CN102155310A

CN102155310A - 一种汽车节油方法

Info

Publication number: CN102155310A
Application number: CN2011100461729A
Authority: CN
Inventors: 赵洪海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-08-17
Also published as: WO2012113319A1

Abstract

本发明公开了一种汽车节油方法，它在保留汽车发动机ECU正常控制程序不变的基础上，通过对汽车发动机ECU添加强制节油控制程序，或安装被写入强制节油控制程序的外接汽车发动机ECU，同时安装强制转换开关，用强制转换开关转换ECU正常控制程序和强制节油控制程序对发动机的控制，或安装汽车发动机传感器信号发生装置，为汽车发动机ECU输入能够产生节油效果的传感器模拟信号，同时安装强制转换开关，用来转换原车传感器信号和传感器模拟信号对ECU的输入。它采用两种控制模式，解决了汽车的动力性和燃油经济性之间的矛盾；而且本方法对任一辆电控发动机汽车均通用。

Description

一种汽车节油方法

技术领域

本发明属于汽车节油技术领域，具体涉及一种汽车节油方法。

背景技术

现代汽车电子控制燃油喷射系统的控制原理是：电子控制单元（ECU）根据接收到的发动机转速信号、空气流量传感器信号或进气压力传感器信号、节气门位置传感器信号、氧传感器信号等这些输入信号，经过计算、分析、处理，依据ECU控制程序所设定的对发动机处在各种工况和负荷情况时的供油量标准和相应的点火时间标准，得出发动机当时工况和负荷下所需要的燃油量和点火时间，发出相应的控制指令，控制喷油器的喷油量，并在适当时刻点火。ECU的控制程序所设定的供油量标准和点火时间标准是根据发动机的动力性、燃油经济性和排放要求确定的。但是发动机动力性和发动机燃油经济性存在着一定的矛盾。如果要求发动机保持充足的动力，ECU控制程序就要设定相对高的喷油量标准，发动机对燃油的消耗量相对要高，发动机的燃油经济性就要相对下降；如果要求发动机保持相对高的燃油经济性，ECU的控制程序就要设定相对低的喷油量标准，为发动机提供相对经济的喷油量，发动机的动力性会因此受到限制。现代汽车ECU控制程序的供油量标准是在保证发动机充足动力的前提下，尽量提高燃油经济性并符合排放要求来确定的。现代城市道路路面平整，但具有多限速、多红灯、多人行横道、多拥堵的特点，受这种路况环境的限制，汽车只能保持低速行驶，而且还要频繁出现刹车、起步、怠速停车，在这种背景下，汽车正常的动力性能就显得过剩了，因此正常发动机ECU控制程序所提供的供油量标准，在这种现实行驶环境中存在着一定的燃油浪费空间，即使在城区外的公路上驾车行驶，有很多司机在时间不紧的情况下，也希望得到最经济的行驶效果，而不喜欢去体验汽车充足动力所带来的高速度和优良的急加速性能，司机的这种节油心理愿望和城市现实路况环境特点，使得在保留发动机ECU正常控制程序的基础上，通过增加发动机ECU强制节油控制程序使汽车节省燃油提供了一定的可行空间。

汽车节油技术的研发与应用一直是各汽车制造厂商、相关的科研单位和个人共同追寻的目标。现代汽车电子控制燃油喷射系统已经是极成熟的技术。各具有实力的汽车制造厂商所使用的汽车发动机ECU控制程序及控制参数都已经达到了相当经典的程度，可以说配合发动机的动力输出，发动机ECU所提供的喷油量标准及点火时间标准，怠速马达开度标准都已经很完美。从节省燃油的角度出发，对原厂发动机ECU控制程序进行更改或干扰的做法，会给发动机的综合性能等带来很多弊端，总是得不偿失。对原厂发动机ECU的控制程序的尊重与不允许改变才是正确的。受能量守恒定律与理想空燃比的约束，单方面强调节油而想使发动机的动力性能及其它与动力性能有关的性能不受影响是不现实的事。研发新型高性能的发动机，提高发动机各机械结构的高技术含量，提高ECU及其控制程序软件的质量，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳的动力效果和最佳浓度的混合气，这些都是各汽车制造厂商高度关注的内容。本发明是针对汽车在运行过程中，根据城市市区内现实行驶环境的要求和司机驾驶汽车的节油心理要求，从而确立的节油方案，并通过对汽车发动机ECU写入节油控制程序来实施这一方案。

