CN1021895C - 汽车多功能控制保安器 - Google Patents

Abstract

汽车多功能控制保安器属于交通运输安全电子控制仪器领域，由稳压电路、密码传感器电路、拔传感器电路、电子开关电路、温度补偿电路、密码电路、密码起动电路、防暴力抢劫电路、密码关电门电路、抗干扰电路、密码报警延时控制电路、低气压和低油压预警控制电路、高水温控制电路组成，具有酒敏控制、密码控制、防抢劫控制、低气压、低油压、高水温预警和控制新型技术特征，用于防止盗车、抢车和预防酒后行车、低气压行车，同时预防发动机水温过高及油压太低的报警控制。其灵敏度高、抗干扰强、起动运行可靠、耐振动性好、操作方便。

Description

本发明属于交通运输安全电子控制仪器领域，特别是用于汽车的多功能控制保安器仪器。

已有的车辆安全装置：

1.防酒后行车装置：如欧洲专利局公开的“确认司机不受管理的醒酒闭锁装置”，公开号为：EP-0260931（申请号：87308147.5）它由传感器、控制电路、执行系统组成。当司机不受管理而饮酒行车时，能自动闭锁车辆，强制局机醒酒。该装置在车辆因驾驶员饮酒闭锁期间，虽然切断车辆用电系统电源，但控制系统仍消耗蓄电池电源，也不能防止驾驶员酒后拔去传感器行车。

2.防酒后行车节油器，申请号为87107223.8。由刹车系统控制电路、防拔传感器回路、检测电路、控制电路、自动刹车控制电路、电磁化节油器、节电报警回路、电压调整电路组成。该装置具有防酒后行车和节油两个作用，利用驾驶员饮酒断电、自锁手刹车系统及利用电磁开关堵塞油路管道，控制司机酒后行车，利用电磁化管中油，使其雾化更好，燃烧充分，实施节油。该装置不足之处是：（1）在结构设计上，防酒后行车措施欠妥，因汽油车不需自锁手刹车系统和堵塞油路管道措施，只要车辆断电，就不能起动行驶，而柴油车无自锁手刹车系统和堵塞油路管道装置，尽管手摇能起动，但断电后，灯光、喇叭等信号系统不能工作，也不便行驶，因此，自锁手刹车系统和堵塞油路管道仅用于防酒后行车，结构复杂，对汽油车无此必要，对柴油车也可以不用此种控制方式。（2）该装置在电路结构上，检测电路未考虑工作点漂移，易产生误动作;（3）因控制电路的工作是在检测电路检测到乙醇气体或当拔去酒敏传感器时，继电器吸合才断开车辆用电系统电源的，酒敏控制期间，或拔去传感器期间，蓄电池仍需要向检测电路和控制电路供电;紧锁手动刹车系统的电磁铁是在发动机起动时，才通电动作的，此时蓄电池除向起动机大电流供电外，还要向手刹车系统控制电路供电，再自动刹车控制电路工作时，自动刹车电磁铁消耗蓄电池电量也较大，这些因素，直接影响蓄电池的使用寿命。

3.车辆多功能保险器，申请号：88208424.0，它由一只电流继电器、二只普遍继电器、一只电源开关和一只双连机械开关、二只压力继电器、二只报警灯、一只单向阀等组成多功能保险装置，具短路保险、欠压报警、车速控制、防盗四种功能，其作用为：当汽车电路或电气设备发生故障时，能自 动切断电源，在汽车刹车气压不足时报警，限制汽车行驶速度，利用双连机械开关闭合后使全车电路接地实现防盗。该装置不足之处为：（1）采用电流继电器作汽车电路短路保险，体积大、成本高、安装不便;（2）无刹车制动气源气压失压控制功能，一旦冒险开车，会造成制动失灵。（3）利用双连机械开关闭合，使车辆电路全部接地实现防盗，无论安装如何隐蔽，窃贼也容易发现，失去防盗作用，再汽车驾驶室内各种机械开关较多，本装置增设电源开关和防盗开关，造成安装使用均不便;另外将汽车电路均短路接地，一旦直接从电瓶拉线接车上用电器，会造成电瓶火线搭铁短路而损坏。

（4）机动车防盗报警密码闭锁装置，申请号：88218383.4。该装置针对已有的机动车防盗报警装置“采用暗藏的开关控制”技术之足，用RS触发器、门电路、晶体管、电阻、电容、可控硅、六只继电器等组成防盗的密码装置，由密码器、错码报警控制电路、报警器、报警解除电路、闭锁器、开锁电路组成。由密码器触发开锁电路工作，实现开启闭锁器，接通机动车电源;当错按密码时，密码器、错码报警控制电路触发报警器工作，实现报警，必需车主按已知密码，使报警解除电路工作，才能解除报警。该装置存在的问题是：（1）由密码器、开锁电路、闭锁器组成的开锁机构，其开锁电路中的继电器J6用于断开密码器、错码报警控制电路、报警解除电路电源，以防止干扰。该电路设计采用继电器控制，使装置组装体积大，单用途成本高。（2）当错码报警时，需车主据开锁密码使密码器工作，通过报警解除电路解除报警，若报警不解除，只有蓄电池放电亏损才能终止报警。（3）错码报警不能自锁闭锁器;小偷易接通车辆电源。（4）所用继电器等元件较多，成本高，组装体积大。

5.汽车上已有的水温表、油压表、气压表、车速表用于驾驶员在行车中观察车辆运行状况的，行车时，司机眼、耳、手、脚、鼻五官需熟练配合协调，才能安全行车。增设声音预警功能，可使驾驶员利用听觉感知在刹车制动气压、发动机冷却水温、润滑油压发生异常时，停车检查采取措施，保证安全行车，若驾驶员违章开车时，增设水温、油压、气压闭锁控制功能，就能保证行车安全和发动机的正常使用。

