CN103790705A - 一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置及方法，包括添加剂储罐、输液泵和控制电路，所述添加剂储罐安装在汽车的车架上，所述输液泵用于输送添加剂储罐中的添加剂，控制电路用于控制输液泵的启动与停止，所述输液泵的输出口通过管路连接至汽车油箱。本发明在不改变汽车的现有基本设计的前提下，实现了油箱中的汽油添加剂的自动添加保证了发动机燃烧室积碳在线清洗，控制方法简单实用。可以在驾驶室设置启动开关，根据汽车使用状态主动对引擎的进气阀与燃烧室积碳在线清洗，也可以通过接进里程信号和接入发动机运行时间信号，在控制电路中预置里程启动数值和预置时间，安行驶里程或发动机运行时间自动定期对引擎的进气阀与燃烧室积碳在线清洗。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机的积碳清洗，特别涉及一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置及方法，是一种为清除发动机积碳而向汽油中定期加入添加剂的装置及其控制方法。
背景技术
发动机，特别是直喷发动机，在燃烧室（包括活塞顶部）比较容易积累积碳，燃烧室积碳，特别是活塞顶部积碳，影响发动机的压缩比、燃烧过程，降低发动机性能，导致发动机动力下降、油耗增加、排放超标。
目前，清洗发动机活塞顶部积碳的方法通常是在加油时通过人工从加油口向油箱中加入积碳清洗添加剂，添加剂随汽油进入燃烧室，清洗、溶解活塞顶部积碳，之后，添加剂与被溶解下来的积碳与汽油一同燃烧后随废气排出。
这种传统的清洗方法存在的问题是：每次使用积碳清洗添加剂都是靠人工加入油箱的，经常会忘记，并且时间也不定，因此清洗的效果不显著。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置及方法，实现对燃烧室积碳的经常性清除。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，包括添加剂储罐、输液泵和控制电路，所述添加剂储罐安装在汽车的车架上，所述输液泵用于输送添加剂储罐中的添加剂，控制电路用于控制输液泵的启动与停止，其中，所述输液泵的输出口通过管路连接至汽车油箱。
进一步是：所述汽车油箱设置有一个与所述管路连接的添加剂输入接口，所述输入接口上设置有一个单向阀，所述单向阀防止邮箱中的汽油向外流出。
进一步是：所述控制电路包括至少两路输入，分别是：
第一输入：用于连接油箱液位信号输出；
第二输入：用于连接一个开关电路信号；以及
一个输出：用于当开关电路信号为开信号，同时液位信号为符合启动要求时，输出一个启动输液泵信号；
一个保持电路：用于当输液泵启动后保持输液泵持续工作直至接收到一个输液泵停止信号；
一个添加剂流量控制器：用于当添加剂添加量足够时输出一个输液泵停止信号。
进一步是：所述控制电路还包括第三输入：用于连接储罐的液位信号；所述的一个输出是：当开关电路信号为开信号，同时油箱液位信号以及储罐液位信号为符合启动要求时，输出一个启动输液泵信号。
进一步是：所述添加剂流量控制器包括一个流量计和控制器，所述流量计串接在所述管路中，所述控制器包括有一个流量预置寄存器和与流量预置寄存器进行数值比较的流量计数器，所述流量计的信号输出连接流量计数器的信号输入，当流量预置寄存器与流量计数器的数值相等时，所述控制器输出一个输液泵停止信号，并将流量计数器清零。
进一步是：所述添加剂流量控制器包括一个时间预值寄存器和与预置寄存器进行比较的时间计数器，输液泵启动后时间计数器计数，当时间计数器与时间预值寄存器的数值相等时，所述添加剂流量控制器输出一个输液泵停止信号，并将时间计数器清零。
进一步是：所述开关电路信号是一个汽车里程控制信号，所述汽车里程控制信号是一个里程计数控制器的输出，所述里程计数控制器中设置有里程预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的里程寄存器，所述里程寄存器的里程计数信号连接汽车里程计数器的计数输入，当里程寄存器的里程数值达到预置寄存器的预置值时，里程计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述里程计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将里程寄存器和里程计数控制器的输出清零复位。