通过在中国知识产权局网站上检索，中国专利申请号200910064069.X的“通过调节发动机控制参数适应车辆运行工况的节油方法”发明专利申请，该专利申请仅给出了一种设想，且存在理论不清楚和一定的错误，具体在下面的论述中：1、在《通过调节发动机控制参数适应车辆运行工况的节油方法》中的发明内容部分第0004段“（2）发动机ECU根据转速、车速的之间关系的不同判断车辆的运行工况属于何种运行工况”，这一论述应该是一个错误的论述，因为在发动机有负荷运行的情况下，发动机ECU“根据转速、车速的之间关系的不同”只能判断变速箱处在何种档位，仅“根据转速、车速的之间关系的不同”是不能“判断车辆的运行工况属于何种运行工况”的，要想“判断车辆的运行工况属于何种工况”，至少还需要得到“节气门位置传感器的节气门位置信号”或“油门踏板位置传感器的油门位置信号”；2、在《通过调节发动机控制参数适应车辆运行工况的节油方法》中的背景技术部分第0002段中“电控发动机可以通过预先设定的方法和参数来控制发动机的工作，不同的参数（包括涡轮增压器的参数，喷油量，喷油提前角）决定了发动机的万有特性曲线，同时也决定了发动机在不同工作条件下的燃油消耗率。当这些参数在发动机出厂标定之后，无论整车行驶的工况如何变，发动机的燃油经济性都已确定，并且无法再变更。”的结论应该是个错误的结论，因为完全可以通过重写发动机ECU控制程序或更换被写入不同的控制程序的发动机ECU来对其所述“无法再变更”的内容实现“变更”；3、在《通过调节发动机控制参数适应车辆运行工况的节油方法》中的第0004段中“（3）用手动或自动和方式，调用对应套的控制参数，使发动机运行在适合于此种工况的条件下，以优化燃油经济性。”这里公开了采用自动方式来“调用对应套的控制参数”的想法，这种“采用自动方式”应该是一个错误想法，司机在驾车行驶过程中，是靠踩油门踏板来控制发动机工作的，发动机ECU在得到相同的油门位置传感器输入信号的情况下，不同套的控制参数将使发动机ECU为发动机提供不同的供油量标准，不同的供油量将使发动机的输出动力有所变化，相对高的供油量将带来大一些的动力输出。司机驾驶汽车行驶在档位不变的情况下，汽车发动机的动力输出是靠驾驶员对油门位置的控制来进行控制的，如果发动机ECU以自动方式对不同套的控制参数进行变换使用时，将会给驾驶员通过对油门位置的控制来操纵汽车行驶带来干扰。例如： ECU如果选择不同套的控制参数，将会带来相同油门位置和相同的踩油门速度产生大小有区别的输出动力，可是ECU选择不同套的控制参数却是自动完成的，不是司机自己主动明确的选择，从理论上讲ECU这种自动的选择，会给司机造成获得相同的动力效果，踩油门却产生“深一脚浅一脚”的感觉，这会造成司机对油门的控制在一定程度上失去准确性，例如在进行急加速超车、减速转弯等驾驶控制时，ECU如果选择不同套的控制参数，将会出现驾驶员采用相同的操作，却出现不同的发动机动力输出结果，这会对司机驾驶汽车带来一定的不安全隐患。从另外的角度来讲，发动机ECU对相同路况、相同速度、相同的档位、相同的油门位置行驶中的汽车应该选择何种控制参数进行控制需要有作为选择依据的信号，司机希望节油的心理意图应该作为ECU进行选择的最重要依据，让ECU去领会司机的心理意图，在目前技术条件下应该很难实现，所以无论从学术理论角度还是从现实技术角度讲，“采用自动方式” 应该是一个错误想法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车节油方法，它在保留汽车发动机ECU正常控制程序不变的基础上，通过对汽车发动机ECU添加强制节油控制程序，或安装被写入强制节油控制程序的外接汽车发动机ECU，同时安装强制转换开关，用强制转换开关转换ECU正常控制程序和强制节油控制程序对发动机的控制，或安装汽车发动机传感器信号发生装置，为汽车发动机ECU输入能够产生节油效果的传感器模拟信号，同时安装强制转换开关，用来转换原车传感器信号和传感器模拟信号对ECU的输入。

本发明的技术方案如下：

一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）在发动机ECU中写入正常控制程序和强制节油控制程序；（B）在ECU连接器中设计出接收强制转换开关信号的针脚；（C）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（D）通过对强制转换开关的通断操作选择强制节油控制模式和正常控制模式对发动机的控制。