6.为了保证行车安全和车辆完好，机动车上安装安全报警控制装置是必要的，若把已有的单用途的各种报警装置都安装在汽车上，尤其是机械开关过多而体积较大的安全装置，将会带来接线过多安装不便，操作不方便，而且功能价格比较高，使车辆成本增加太多，不容易推广使用。

本发明的目的就是为了提供一种适用于机动车辆特别是用于汽车的多功能控制保安仪器，与已有技术相比，在于克服了上述已有技术之不足。

本发明是这样实现的：用电子开关电路把密码酒敏传感器电路、拔酒敏传感器电路、高水温控制电路、低油压控制电路、低气压控制电路、密码报警延时控制电路和密码电路结合起来，通过电子开关电路的导通，可实现密码开启电源，通过电子开关电路的截止，闭锁密码电路，切断汽车电源。高水温控制电路、低油压控制电路、低气压控制电路，密码酒敏传感器电路、拔酒敏传感器电路、密码报警延时控制电路均能独立控制电子开关电路的导通与截止。停车后，为便于发动机起动向贮气筒充气，用功能开关ky将气压传感器YLK1和电子开关电路连接起来，实行自动控制。用电容器将密码酒敏传感器电路、密码电路、防暴力抢劫电路和密码关电门电路连接起来，在密码关电门电路工作时，可同时关闭前述电路，切断汽车电源，解除防抢控制状态;当触发防暴力抢劫电路工作时，关闭密码电路，汽车电源自锁，直到解除防抢状态为止。低气压预警电路、低油压预警电路、高水温预警，用于发动机工作异常及刹车气压较低时，在实行控制停车之前，发出违章预警，避免因突然停车造成交通堵塞，违章预警电路必需在密码电路工作时，才处于预警工作状态;抗干扰电路、温度补偿电路、稳压电路是为提高本保安器的工作稳定性和可靠性而设计的。

本发明具有酒敏断电控制、密码控制、防暴力抢劫控制、低气压刹车控制、低油压控制、高水温控制六种作用十四种功能，其功能有：酒后行车控制、拔酒敏传感器控制、酒敏传感器电源密码控制、密码开电门控制、密码报警延时控制、密码起动控制、密码关电门控制、防暴力抢劫控制、低气压预警、低气压控制、低气压充气、低油压预警、低油压控制、高水温控制。用于防止盗车、抢车和 预防酒后行车、低气压行车，同时可预防发动机水温过高及润滑油压太低的报警控制作用。其灵敏度高、抗干扰能力强、起动运行可靠、耐振动性好、操作方便，可广泛地在各种汽车上使用。

附图说明：

图1是本发明的原理结构框图：1电子开关电路、2密码电路、高水温控制电路WD、4温度补偿电路、5稳压电路、6密码酒敏传感器灯丝电源开关电路、7酒敏传感器电路、8拔酒敏传感器电路、9密码报警延时控制电路、10密码关电门电路、11防暴力抢劫电路、12抗干扰电路、13密码起动电路，3低气压报警控制电路，包括：14低气压预警电路、15低气压控制电路、16低气压充气电路，低油压控制电路RHY1、低油压预警电路RHY2、DH点火电路、QD起动继电器、LBJ喇叭或喇叭继电器。

图2是本发明实施例电路原理图。其中：YLK1、YLK2为气压传感器，RHY1、RHY2为油压传感器，WD温度传感器，DH、QD、LBJ含意与图1说明同。

图3酒敏传感器MQ-J1管脚极性图。

图4TWH8751五端位置图。

下面结合附图对本发明的技术特征及具体实施例进行详细说明：

图1中汽车+12V电源经稳压电路5稳压后输出9V恒定电压，供给密码酒敏传感器灯丝电源开关电路6、酒敏传感器电路7、温度补偿电路4、电子开关电路1正常工作;酒敏传感器电路7受密码酒敏传感器灯丝电源开关电路6和拔酒敏传感器电路8控制;拔酒敏传感器电路8、酒敏传感器电路7、高水温控制电路（WD）3、低油压控制电路RHY1、低气压控制电路15通过低气压充气功能开关（Ky）16、密码报警延时控制电路9均控制电子开关电路1的截止与导通，当其任何一种控制电路发出控制信号，电子开关电路1均能截止，使密码电路2闭锁，当无控制信号输入时，电子开关电路1导通，密码电路2工作，密码电路2受电子开关电路1、密码关电门电路10、防暴力抢劫电路11控制，当电子开关电路1发出截止信号时，或防暴力抢劫电路11发出抢劫信号时，或密码关电门电路10发出闭锁信号时，均可以闭锁密码电路2，切断汽车电源;密码关电门电路10发出闭锁信号还可以停止防暴力抢劫电路11工作，解除防抢状态，也可以关闭密码酒敏传感器灯丝电源开关电路，切断灯丝电源。密码电路2打开后，给密码起动电路13、点火电路DH、低气压预警电路14和低油压预警电路（RHY2）提供电源;抗干扰电路12为密码电路2、防暴力抢劫电路11、密码关电门电路10、密码酒敏传感器灯丝电源开关电路6提供防干扰措施，温度补偿电路4对电子开关电路1进行温度补偿。

图3中酒敏传感器MQ-J1用七脚管座作接插件，将MQ-J1接入密码酒敏传感器电路中。A、A两脚并接在一起，作测量极A，B、B两脚并接在一起，作测量极B，f1、f2为两灯丝极，均无正、负极性，可参照图2接入电路中。