进一步是：所述开关电路信号是一个汽车行驶时间控制信号，所述时间控制信号是一个时间计数控制器的输出，所述时间计数控制器中设置有时间预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的时间计数器，所述时间计数器连接汽车发动机启动开关，发动机启动开关闭合，时间计数器累计计数，发动机启动开关打开，时间计数器停止计数，当时间计数器的时间数值达到预置寄存器的预置值时，时间计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述时间计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将时间计数器和时间计数控制器的输出清零复位。
进一步是：所述开关电路信号是一个加油信号，所述加油信号是一个加油开关的输出，所述加油开关是一个设置在油箱盖上的开关传感器，当打开油箱盖时加油开关输出一个加油信号。
进一步是：所述开关电路信号是一个开关信号，所述开关信号是在驾驶室设置的手掷开关装置的输出。
进一步是：所述控制电路还设置有一个报警电路，报警电路的输入连接储罐液位信号，当液位不足时，报警电路输出报警信号。
一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的方法，所述方法包括的步骤是：
第一步：向控制电路输入一个汽车油箱汽油液位阈值；
第二步：根据液位阈值确定一个添加剂加入总量；
第三步：启动输液泵向汽车油箱输入添加剂；
第四步：接收输入添加剂的流量信号；
第五步：判断输入的流量总计是否与确定的添加剂加入总量相等；
第六步：如果输入的流量总计与确定的添加剂加入总量相等则停止输液泵向汽车油箱输入添加剂；如果输入的流量总计小于确定的添加剂加入总量则返回步骤四。
进一步是：所述启动输液泵向汽车油箱输入添加剂的步骤进一步包括：判断汽车行驶里程的步骤或判断汽车行驶时间的步骤或判断是否加油的步骤；
所述判断汽车行驶里程的步骤是：向控制电路输入汽车行驶里程阈值，判断实际行驶里程是否与里程阈值相等，如果相等则启动输液泵； 所述判断汽车行驶时间的步骤是：向控制电路输入汽车行驶时间阈值，判断实际行驶时间是否与时间阈值相等，如果相等则启动输液泵；
所述判断是否加油的步骤是：判断油箱盖是否打开，如果打开则认为是在加油，则启动输液泵。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1. 实现了油箱中的汽油添加剂的自动添加保证了发动机燃烧室积碳在线清洗，控制方法简单实用。
2. 可以在驾驶室设置启动开关，根据汽车使用状态主动对引擎的进气阀与燃烧室积碳在线清洗，也可以通过接进里程信号和接入发动机运行时间信号，在控制电路中预置里程启动数值和预置时间，安行驶里程或发动机运行时间自动定期对引擎的进气阀与燃烧室积碳在线清洗。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1本发明第一种结构示意图；
图2本发明控制电路驱动输液泵启动停止示意框图；
图3本发明第二种结构示意图；
图4本发明第三种结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，如1和图3所示，所述装置包括添加剂储罐1、输液泵2和控制电路3，所述添加剂储罐安装在汽车的车架上，所述输液泵用于输送添加剂储罐中的添加剂，控制电路用于控制输液泵的启动与停止，其中，所述输液泵的输出口通过管路连接至汽车油箱4。
实施例中，储罐设置有液位计，储罐的液位信号1-1连接控制电路。
实施例中，所述汽车油箱设置有一个与所述管路连接的添加剂输入接口5，添加剂输入接口通常设置在邮箱的上部或顶部，但为了防止油箱从输入接口回流出来到添加剂储罐，因此所述输入接口上设置有一个单向阀6，所述单向阀防止邮箱中的汽油向外流出。
实施例中的一个优选方案是：所述控制电路包括至少两路输入，分别是：：
第一输入：用于连接油箱液位信号输出（油箱液位信号输出可以从驾驶室中的表盘电路7中接出）；
第二输入：用于连接一个开关电路的信号；以及
一个输出：用于当开关电路信号为开信号，同时液位信号为符合启动要求时（例如：油箱液位大于满箱的80%时，则油箱液位信号均为“1”，否则为“0”），输出一个启动输液泵信号；