所述强制节油控制程序可直接写入原车ECU中，也可写入外接ECU中。

本发明亦可采用如下技术方案：

一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）将氧传感器信号模拟装置通过转换继电器接入原车氧传感器线路中，并把模拟信号调到能保证汽车在城区安全平稳运行的最省油的状态；（B）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（C）将强制转换开关、转换继电器、氧传感器信号模拟装置用导线连接好；（D）通过强制转换开关选择氧传感器信号或氧传感器模拟信号对ECU的输入，来控制ECU对喷油量的调整。

附图说明图1是本发明实施例1的流程框图；

图2是本发明实施例1的电路原理图；

图3是本发明实施例2的原车ECU与原车ECU导线束的连接示意图；

图4是本发明实施例2的用来更换的新ECU与新ECU导线束的连接示意图；

图5是本发明实施例2的新ECU通过连接器线束转换装置接入原车ECU导线束的示意图；

图6是本发明实施例3的电路原理图；

图7是本发明实施例4的流程框图；

图8是本发明实施例4的电路原理图。

本发明的优点在于：1、由于采用两种控制模式，当司机需要汽车表现强大动力时使用ECU正常控制模式，当驾驶员希望节省燃油，发动机按照正常模式运转显得动力过剩时，通过手动转换开关或遥控装置把ECU控制模式切换到强制节油控制模式，因此它解决了汽车的动力性和燃油经济性之间的矛盾；2、本发明给出的节油方法对任一辆电控发动机汽车均通用； 3、强制节油控制模式的应用，通过转换开关进行选择，保留了原车所有设计性能，在使用时不会对原车所有设计性能产生任何改变和干扰；4、本发明不同的实施例有不同的安装造价，可供用户根据自身经济能力和车况进行选择；5、本发明汽车ECU连接器线束转换装置的应用，使不同型号具有相同功能的ECU能够实现互相替换使用；6、本发明汽车节油方法不存在不安全隐患，而且能改善尾气排放的质量。

具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1由图1可知，一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）通过对ECU编程，把正常控制程序和强制节油控制程序同时写入发动机ECU中；（B）在ECU连接器中设计出接收转换开关信号的针脚；（C）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（D）将ECU和强制转换开关用导线连接，通过控制开关的通断操作进行强制节油控制模式和正常控制模式的转换。

所述强制转换开关可在中控台上安装手动转换开关，或在车内安装自锁遥控开关，可采用沧州市振华电子有限公司生产的K-2DC型号的遥控开关。

使用ECU原有控制程序控制发动机可称为正常控制模式，使用强制节油控制程序控制发动机可称为强制节油控制模式，使正常控制模式与强制节油控制模式互相转换的装置可称为强制转换开关，强制节油控制模式是按照城市道路环境汽车行驶的要求和公路上保持最经济的汽车行驶要求制定，在保证汽车能够在城市路况安全平稳运行的前提下，根据城市道路路面平整，具有多限速、多红灯、多人行横道、多拥堵的特点，汽车驾驶具有多刹车、多起步、多怠速停车、低速行驶的特点，对ECU正常控制程序的供油量标准，点火时间，怠速转速等进行适当调整，把发动机的经济性放在首位，为发动机提供最经济的喷油量，同时相应的对点火时间进行调整，适当降低怠速转速，产生最经济的动力输出，限制发动机过剩的动力输出，避免动力浪费，降低油耗达到节省燃油的目的。当选择正常控制模式工作时，喷油器按正常喷油量喷油，获得正常耗油量；当选择强制节油模式工作时，喷油器按经济喷油量喷油，保持低怠速运转，获得最经济耗油量。

由图2可知，点火开关K1闭合，蓄电池E的电流从蓄电池E正极经点火开关K1进入喷油器N正极、点火线圈L正极、ECU正极，对喷油器N、点火线圈L、ECU进行供电，电流经过喷油器N的正极进入喷油器N，从喷油器N负极流出，进入ECU，使喷油器N的工作状态受ECU控制，电流从点火线圈L的正极进入点火线圈L，从点火线圈L的负极流出进入ECU，使点火线圈的工作状态受ECU控制，电流经ECU正极进入ECU，对ECU供电，经ECU负极回到蓄电池负极，构成回路，这时ECU进入正常工作状态，对点火线圈L、喷油噐N等各种执行元件的工作状态进行控制，ECU同时向水温传感器t^o、空气流量传感器AF、发动机转速传感器n、节气门位置传感器TPS供电，ECU根据收到的水温传感器t^o、空气流量传感器AF、发动机转速传感器n、节气门位置传感器TPS，氧传感器λ等的输入信号，经过运算、分析、处理，根据运算结果对喷油器N、点火线圈L和怠速电机M进行控制，同时ECU根据接收到的强制转换开关K2信号，按照驾驶员的选择意图，启动相应的控制程序对发动机进行控制。