图4中集成开关电路TWH8751五个脚的名称及排列顺序为：1脚输入端，2脚为控制选通端，3脚为接地端，4脚为输出端，5脚为接正电源端，可参照图2，按各脚名称和排列顺序接入电子开关电路中。

参照图2详述本发明的各部分电路组成、连接关系、工作条件及过程。

1、稳压电路：

由集成三端稳压器7809（IC1）、电解电容器C4、C5组成，汽车+12V电源经C5滤波后接7809的（1）脚、7809（3）脚接地，（2）脚为输出端，与C4正极相连接，C4负极接地，C5正极接+12V电源，负极接地。由IC1的（2）脚输出9V恒定电压供给密码酒敏传感器电路、温度补偿电路、电子开关电路正常工作。

2、密码酒敏传感器电路：

包括密码酒敏传感器灯丝电源开关电路和酒敏传感器电路，前者组成元件为可控硅SCR7、R6、R5、C7、按键开关K11、限流电阻R19，后者由酒敏传感器MQ-J1，积分电路R25、C10组成、MQ-J1是这样接入电路的：测量极A接7809（IC1）的（2）脚，测量极B通过热敏电阻R25接TWH8751（IC2）的（2）脚和C10，C10另一端接地，灯丝f1f2与SCR7、R19串联，灯丝极f1与IC1的（2）脚连接，灯丝极f2接SCR7阳极和C7负极，SCR7之阴极接R19和R2，R19另一端接地，C7正极接SCR2阳极，R6与R5、K11串联后，其中R6一端接正电源， K11一端接SCR7的控制极。通过C7将密码酒敏传感器电路和密码关电门电路连接起来，实现密码关电门时，切断密码酒敏传感器电路电源。酒敏传感器MQ-J1的测量极B通过R25与IC2的（2）脚连接起来，当有酒精信号输入时，改变IC2的（2）脚电平。MQ-J1必须在其灯丝f1f2通电时才能起检测作用，此时测量极A和B组成一动态电阻，无酒精信号输入时，该电阻的阻值很大，为使其工作稳定，用串联正温度特性的热敏电阻R25进行补偿，保障IC2的（2）脚电平变化很小，IC2导通，能打开密码电路。当酒精信号输入时，测量极组成的电阻AB很快变小，IC2的（2）脚电平升高，IC2截止，闭锁密码电路。

3、拔酒敏传感器电路：

由R2组成，R一端接IC2的（1）脚，另一端与SCR7阴极和R19连接，R19另一端接地。因R19是串联在MQ-J1的灯丝f1f2回路中的，由R2分压提供给IC2的（1）脚高电平，IC2导通，能打开密码电路，汽车可起动行驶，当拔去MQ-J1后，与灯丝f1f2串联的SCR7开路，IC2的（1）脚为零电位而截止，密码电路不能打开，汽车不能开动。本电路的特点是仅用一只电阻R2把密码酒敏传感器电路和电子开关电路连接起来，控制酗酒驾驶员拔去酒敏传感器而不能把车开走。此功能用于防盗时，则为模拟密码失灵控制。当驾驶员长途行驶而停车后，可拔去酒敏传感器，致电子开关电路关闭，尽管窃贼知道开码顺序，也不能打开密码电路，哪怕窃贼用另一只酒敏传感器插入，因参数不同，电子开关电路工作条件发生变化，密码电路也不能打开。

4、电子开关电路：

由集成电路TWH8751（IC2）、温度补偿电阻R1、可调电阻W1、电阻R2、R3、R4、黄色发光二极管LED1组成。R1、W1串联后接在7809（IC1）的（2）脚和地之间，R1、W1串接点、R25一端、IC2的（2）脚共接，R25另一端接MQ-J1测量极B，测量极A接IC1的（2）脚，即测量极电阻AB和R25串联后与R1并联，其中电阻AB和R25组成酒敏检测回路;R2一端接IC2的（1）脚，另一端接R19和SCR7阴极，R3为限流电阻，一般选330欧姆较宜，R3一端接IC2的（2）脚，另一端接IC2的（5）脚;电子开关指示电路，由LED1和R4串联而成，LED1的正端接IC1的（2）脚，电阻R4的另一端接IC2的（4）脚，该电路还可以作酒敏指示及酒敏传感器电源通、断显示用。LED1亮，表示传感器电源接通，同时IC2是导通的，密码电路能打开，当有酒精信号输入时，LED1熄灭，指示酒后行车控制。IC2的（3）脚接地。

本电路的工作条件：IC2的（1）脚（输入端）为高电平≥1.6V，由密码酒敏传感器电路和拔传感器电路提供，（2）脚（控制选通端）为低电平≤1.2V，据酒敏控制浓度指标调整W1，使其达到起控电平，（5）脚接电源，用R3作限流，此电位不变化，（3）脚接地，此时IC2导通，（4）脚（输出端）为低电平，相当于接地，则LED1亮，可以打开密码电路，若降低（1）脚或升高（2）脚的控制电平，则IC2截止，（4）脚（输出端）为高电平，相当于接9V电源，此时LED1暗，同时接（4）脚的密码电路失去通路而闭锁，切断汽车电源。