一个保持电路：用于当输液泵启动后保持输液泵持续工作直至接收到一个输液泵停止信号；
一个添加剂流量控制器：用于当添加剂添加量足够时输出一个输液泵停止信号。
实施例中的另一个优选方案是：所述控制电路还包括第三输入：用于连接储罐的液位信号；所述的一个输出是：当开关电路信号为开信号，同时油箱液位信号以及储罐液位信号为符合启动要求时（例如：油箱液位大于满箱的80%、储罐液位不低于满罐的10%时，则油箱液位信号和储罐液位信号均为“1”，否则为“0”），输出一个启动输液泵信号。
具体的电路框图如图2所示：包括一个驱动电路3-1、与门电路3-2、保持电路3-3；与门电路的输出3-2-1是所述的一个输出，该输出经驱动电路驱动输液泵2，与门电路的两个输入3-2-2、3-2-3分别是所述的第一输入和第二输入，其中：第一输入连接驾驶室中表盘电路7的油箱液位信号输出，第二输入连接所述开关电路3-4的信号输出，保持电路的输出连接至驱动电路3-1，保持电路有两个输入，其中一个输入作为保持信号的输入连接至驱动电路的输出或与门电路的输出3-2-1，用其上升信号a作为启动保持的启动信号，其中的另一个输入连接一个添加剂流量控制器3-5，用其下降信号b作为有效输入。
实施例中的一个优选方案是：所述添加剂流量控制器包括一个流量计8和控制器，所述流量计串接在所述管路中，所述控制器包括有一个流量预置寄存器和与流量预置寄存器进行数值比较的流量计数器，所述流量计的信号输出连接流量计数器的信号输入，当流量预置寄存器与流量计数器的数值相等时，所述控制器输出一个输液泵停止信号，并将流量计数器清零。
实施例中的另一个优选方案是：所述添加剂流量控制器包括一个时间预值寄存器和与预置寄存器进行比较的时间计数器，输液泵启动后时间计数器计数，当时间计数器与时间预值寄存器的数值相等时，所述添加剂流量控制器输出一个输液泵停止信号，并将时间计数器清零。
实施例中的另一个优选方案是：如图1所示，所述开关电路信号是一个汽车里程控制信号，所述汽车里程控制信号是一个里程计数控制器的输出，所述里程计数控制器中设置有里程预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的里程寄存器，所述里程寄存器的里程计数信号连接汽车里程计数器的计数输入，（里程计数信号可以从驾驶室中的表盘电路中接出）；当里程寄存器的里程数值达到预置寄存器的预置值时，里程计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述里程计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将里程寄存器和里程计数控制器的输出清零复位。其中的里程预置可以是3000公里或5000公里，也可以根据驾驶习惯小于3000公里设置或大于5000公里设置。
实施例中的另一个优选方案是：所述开关电路信号是一个汽车行驶时间控制信号，所述时间控制信号是一个时间计数控制器的输出，所述时间计数控制器中设置有时间预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的时间计数器，所述时间计数器连接汽车发动机启动开关，启动发动机（启动开关闭合），时间计数器累计计数，停止发动机（启动开关打开），时间计数器停止计数，当时间计数器的时间数值达到预置寄存器的预置值时，时间计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述时间计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将时间计数器和时间计数控制器的输出清零复位。其中的时间预置可以是90天或180天，也可以根据驾驶习惯小于90天设置或大于180天设置。
实施例中的另一个优选方案是：如图3所示，所述开关电路信号是一个开关信号，所述开关信号是在驾驶室设置的手掷开关装置9的输出。
实施例中的另一个优选方案是：如图4所示，所述开关电路信号是一个加油信号，所述加油信号是一个加油开关的输出，所述加油开关是一个设置在油箱盖4-1上的开关传感器，当打开油箱盖时加油开关输出一个加油信号，其中的开关传感器可以是一个双触点的机械式微动开关，或者是一个电子触摸感应开关。