本实施例适用于对生产制造过程中的汽车进行装配。

实施例2 一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）将原车ECU更换为新的ECU；（B）通过对新ECU编程，把正常控制程序和强制节油控制程序同时写入发动机ECU中；（C）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（D）安装ECU连接器线束转换装置，把新ECU与ECU连接器线束转换装置接好，再与原车ECU导线连接器连接好；（E）将ECU连接器线束转换装置线束中的相应导线和强制转换开关连接好，通过控制开关的通断操作进行强制节油控制模式和正常控制模式的转换。

由图3可知，原车ECU通过原车ECU连接器1与原车ECU导线连接器2及原车ECU导线束3连接；由图4可知，用来更换的新ECU通过新ECU连接器4与新ECU导线连接器5及新ECU导线束6连接；由图5可知，新ECU的ECU连接器4与新ECU导线连接器5连接，通过转换线束7使原车ECU连接器1、原车ECU导线连接器2及原车ECU导线束3连接，转换线束7与强制转换开关K2通过导线连接，这样就实现了用新ECU对不同型号的ECU的成功替换。

本实施例适用于已投放市场的所有汽车，由于目前汽车生产厂家繁多，车型复杂，各厂家发动机ECU更是各不相同，往往同一种车型，发动机ECU却存在多种型号，不同型号的ECU连接器和针脚功能总有些区别，所以不同型号的发动机ECU不能直接互换使用，广泛针对不同型号的ECU去生产能够用来替换具有相同连接器和针脚功能的ECU需要巨大的成本，但可以选择功能齐全，配置优良能够普遍适用的ECU，写入与汽车发动机相匹配的控制程序，通过连接器线束转换装置连接到汽车发动机ECU导线连接器上，这样能实现用被选择的ECU对不同型号ECU的成功替换，连接器线束转换装置的应用，极大地降低了替换ECU的成本。

实施例3 一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）通过对ECU编程，把强制节油控制程序写入外接ECU中；（B）将外接ECU及转换继电器接入原车发动机控制电路；（C）在汽车驾驶室内安装强制转换开关，通过控制强制转换开关的通断进行强制节油控制模式和正常控制模式的转换；（D）喷油器线路、点火线圈线路、怠速电机线路通过转换继电器常开触点接入外接ECU控制线路中。

由图6可知，当点火开关K1闭合，强制转换开关K2闭合时，蓄电池E正极电流经点火开关K1到强制转换开关K2闭合触点，向转换继电器J磁铁线圈供电，电流通过转换继电器J磁铁线圈正极进入磁铁线圈后，从磁铁线圈负极返回蓄电池E负极，此时转换继电器J常闭触点断开，常开触点闭合，原车ECU失去了对喷油器N、点火线圈L、怠速电机M的控制，外接ECU开始对喷油器N、点火线圈L、怠速电机M实施控制，强制节油控制程序开始对发动机的运转实施控制；当强制转换开关K2断开时，转换继电器J磁铁线圈失去供电电流，转换继电器J常开触点断开，常闭触点闭合，原车ECU的正常控制程序开始对发动机实施控制。

本实施例同样适用于已投放市场的所有汽车，外接ECU只需具有强制节油控制模式，在保证不对输入原车ECU的传感器信号产生干扰的情况下，对它接入发动机转速信号，空气流量传感器信号、节气门位置传感器信号、氧传感器信号等，同时接入对汽车喷油器、点火线圈、怠速电机控制的线路，在原车喷油器、点火线圈、怠速电机控制线路上加装转换线路，由强制转换开关来转换原车ECU和外接ECU对喷油器、怠速电机和点火线圈的控制。由于这种外接ECU只需写入强制节油控制程序，所以ECU的配置相对要低一些，造价要比实施例2造价低，但安装方法繁杂一些。

实施例4 由图7可知，一种汽车节油方法，包括以下步骤：（A）将氧传感器信号模拟装置通过转换继电器接入原车氧传感器线路中，并把模拟信号调到能保证汽车能够在城区安全平稳运行的最省油的状态；（B）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（C）将强制转换开关、转换继电器、氧传感器信号模拟装置用导线连接好，（D）通过强制转换开关选择氧传感器信号或氧传感器模拟信号对ECU的输入，来控制ECU对喷油量的调整。