5、温度补偿电路：

本仪器采用金属膜电阻，误差小，稳定性好，IC1、IC2本身带有散热装置，为稳妥起见，加10×20m/m铝散热板，而可控硅阳极维持电流，SCR1-SCR7为0.1-140mA之间，而额定电流为1A，额定电压600V，余量更大，二极管采用IN4007，1A/600V，余量更大，非常保险，IC2为功率开关集成电路，在本仪器中功耗很小，三极管直流参数设计余量也很大，为稳妥起见，为了抑制MQ-J1因温度升高阻值减少的漂移问题，用热敏电阻R1、R25、电容C10组成温度补偿电路。当酒敏传感器因温度升高使测量极AB阻值减小时，与MQ-J1的插座装置在一起的R25因温度升高阻值增大，进行跟踪补偿，使其IC2的（2）脚电平变化很小，另外，当仪器工作温度升高时，R1也随之受热温度升高，其阻值增大，因无酒精信号输入，测量极电阻AB比较大，与之并联的热敏电阻R1使IC2的（2）脚电平有下降的趋势，利于IC2的导通。采用温度补偿，可稳定电路静态工作点，提高仪器的可靠性。

6、密码电路：

由R6、R5、可控硅SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、限流电阻R9、R10、R11、继电器J1、续 流二极管D2、按键K5、K6、K7、K8及密码指示电路LED3、R16、防火花电容C3组成。

其连接关系为：四只可控硅采用串联，即相邻的两只可控硅阳极和阴极串接在一起，其中第一只可控硅SCR3之阴极接IC2的输出端（4）脚，第四只可控硅SCR6的阴极接J1，J1的另一端接+12V电源，D之负极接+12V电源，正极接SCR6的阳极，限流电阻R9、R10、R11分别接在+12V电源和SCR3、SCR4、SCR5阳极之间;R6、R5为公用触发电路，R6、R5串联后，其R6一端接+12V电源，R5一端为公共端，分别通过K5、K6、K7、K8接可控硅SCR3、SCR4、SWCR5、SCR6之控制极，LED3、R16串联后，作点火指示电路，LED3的正极接J1之常开触点J1-1，J1-1的另一触点接+12V电源，R16的另一端接地，密码电路打开时，绿色发光二极管LED3亮，反之LED3暗;C3接在J1之常开触点J1-1和+12V电源之间。

密码电路工作条件：

第一只可控硅SCR3的阴极接IC2的（4）脚，当IC2导通时，给密码电路提供通路，相当于SCR3的阴极接地，此时，依次触摸K5、K6、K7、K8使可控硅SCR3、SCR4、SCR5、SCR6依次导通，J1吸合，常开触点J1-1闭合，接通蓄电池电源，即为汽车点火电路DH、密码起动电路、气压、油压预警电路等接通电源，LED3亮可指示密码电路已打开。IC2截止，相当于密码电路开路而闭锁，另外，由于电容器C2一端接密码电路SCR3的阳极，另一端接密码关门电路SCR2的阳极，当密码关门电路工作时，闭锁密码电路，再因为电容器C1、C2串联后把防暴力抢劫电路和密码电路连接起来，C1的另一端接防暴力抢劫电路SCR1的阳极，C2的另一端接SCR3的阳极，当暴徒实施抢车时，触发防暴力抢动电路工作而闭锁密码电路。密码电路闭锁时LED3熄灭。

本密码由0、1、2……9十位阿拉伯数字加上两个符号代码共十二个键码，选四个键码进行排列编码，与K5、K6、K7、K8依次对应，其编码种类为11880种，若用十个数码加上四个符号代码，共十四个键码进行编码，把密码酒敏传感器电路K11也采用密码，则按数学中排列公式计算：A⁵ ₁₄＝240240种，即可编码排列240240种密码开电门方式。

7、密码起动电路：

由达林顿复合管BG1、R17、K12、D3组成大电流开关电路。BG1采用PNP型，其集电极接汽车起动机的起动继电器QD，D3与QD的电磁线圈并联，其中D3正端接地，以防起动停止时击穿BG1，BG1的发射极和点火电路DH接继电器J1的常开触点J1-1，R17一端接地，另一端通过K12接BG1之基极。按键K12为密码键，触摸K12给BG1提供偏流，BG1饱和导通，为起动继电器QD提供电源，发动机起动。该大电流开关电路替代了起动机原机械式起动按钮或起动开关，其特点是操作方便，保密性好。

8、密码报警延时控制电路：

由BG2、BG3、R20、C8、D4、D1、LED2、R21、继电器J2、C6、按键K1-K4组成，其中BG2、R20、C8、D1组成延时开关电路，C8正极、BG2发射极接+12V电源，BG2集电极接J2，J2另一端接地，BG2基极接R20，R20的另一端、C8负极、D4负极、BG3的发射极连接在一起，因按键K1-K4接触电阻较大，为使C8负极在触发时接地电阻小，用BG3、K1-K4组成开关电路，BG3的集电极接地，其基极通过K1-K4接地，当K1-K4之任意键码闭合时，BG3深度饱和而导通，相当于R20和C8负极直接接地。报警指示电路由LED2和R21串联而成，LED2的正极接BG2集电极，R21的另一端接地，D1并接于J2两端，为续流二极管，其正极接地，负极接BG2集电极，汽车信号喇叭或喇叭继电器LBJ接在J2之常开触点J2-1处，常开触点另一端接地，灭火花电容C6接J2-1两常开触点之间，防倒流二极管D4将电子开关电路和密码报警延时电路连接起来，D4的正极接IC2的（1）脚，负极接BG3之发射极。