实施例中，所述与门电路、保持电路和添加剂流量的控制器以及时间计数控制器和里程计数控制器是由FPGA、DSP、ASIC、微控制器、微处理器等等实现完成，本实施例使用的是市场上销售的8位带有内存的单片机，与门电路和保持电路通过程序来实现完成。本实施例使用的是型号为STC125624的8位带24K闪存的单片机，单片机含有可调脉宽/脉频输出口（PWM）和多个数据输入输出口（D0-D7，P1-P3），围绕单片机设置有液晶显示器、参数设定键；所述与门电路输入端和流量计数器的信号输入是微处理器信号输入电路，所述与门电路和保持电路的的输出是微处理器的信号输出电路。
实施例中，所述控制电路还设置有一个报警电路，报警电路的输入连接储罐液位信号，当液位不足时，报警电路输出报警信号。
实施例2：
一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的方法，本方法是基于实施例1一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置的方法，所述装置是实施例1中所描述的装置，这里不再重复，所述方法包括的步骤是：
第一步：向控制电路输入一个汽车油箱汽油液位阈值，通常汽油液位阈值通常设置为满液位的80%，就是说满液位为1时，阈值则设置为0.8，当然也可以高于0.8或低于0.8；
第二步：根据液位阈值确定一个添加剂加入总量，该总量是根据添加剂与汽油的最佳配比确定的，是要根据添加剂的使用说明确定的，比如, 所有油箱是60升的汽车, 只有油箱中有80%的汽油时才能加添加剂, 加入添加剂的数量均是175毫升.；
第三步：启动输液泵向汽车油箱输入添加剂，所述的启动是在满足上述条件下启动的；
第四步：接收输入添加剂的流量信号；
第五步：判断输入的流量总计是否与确定的添加剂加入总量相等；
第六步：如果输入的流量总计与确定的添加剂加入总量相等则停止输液泵向汽车油箱输入添加剂；如果输入的流量总计小于确定的添加剂加入总量则返回步骤四。
实施例中的一个优选方案是：所述启动输液泵向汽车油箱输入添加剂的步骤进一步包括判断汽车行驶里程的步骤：向控制电路输入汽车行驶里程阈值，判断实际行驶里程是否与里程阈值是否相等，如果相等则启动输液泵，否则不启动输液泵。
实施例中的另一个优选方案是：所述启动输液泵向汽车油箱输入添加剂的步骤进一步包括判断汽车行驶时间的步骤：向控制电路输入汽车行驶时间阈值，判断实际行驶时间是否与时间阈值是否相等，如果相等则启动输液泵，否则不启动输液泵。
实施例中，还可以通过记录汽车加油次数信号，当满足设置的加油次数后自动启动输液泵加入添加剂。
所以实施例中的另一个优选方案是：所述启动输液泵向汽车油箱输入添加剂的步骤进一步包括判断是否加油的步骤：判断油箱盖是否打开，如果打开则认为是在加油，启动输液泵。
Claims (13)
1.一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，包括添加剂储罐、输液泵和控制电路，所述添加剂储罐安装在汽车的车架上，所述输液泵用于输送添加剂储罐中的添加剂，控制电路用于控制输液泵的启动与停止，其特征在于，所述输液泵的输出口通过管路连接至汽车油箱。
2.根据权利要求1所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述汽车油箱设置有一个与所述管路连接的添加剂输入接口，所述输入接口上设置有一个单向阀，所述单向阀防止邮箱中的汽油向外流出。
3.根据权利要求1或2所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述控制电路包括至少两路输入，分别是：
第一输入：用于连接油箱液位信号输出；
第二输入：用于连接一个开关电路信号；以及
一个输出：用于当开关电路信号为开信号，同时液位信号为符合启动要求时，输出一个启动输液泵信号；
一个保持电路：用于当输液泵启动后保持输液泵持续工作直至接收到一个输液泵停止信号；
一个添加剂流量控制器：用于当添加剂添加量足够时输出一个输液泵停止信号。
4.根据权利要求3所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述控制电路还包括第三输入：用于连接储罐的液位信号；所述的一个输出是：当开关电路信号为开信号，同时油箱液位信号以及储罐液位信号为符合启动要求时，输出一个启动输液泵信号。
