(qū)間內(nèi)；
c. 判斷結(jié)果在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出開通時間值到電磁流量控制器，保證 電磁流量控制器處于開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)；
d. 判斷結(jié)果不在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出控制值到電磁流量控制器，保證電 磁流量控制器處于關斷狀態(tài)。
實施例中真空壓力傳感器是將真空壓力信號轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞給清洗劑流量控制電路 ;其真空壓力(P)與電壓(V)的關系式為V=0.053P — 0.56，(該關系式是公知的，壓力 P單位為千帕，電壓單位為伏)；
實施例中電磁流量控制器開通流量是通過電磁閥的開通時間確定。
所述的真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間包含多個壓力區(qū)，對應多個壓力區(qū)設置有 多個電磁流量控制器開通時間。
所述的多個壓力區(qū)為5個或6個或7個或8個或9的一種，分得越多控制的越精確。 本實施例型號為STN99的電控噴油嘴電磁流量控制器開通時間與真空壓力關系表如圖3所示。
實施例中所述真空壓力最大壓力值為75千帕(KPa)，真空壓力最小壓力值為20千帕( KPeO 。
汽車引擎不同，進氣道真空壓力不同；引擎的轉(zhuǎn)速不同，進氣道真空壓力也不同；這些
因素均會影響引擎吸入清洗劑的流量，因此在所述75千帕真空壓力和20千帕壓力值區(qū)間包含 有9個壓力區(qū)間，9個壓力區(qū)間分別是75千帕至61千帕、61千帕至56千帕、56千帕至51千帕、 51千帕至46千帕、46千帕至41千帕、41千帕至36千帕、36千帕至31千帕、31千帕至26千帕， 26千帕至21千帕；對應75千帕至61千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為18. 2毫秒，對應 61千帕至56千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為17.2毫秒，對應56千帕至51千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為16. 4毫秒，對應51千帕至46千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通 時間為14. 7毫秒，對應46千帕至41千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為14毫秒，對應 41千帕至36千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為13.4毫秒，對應36千帕至31千帕區(qū)間設 置電磁流量控制器開通時間為12. 4毫秒，對應31千帕至26千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通 時間為ll毫秒，對應26千帕至21千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為10毫秒。
圖4是對應9個區(qū)間具體某一點真空壓力的清洗劑流量實測表。表中的電壓值是根據(jù)真空 壓力(P)與電壓(V)的關系式得出的也是實測的電壓值。
本發(fā)明的具體的工作過程是當真空度傳感器測到的電壓信號(V測)大于3.40伏時， 電磁流量控制器關斷，當真空度傳感器測到的電壓信號(V測)大于等于2.67伏且小于3.40 伏時，電磁流量計開通的時間(T) =18.2毫秒，實測對應的流量(L) =13.6克/分鐘，依此 類推，當真空度傳感器測到的電壓信號(V測)小于0.55伏時，電磁流量控制器關斷。
實施例3，
一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法改進實施例，參見實施例2，與實施例2不同 的是所述真空壓力最大壓力值為61千帕(KPa)，真空壓力最小壓力值為20千帕(KPa)。
權利要求
1.汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，其特征在于，包括一個清洗劑輸入管路，管路的一端連接清洗劑罐，管路的另一端為發(fā)動機真空管道接口，從管路的發(fā)動機真空管道接口到清洗劑罐，分別順序連接有真空壓力傳感器和電磁流量控制器，所述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路，在電路中設置有真空壓力測量接口和電磁流量控制接口，所述真空壓力傳感器電輸出信號接至真空壓力測量接口，所述電磁流量控制接口與電磁流量控制器電信號控制輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求l所述的汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，其特征 在于，所述真空壓力傳感器通過一個三通接口并接在清洗劑輸入管路中；所述的電磁流量控 制器是汽車電控噴油嘴，電控噴油嘴串接在清洗劑輸入管路中。
3.根據(jù)權利要求l所述的汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，其特征 在于，所述真空壓力傳感器型號是AT8013的真空壓力傳感器。
4.根據(jù)權利要求l所述的汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，其特征 在于，所述的電磁流量控制器型號是STN99的電控噴油嘴。
5.根據(jù)權利要求l所述的汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，所述清 洗劑流量控制電路包括一個單片機，單片機含有可調(diào)脈寬/脈頻輸出口和多個數(shù)據(jù)輸入輸出 口，其特征在于，圍繞單片機設置有液晶顯示器、清洗時間設定鍵、真空壓力測量接口和電 磁流量控制接口 ；其中所述液晶顯示器是通過液晶顯示驅(qū)動器與單片機的數(shù)據(jù)輸出口連接， 所述的清洗時間設定鍵為加時鍵和減時鍵，加時鍵和減時鍵與單片機的數(shù)據(jù)輸入口連接，所 述真空壓力測量接口是單片機的數(shù)據(jù)輸入口，所述電磁流量控制接口是單片機的可調(diào)脈寬/ 脈頻輸出口 。