本电路工作条件：由于D4的接入，在未报警时，BG3截止，D4的负极电位高于正极，D4反向截止，又BG2基极开路，BG2也截止，此时因D4的隔离，IC2的（1）脚电平保持不变，电子开关电路IC2保持导通状态，密码电路正常工作。当触摸K1-K4中的任意键码时，BG3、BG2饱和导通，D4负极相当于接地，D4导通，IC2的（1）脚降为低电平而截止，闭锁密码电路，切断 汽车工作电源，使其停驶。因BG2饱和导通，J2得电吸合，汽车喇叭鸣响报警。在BG3导通时，正电源向C8充电使C8两端的电压等于电源电压，键码断开后，BG3截止，C8通过BG2发射结、R20放电，产生基流，使BG2延时饱和导通，J2保持吸合，实施防盗报警，直到C8放电完毕为止。延时长短由R20、C8大小决定，本议器设计大于10秒。密码防盗报警延时控制可以组合495种，若采用十四只键码编码，可以组合3003种防盗报警编码。

本电路的最大特点是用于防盗报警时，除发出声光报警外，还可以关闭密码电路而闭锁汽车，而且报警属延时性的，可以自动触除，可避免电瓶亏电。

9、低气压和低油压预警电路：

由晶体三极管BG4、R22、R23、R24、线圈B1（L2、L1）、压电片HTD、C9构成的电感三点式间隙振荡器，即预警公用电路，该电路与气压传感器YLK2组成，构成低气压预警电路，与油压传感器RHY2组合，构成低气压预警电路。间隙振荡频率由L2、L1、HYD的极电容决定，间隙时间由R23、R24、C9大小决定。

BG4发射极与R24的一端连接后接常开触点J1-1，基极接R22、C9负极，C9正极接R24、R23串联处，R22、R23的另一端接L1的一端，L2的一端接BG4的集电极，压电片HTD跨接在L1、L2的该两端点之间，L1、L2的另一端并接后，接YLK2和RHY2的非接地端，而YLK2旋入贮气筒、RHY2旋入发动机润滑油路，即另一极接地。

本电路工作条件：在密码电路打开时，正12V电源向该预警电路供电，当刹车气压或润滑油压不足时，YLK2或RHY2闭合，预警电路形成回路，发出声音预警，揭示驾驶人员应检修气压刹车系统或发动机润滑系统，确保车辆完好及行车安全。

10、低气压控制电路：

由气压传感器YLK1、功能开关KY、IC2组成。YLK1的一极接地，另一极通过KY接IC2的（1）脚。

工作条件：当贮气筒内气体因泄漏造成欠压或失压时，YLK1由于气压减小而闭合，因功能开关KY处于控制位置，IC2的（1）脚接地，由高电平降至低电平，IC2截止，密码电路关闭，发动机熄火，迫使驾驶员停车。

11、低气压充气电路：

一般来讲，完好的车辆，贮气筒内的气体不会泄漏完，在汽车运行时，刹车消耗的气体，空气压缩机即气泵也能充气补充，所以一般能保持良好的气压刹车等待状态。

当因泄漏等原因使贮气筒内气体压强小于控制气压时，或长时间停驶的汽车需要重新起动行驶时，若不采取措施，汽车无法起动，于是设计功能开关KY把压力传感器YLK1和IC2的（1）脚联系起来，当需要充气时，功能开关KY处于充气功能位置，起动发动机，使气泵打气，待蜂鸣器不响时，表示贮气筒内气压大于4～4.5kg/cm²，此时使功能开关KY处于气压控制位置，汽车就可以安全行驶了。

低气压充气电路实质是用一只功能开关KY，在低气压充气时，KY将YLK1与IC2的（1）脚断开，保证IC2的（1）脚为高电平，发动机能起动，气泵可以向贮气筒内充气，低气压控制时，KY将YLK1与IC2的（1）脚连接，实现低气压控制功能。

12、低油压控制电路：

由油压传感器RHY1和IC2组成。RHY1的一极接地，另一极接IC2的（1）脚。当发动机润滑系统缺油时，RHY1闭合，IC2的（1）脚为低电平，IC2截止，闭锁密码电路，发动机熄火，只有加足润滑油后，发动机才能起动运行。低油压可以先预警后控制，保护发动机轴瓦等不被烧坏。

13、高水温控制电路：

由R26、温度传感器WD、IC2组成。R26与WD串联，其中R26一端接IC2的（1）脚，WD安装在发动机冷却系统备用接头处，如：东风EQ140即是。当发动机冷却水温达到100℃时，即烧锅现象，LC2的（1）脚由高电平降到低电平，IC2截止，密码电路关闭，发动机熄火，加冷却水后，发动机才能正常工作。温度控制的目的仍是保护发动机轴瓦等不被烧坏。高水温也可以先预警后控制。

14、防暴力抢劫电路：

由R6、R5可控硅SCR1、C1、C2、C7、按 钮开关k_cl组成。R6接在正电源和SCR1的阳极之间，为限流电阻，R5一端接SCR1的阳极，另一端通过Kq接SCR1的控制极，构成触发电路，Kq装在驾驶室内较为隐蔽而驾驶员又能方便操作的位置，SCR1的阴极直接接地，其阳极通过C1接SCR2之阳极，通过C1与C2串联后接SCR3阳极，通过C1与C7串联后接SCR7阳极。这样该电路与密码关电门电路、密码酒敏传感器电路、密码电路就连接起来了。

该电路的工作原理及过程是：当有暴徒抢劫汽车时，驾驶员碰触按钮开关Kq，则SCR1触发导通，密码电路被关闭，密码酒敏传感器电路也被关闭，若不解除防抢状态，密码电路不能打开，汽车不能起动行驶。

因为C1、C2串联在SCR1、SCR3之阳极间，当密码电路打开时，正电源通过R6、C1、C2、SCR3、IC2的（4）脚到地，对C1、C2充电，使得SCR1阳极电位为+12V，SCR3的阳极电位为+1.4V，当SCR1导通时，其阳极电位突变到0.7V，由于电容器两端的电压不能突变，所以SCR3的阳极电位突变为-9.9V，致使SCR3阻断而截止，关闭密码电路。