由图8可知，当强制转换开关断开时，点火开关K闭合，电流从蓄电池E的正极出发，经点火开关K进入发动机ECU正极，对ECU供电，电流经ECU负极回到蓄电池负极，ECU开始工作，氧传感器信号经转换继电器常闭触点输入给ECU，ECU根据氧传感器信号调整对发动机喷油量的控制，发动机ECU按正常控制模式控制发动机；当强制转换开关闭合时，点火开关K闭合，电流从蓄电池E的正极出发经过点火开关K对ECU供电的同时，电流经过点火开关K到达强制转换开关，经过强制转换开关进入三端稳压器7805的1脚和转换继电器J的磁铁线圈正极，电流经过7805的1脚对7805供电，电流从7805的2脚流出进入蓄电池E负极，构成回路，同时7805的3脚产生5伏的输出电压，对串联电阻R供电，从电阻Rx的两端获得氧传感器模拟电压信号，当电流经过强制转换开关后，电流经转换继电器J磁铁线圈正极进入磁铁线圈，从磁铁线圈负极回到蓄电池E负极，转换继电器J常闭触点断开，常开触点闭合，氧传感器模拟电压信号经过转换继电器J常开触点输入给ECU，使发动机ECU按照氧传感器模拟电压信号调整对发动机的喷油量，实现ECU对发动机的节油控制。

本实施例适用于所有电控发动机汽车，这种方案最省钱，控制效果不如上述几种方案，但通过实践证明节油效果已经很理想了。

对已投放市场的汽车如果其ECU是可重复擦写的，还可通过重写ECU的控制程序，把对已投放市场的汽车如果其ECU是可重复擦写的，还可通过重写ECU的控制程序，把正常控制程序和强制节油控制程序写入ECU中，在ECU上加装能够接收识别转换开关信号的导线或针脚，在车内安装模式转换开关并接好导线来实现节油控制，但这需要原车ECU的存储空间足够大，而且需要能够在ECU上成功加装用来接收识别转换开关信号的导线或针脚。

加速时间标准和每百公里油耗标准无论是汽车制造厂商还是汽车消费者都把这两个标准列为重要的指标，这两个指标中的任何一个如果在同类产品中有缺憾，都将直接影响消费者对这种汽车的选择，所以尽管汽车每百公里油耗标准直接影响到汽车消费者最直接的经济利益，但是各汽车制造商都不能轻视发动机的动力性能，如果发动机ECU采用最经济的喷油量标准控制喷油量，片面强调汽车的经济性，这样将直接影响汽车的动力性能，使汽车在相同级别的汽车中变的“没劲”，“没劲”的汽车当然不会受到消费者的欢迎。强制节油控制模式和正常控制模式能够转换使用就能够很好的化解汽车动力性与燃油经济性之间的矛盾。在完全不改变已经很经典的正常控制模式，和不对正常控制模式的运行产生任何干扰的前提下，靠司机对强制转换开关的操作，对发动机ECU的正常控制模式和强制节油控制模式进行选择，使司机拥有了对汽车按正常设计性能行驶和按强制节油模式行驶进行选择的权利，因此“发动机ECU强制节油控制模式”将有资格能够成为未来电控燃油汽车的标准装备。

Claims

1.一种汽车节油方法，其特征在于：包括以下步骤：（A）在发动机ECU中写入正常控制程序和强制节油控制程序；（B）在ECU连接器中设计出接收强制转换开关信号的针脚；（C）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（D）通过对强制转换开关的通断操作选择强制节油控制模式和正常控制模式对发动机的控制。

2.根据权利要求1所述的一种汽车节油方法，其特征在于：步骤（A）中所述强制节油控制程序可直接写入原车ECU中，也可写入外接ECU中。

3. 一种汽车节油方法，其特征在于：包括以下步骤：（A）将氧传感器信号模拟装置通过转换继电器接入原车氧传感器线路中，并把模拟信号调到能保证汽车在城区安全平稳运行的最省油的状态；（B）在汽车驾驶室内安装强制转换开关；（C）将强制转换开关、转换继电器、氧传感器信号模拟装置用导线连接好；（D）通过强制转换开关选择氧传感器信号或氧传感器模拟信号对ECU的输入，来控制ECU对喷油量的调整。