6.根據(jù)權利要求5所述的汽車三元催化器和進氣道清洗裝置，其特征 在于，所述的電磁流量控制接口包括單片機的可調(diào)脈寬/脈頻輸出口和與單片機的可調(diào)脈寬 /脈頻輸出口連接的兩極晶體管驅(qū)動。
7.一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法，基于一個汽車三元 催化器和進氣道清洗裝置，該裝置包括一個清洗劑輸入管路，管路的一端連接清洗劑罐，管 路的另一端為發(fā)動機真空管道接口，從管路的發(fā)動機真空管道接口到清洗劑罐，分別順序連 接有真空壓力傳感器和電磁流量控制器，所述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路，在電路中設置有真空壓力測量接口和電磁流量控制接口，所述真空壓力傳感器電輸出信號接至真空 壓力測量接口，所述電磁流量控制接口與電磁流量控制器電信號控制輸入端連接；其特征在 于，所述的控制方法是首先設定一個真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間，在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器 處于開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)的開通時間，不在所述區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處于 關斷狀態(tài)；將上述真空最大壓力和最小壓力以及對應的流量狀態(tài)開通時間數(shù)據(jù)存放于清洗劑 流量控制電路的存儲器中，其中所述開通流量為13. 5克±0. 5/分鐘狀態(tài)對應的是電磁流量控 制器開通時間，將管路的發(fā)動機真空管道接口接入汽車真空管道，啟動發(fā)動機；a. 清洗劑流量控制電路從真空壓力傳感器讀取一個真空壓力值；b. 判斷真空壓力值是否在所設真空壓力值區(qū)間內(nèi)；c. 判斷結(jié)果在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出控制值到電磁流量控制器，保證電 磁流量控制器處于開通流量為13. 5克±0. 5克/分鐘狀態(tài)；d. 判斷結(jié)果不在區(qū)間內(nèi)，則從電磁流量控制接口輸出控制值到電磁流量控制器，保證 電磁流量控制器處于關斷狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法 ，其特征在于，所述真空壓力最大壓力值為75千帕，真空壓力最小壓力值為20千帕。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方法 ，其特征在于，所述的真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間包含多個壓力區(qū)，對應多個壓 力區(qū)設置有多個電磁流量控制器開通時間。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種汽車三元催化器和進氣道清洗控制方 法，其特征在于，所述多個壓力區(qū)包含有9個壓力區(qū)間，9個壓力區(qū)間分別是75千帕至61千帕 、61千帕至56千帕、56千帕至51千帕、51千帕至46千帕、46千帕至41千帕、41千帕至36千帕 、36千帕至31千帕、31千帕至26千帕，26千帕至21千帕;對應75千帕至61千帕區(qū)間設置電磁 流量控制器開通時間為18.2毫秒，對應61千帕至56千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為 17. 2毫秒，對應56千帕至51千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為16. 4毫秒，對應51千帕 至46千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為14.7毫秒，對應46千帕至41千帕區(qū)間設置電磁 流量控制器開通時間為14毫秒，對應41千帕至36千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為 13. 4毫秒，對應36千帕至31千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為12. 4毫秒，對應31千帕 至26千帕區(qū)間設置電磁流量控制器開通時間為11毫秒，對應26千帕至21千帕區(qū)間設置電磁流 量控制器開通時間為10毫秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車三元催化器和進氣道清洗裝置與控制方法，包括一個清洗劑輸入管路，管路的一端連接清洗劑罐，管路的另一端為發(fā)動機真空管道接口，管路中分別順序連接有真空壓力傳感器和電磁流量控制器，所述裝置還包括一個清洗劑流量控制電路，在電路中設置有真空壓力測量接口和電磁流量控制接口，設定一個真空壓力最大壓力值和最小壓力值區(qū)間，在這個區(qū)間內(nèi)電磁流量控制器處于開通流量為13.5克±0.5克/分鐘狀態(tài)，否則電磁流量控制器處于關斷狀態(tài)；本發(fā)明的有益效果是可以實現(xiàn)清洗劑流入量與真空壓力的閉環(huán)自動控制；保證了發(fā)動機三元催化器以及進氣道清洗質(zhì)量，避免了發(fā)動機抱缸、堵缸大事故發(fā)生；結(jié)構簡單，操作極為方便。
文檔編號F02B77/04GK101603465SQ20091030427
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權日2009年7月13日
發(fā)明者劉新羽 申請人:劉新羽