同理，可以解释关断SCR7，使传感器灯丝电路断开，密码电路不能打开;也可以解释密码关电门电路的原理。

15、密码关电门电路：

由R7、R8、C1、C2、C7、K9、K10、SCR2组成密码关电门电路。可以关闭防暴力抢劫电路，解除防抢状态，关闭密码酒敏传感器电路和密码电路，切断仪器电源和汽车用电系电源。其连接关系为：R8的一端接+12V电源，另一端接SCR2的阳极，作限流电阻，R7通过两只串联的按键开关K9、K10接正电源和SCR2控制极之间，作为触发电路，SCR2阴极接地，其阳极分别通过C1、C2、C7接SCR1、SCR3、SCR7之阳极。当需要解除防抢控制，或闭锁密码电路和断开密码酒敏传感器灯丝电源时，只要同时触摸K9、K10使SCR2导通即可，其导通电流很小，在微安级。密码关电门可组合66种，若采用14个键码进行编码，可以组合91种关电门编码方式。

16、抗干扰电路：

为了避免外来信息干扰，对密码电路、防暴力抢劫电路、密码关电门电路、密码酒敏传感器电路、采取防干扰措施，通过多次试验，采用防干扰惰性电阻较好，R12、R13、R14、R15、R16分别接在SCR1、SCR2、SCR3、SCR6、SCR7之控制极和地之间，作防干扰之间。

以下说明该仪器的工作过程：

当汽车正常起动行驶时，按键码K11对应的密码，则SCR7触发导通，黄色指示灯LED1亮，表示密码酒敏传感器电路和电子开关电路接通，可以进行密码电路操作，按编码顺序（对应于按键开关K5、K6、K7、K8）依次触密码，使SCR3、SCR4、SCR5、SCR6依次被触发而导通，则继电器J1吸合，常开触点J1-1闭合，绿色指示灯LED3亮，表示密码电路已被打开，汽车发动机点火电路、仪器密码起动电路、低气压和低油压预警电路电源被接通，按K12对应的起动密码，使BG1饱和导通，汽车就可以起动行驶了。

当窃贼盗车，错按K1-K4对应的任意密码时，BG3饱和导通，则IC2的（1）脚由高电平变为低电平，IC2截止，汽车闭锁，密码电路不能打开，与此同志，BG2饱和导通，继电器J2吸合，汽车信号电喇叭发出声音报警，盗警红灯LED2亮，延时一定时间后，声、光报警自动解除，可避免电瓶亏电。

当有暴徒抢劫汽车时，只要碰触按钮Kq则发出声、光报警，因密码电路闭锁，发动机熄火，强迫汽车停驶。

若汽车停驶后需关闭电源或解除防抢状态，只要同时按K9、K10对应的密码，使SCR2导通即可关闭电源。

当饮酒司机酗酒浓度达到控制浓度时，则酒敏传感器由高阻状态变为低阻状态，IC2的（2）脚电平上升，IC2截止，密码电路断开，J1释放，点火指示灯LED3、电源指示灯LED1均灭，发动机立刻熄火，汽车不能起动行驶，一直要酒敏消除，LED1恢复亮，才能打开密码电路。

当汽车司机饮酒后试图拔去传感器而开车时，因IC2的（1）脚为低电平，IC2截止，密码电路无法打开，汽车不能起动行驶，此作用也可以用于防盗，模拟密码电路失灵。

在行车过程中，当制动气压、润滑油压低于报 警点时，发出声音报警，指示刹车系统漏气、或润滑系统漏油，应寻找合适的停车位置检修、或进行加油，否则发动机熄火而迫使停车。

当气压、油压降至控制点时，发动机冷却水温高于控制点时，均可以使IC2截止，闭锁密码电路，使发动机熄火而强行停车，以实现气压、油压、水温控制作用，保证行车安全和发动机正常运转。

长时间停车后，或者汽车检修完毕，都必须向贮气筒充气，制动系统才能进行刹车，因此在发动机起动时，必须摆脱控制，发动机才能起动，起动延时一定时间后，即可恢复控制状态。此功能是用所说功能开关Ky来完成的。

气压、油压、水温预警和控制作用的设计，可保证行车安全和保护发动机正常运转，避免事故的发生。

本发明有如下优点：

1、本发明能够对汽车实行多种功能报警和控制，与同类产品进行比较，其功能多、价格低，即功能价格比低。由于使用的继电器及机械开关少，电路设计新颖、独特，因此仪器体积小、重量轻、性能好、工作可靠。

2、本发明仅用一只按钮开关Kq作防抢触发，密码按键采用手动，其余功能全为自动化，因此是一种自动化程度较高的汽车保安装置，安装方便、操作和使用也方便，实用性强，可靠性高。

3、本发明报警部分采用延时电路，报警时切断和闭锁汽车电源，而声、光报警持续一定时间后自动停止，可避免蓄电池长时间大电流放电而亏损。

4、本发明对12V汽油车和24V柴油车均能适用，差别在于用24V电源的柴油车仅控制起动电路及仪表、灯光、喇叭信号系统，使用时在电源和仪器之间串接一只50欧姆、5W的降压电阻即可，可以制成系列产品，满足不同车辆需要。

5、本发明能自动显示汽车发动机点火、冷却、润滑异常、刹车制动气源气压不足、酒敏造成断电情况，帮助驾驶员判断故障位置。又由于采用预警及延时控制，避免交通堵塞，以利于提高其实用性。