5.根据权利要求3所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述添加剂流量控制器包括一个流量计和控制器，所述流量计串接在所述管路中，所述控制器包括有一个流量预置寄存器和与流量预置寄存器进行数值比较的流量计数器，所述流量计的信号输出连接流量计数器的信号输入，当流量预置寄存器与流量计数器的数值相等时，所述控制器输出一个输液泵停止信号，并将流量计数器清零。
6.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述添加剂流量控制器包括一个时间预值寄存器和与预置寄存器进行比较的时间计数器，输液泵启动后时间计数器计数，当时间计数器与时间预值寄存器的数值相等时，所述添加剂流量控制器输出一个输液泵停止信号，并将时间计数器清零。
7.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述开关电路信号是一个汽车里程控制信号，所述汽车里程控制信号是一个里程计数控制器的输出，所述里程计数控制器中设置有里程预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的里程寄存器，所述里程寄存器的里程计数信号连接汽车里程计数器的计数输入，当里程寄存器的里程数值达到预置寄存器的预置值时，里程计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述里程计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将里程寄存器和里程计数控制器的输出清零复位。
8.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述开关电路信号是一个汽车行驶时间控制信号，所述时间控制信号是一个时间计数控制器的输出，所述时间计数控制器中设置有时间预置寄存器和一个与预置寄存器进行数值比较的时间计数器，所述时间计数器连接汽车发动机启动开关，发动机启动开关闭合，时间计数器累计计数，发动机启动开关打开，时间计数器停止计数，当时间计数器的时间数值达到预置寄存器的预置值时，时间计数控制器的输出并保持一个开启输液泵信号，同时，所述时间计数控制器还设置有一个复位信号输入端，当输液泵启动后，一个输液泵的停止信号将时间计数器和时间计数控制器的输出清零复位。
9.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述开关电路信号是一个加油信号，所述加油信号是一个加油开关的输出，所述加油开关是一个设置在油箱盖上的开关传感器，当打开油箱盖时加油开关输出一个加油信号。
10.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述开关电路信号是一个开关信号，所述开关信号是在驾驶室设置的手掷开关装置的输出。
11.根据权利要求3、4、5之一所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的装置，其特征在于，所述控制电路还设置有一个报警电路，报警电路的输入连接储罐液位信号，当液位不足时，报警电路输出报警信号。
12.一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的方法，其特征在于，所述方法包括的步骤是：
第一步：向控制电路输入一个汽车油箱汽油液位阈值；
第二步：根据液位阈值确定一个添加剂加入总量；
第三步：启动输液泵向汽车油箱输入添加剂；
第四步：接收输入添加剂的流量信号；
第五步：判断输入的流量总计是否与确定的添加剂加入总量相等；
第六步：如果输入的流量总计与确定的添加剂加入总量相等则停止输液泵向汽车油箱输入添加剂；如果输入的流量总计小于确定的添加剂加入总量则返回步骤四。
13.根据权利要求12所述的一种定期向汽车油箱中的汽油加入添加剂的方法，其特征在于，所述启动输液泵向汽车油箱输入添加剂的步骤进一步包括：判断汽车行驶里程的步骤或判断汽车行驶时间的步骤或判断是否加油的步骤；
所述判断汽车行驶里程的步骤是：向控制电路输入汽车行驶里程阈值，判断实际行驶里程是否与里程阈值相等，如果相等则启动输液泵；
所述判断汽车行驶时间的步骤是：向控制电路输入汽车行驶时间阈值，判断实际行驶时间是否与时间阈值相等，如果相等则启动输液泵；
所述判断是否加油的步骤是：判断油箱盖是否打开，如果打开则认为是在加油，则启动输液泵。
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