6、本装置可以直接接在汽车工作电路和蓄电池之间，可以不用汽车的四位锁（即点火开关）。用于防盗，保密性好，防盗能力强，用于防止无驾驶证开车，可避免交通事故的发生。

附元件及其参数选择：

1、传感器：

温度传感器：WD。属负温度系数型的热敏电阻型，常温（24℃）时290-300欧姆，100℃时，28-30欧姆。

油压传感器：共两只。

RHY1：20-49KPa（0.2-0.5kg/cm²）

RHY2：49-98KPa（0.5-1kg/cm²）

气压传感器：共两只。

YLK1：196-245kpa（2-2.5kg/cm²）

YLK2：392-441kpq（4-4.5kg/cm²）

酒敏传感器：采用MQ-J1酒敏元件。

<1>电气参数：

（1）接线：f1-f2灯丝极，A-B测量极，用七脚显像管座为接插件，如图3所示。

（2）工作电压（Vc）：10V允许5-20V

（3）加热电压（VH）：5V，允许4.5-6V

（4）负载电阻（RL）：4K欧姆

（5）元件阻值（Rs）：1-3M欧姆（在清洁空气中）

（6）灵敏度（S）：≥5倍（测试气体为50PPM乙醇）

（7）分辨率（F）：≥3倍（测试气体为50PPM乙醇与1000PPM汽油）

（8）加热功率（PH）：650-800mW

（9）响应时间（t1）：≤5秒

（10）恢复时间（t2）：≤30秒

<2>使用环境：

（1）环境温度：-20℃-40℃

（2）相对温度：小于90%

（3）大气压力：650-800mmHg

2、集成三端稳压器：IC1日本进口

<1>型号：7809

（1）端：输入端，（2）端：输出端，（3）端：接地端

<2>电气参数：电流1A，稳压9V。

3、集成开关电路：IC2日本进口

<1>型号：TWH8751

<2>各脚名称：以附图4说明

（1）脚：输入端高电平≥1.6V，

（2）脚：控制选通端低电平≤1.2V

（3）脚：接地端

（4）脚：输出端

（5）脚：接正电源端

4、可控硅：共7只，美国进口小型塑封可控硅

额定参数：额定正向阻断峰值电压：U_FOM＝600V，

额定正向平均电流：IF（AV）＝1A

5、指示灯，为5m/m发光二极管。

LED1：黄色，LED2：红色，IED3：绿色。

6、二极管：共4只

型号：IN4007参数：1A/600V

7、达林顿复合管：BG1型号：BD244，ICM＝6A，BU_CCO＝100V

8、晶体三极管：3只

BG2、BG3：3CG8C（或9012），β大于100，BU_CCO＝35V，ICM＝50mA，PCM＝500mW

BG4：3CD940（或3CD511），PC＝25W，BU_CCO＝150V，ICM＝1.5A，Tj＝150℃

9、继电器：2只

额定线圈电压：J1：9V，J2：12V

触点电流：J1、J2：直流28V时20A。

10、电容器：10只。

电解电容器：C1、C2：10μF/16V    2只，C4、C5、C8：470μF/16V    3只，C7、C9：47μF/16V    2只，

绦纶电容：C3、C6：0.1-0.2μF/63V    2只C10：0.01μF/63V1只。

11、可调电阻：

W1：4.7-6.8K

12、电阻：共26只，采用1/8-1/4W金属膜电阻，

R1：10K（热敏电阻）R2：68欧姆，R3：330欧姆，R4：1.3K、R5、R7：47K，R6：3.3K，R8：100K，R9：3K，R10：2.7K，R11：2.4K，R12、R13、R14、R15、R18：300K，R16、R17、R21：1.5K，R19：25欧姆（1W），R20：27K，R22：75K，R23：10K，R24：3K，R25：3.3K（热敏电阻），R26：10欧姆

13、密码按键：K1-K12

采用触摸键盘，利用0、1、2……9阿拉伯数字加上符号代码组成数码按键开关。

技术指标：

一、主要参数

1、供电电源：汽车电源

DC12⁺³ _-1V DC24⁺⁶ _-2V

2、消耗功率：≤3W    ≤6W

3、质量：主机450克，传感器1Kg

4、外形尺寸：（长×宽×高）mm155×105×66

二、技术要求：

1、环境条件：

（1）环境温度：最低温度：-18℃、-40℃

最高温度：55℃、65℃

（2）相对湿度：≤95%

（3）大气压力：86-106KPa（650-800mmHg）

2、酒敏控制浓度：大于100PPM，响应时间：T_x小于10S，恢复时间：T_H小于30S

3、防盗报警延时：大于10S

4、低气压预警工作点：392-441KPa（4-4.5Kg/cm²）

5、低气压控制工作点：196-245KPa（2-2.5Kg/cm²）

6、低油压预警工作点：49-98KPa（0.5-1Kg/cm²）

7、低油压控制工作点：20-49KPa（0.2-0.5Kg/cm²）

8、水温控制工作点：≥100℃

Claims (10)

1、一种汽车多功能控制保安器，由稳压电路、密码酒敏传感器电路、拔酒敏传感器电路、电子开关电路、温度补偿电路、密码电路、密码起动电路、防暴力抢劫电路、密码关电门电路、抗干拔电路、密码报警延时控制电路、低气压和低油压预警电路、低气压控制电路、低气压充气电路、低油压控制电路、高水温控制电路组成，其特征是：

a，用一只集成电路IC2分别把密码酒敏传感器电路、拔酒敏传感器电路、高水温控制电路、低油压控制电路、低气压控制电路、密码报警延时控制电路和密码电路连接在一起，密码酒敏传感器电路中的MQ-J1的测量极AB通过R25接IC2的控制端(2)脚，拔酒敏传感器电路R2和高水温控制电路中温度传感器WD通过R26接IC2的输入端(1)脚，低油压控制电路中的RHY1、低气压控制电路中的YLK1的非接地端通过功能开关KY接IC2的(1)脚，密码报警延时控制电路中的D4正极接IC2的(1)脚，密码电路SCR3的阴极接IC2的输出端(4)脚；

b.用电容器C1、C2、C7分别把防暴力抢劫电路、密码电路、密码酒敏传感器电路和密码关电门电路连接起来，C1、C2、C7的正极接密码关电门电路SCR2的阳极，C1负极接防暴力抢劫电路SCR1的阳极，C2负极接密码电路SCR3的阳极，C7负极接密码酒敏传感器电路SCR7的阳极。

2、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是密码酒敏传感器电路，由MQ-J1、SCR7、R19、K11、C7、R6、R5、R25、C10组成，SCR7串接在MQ-J1之灯丝极f1f2和R19之间，其阳极接f2，阴极接R19，R19另一端接地，K11、R5、R6串联后，R6接+12V电源，K11接SCR7的控制极，MQ-J1的测量极A接IC1的（2）脚，测量极B通过R25接IC2的（2）脚，C10一端接IC2的（2）脚，另一端接地，C7接在SCR7和SCR2两阳极之间。

3、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是拔酒敏传感器电路，由一只电阻R2组成，R2一端接IC2的（1）脚，另一端和R19、SCR7的阴极连接。

4、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是电子开关电路，它由IC2、R1、W1、R2、R3、R4、LED1组成，R3接在IC1的（2）脚和IC2的（5）脚之间，R1和W1串联后接在IC1的（2）脚和地之间，其串接点接IC2的（2）脚，LED1、R4串联后，其正极端接IC1的（2）脚，R4一端接IC2的（4）脚，R2接IC2的（1）脚。

5、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是密码电路，它由R6、R5、可控硅SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、R9、R10、R11、继电路J1、D2、按键K5、K6、K7、K8、LED3、R16、C3组成，四只可控硅和J1采用串联，即相邻两只可控硅阳极和阴极连接在一起，其中串联后，SCR3阴极接IC2的（4）脚，J1的另一端接+12V电源，D2与J1并联，正端接SCR6的阳极，负端接+12V电源，R9、R10、R11分别接在+12V电源和SCR3、SCR4、SCR5阳极之间，R6、R5串联后，R6一端接+12V电源，R5一端分别通过K5、K6、K7、K8接SCR3、SCR4、SCR5、SCR6控制极，C3接在J1-1两常开触点之间，J1-1-触点接+12V电源，另一触点接低气压和低油压预警电路BG4的发射极、点火电路DH、密码起动电路的BG1发射极，LED3、R16串联后，正极接J1-1，R16另一端接地。

6、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是防暴力抢劫电路，它由R6、R5、SCR1、C1、C2、C7、kq组成，R6一端接+12V电源，另一端接SCR1的阳极和R5，R5的另一端通过kq接SCR1的控制极，SCR1的阴极接地，SCR1的阳极通过C1接SCR2的阳极，通过C1与C2串联接SCR3的阳极，通过C1与C7串联接SCR7的阳极。

7、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是密码关电门电路，它由R7、R8、C1、C2、C7、K9、K10、SCR2组成，R8一端接+12V电源，另一端接SCR2的阳极，R7一端接+12V电源，另一端通过K9、K10串联后接SCR2控制极，SCR2的阴极接地，其阳极分别通过C1、C2、C7接SCR1、SCR3、SCR7的阳极。

8、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是密码报警延时控制电路，它由BG2、BG3、R20、C8、D4、D1、LED2、R21、J2、C6、K1-K4组成。C8正极、BG2发射极接+12V电源，BG2集电极接J2、D1负极、与R21串联的LED2正极，J2另一端、D1正极和R21接地，常开触点J2-1接LBJ，C6接在J2-1的两触点间，BG2基极接R20，R20另一端、C8负极、D4负极接BG3发射极，BG3集电极接地，K1-K4并联后接在BG3的基极和地之间，D4的正极接IC2的（1）脚。

9、根据权利要求1或权利要求5所说的汽车多功能控制保安器，其特征是低气压与低油压预警电路，由BG4、R22、R23、R24、B1（L2、L1）、HTD、C9组成预警公用电路，该电路与低气压传感器YLK2组合构成低气压预警电路，与低油压传感器RHY2组合，构成低油压预警电路，公用电路是这样连接的：BG4发射极、R24的一端接密码电路J1的常开触点J1-1，BG4基极接R22和C9负极，C9正极和R23、R24另一端相接，R22、R23、L1的另一端和HTD一极连接，L₂的另一端、HTD另一极与BG4集电极相接，L₂、L₁并接点为公用电路的公共端，将YLK2旋入贮气筒，非接地端接公共端，构成低气压预警电路，将RHY2旋入发动机润滑油路，非接地端接公共端，构成低油压预警电路。

10、根据权利要求1所说的汽车多功能控制保安器，其特征是：

a.低气压控制电路是通过低气压充气电路功能开关KY来实现控制的，它由YLK1、KY、IC2组成，YLK1旋入贮气筒中，即接地，其非接地端通过KY接IC2的（1）脚。

b.低油压控制电路，由RHY1和IC2组成，RHY1旋入发动机润滑油道中，即接地，其非接地端接IC2的（1）脚。

c.高水温控制电路，由R26、WD、IC2组成，R26一端接IC2的（1）脚，另一端接WD，WD安装在发动机冷却系统的备用接头上。

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