CN112160839A - 一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，属于机动车安全技术领域。其包括水平感应模块、压力感应模块、定速巡航控制组件、供电机构、电子元器件及电路板，水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件集成设计在电路板上；水平感应模块用于感应矿山燃油车辆的行驶路况，并将坡度信息反馈给所述的定速巡航控制组件；压力感应模块用于测定矿山燃油车辆的载重量，并将压力数据反馈给所述的定速巡航控制组件；定速巡航控制组件用于接收水平感应模块与压力感应模块传输的电路信号，并通过设定的运算程序调整矿山燃油车辆发动机节气门开启时间和开启角度的大小。本发明装置灵敏度好、可靠性高、操纵简便。
Description
技术领域
本发明属于机动车安全技术领域，具体涉及一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置。
背景技术
煤矿开采技术的发展和能源需求的增长要求煤矿井下辅助运输方式不断改进与完善，为满足矿井生产的多种需要，各大矿井广泛应用载重能力强、运输效率高、安全性高的矿山燃油车辆作为井下主要辅助运输设备。然而，受矿井结构的影响，矿山燃油车辆在巷道内行驶时会遇到上坡、下坡等不同坡度的路况，当车速过高或过低时会直接影响发动机的转速大小，进而影响车辆的燃料消耗率和尾气污染物的排放。发动机高转速运转时，受燃烧空间和燃烧时间的影响，燃烧室内的供油量和进气量增加，空燃比增大，大量燃料参与燃烧，从而排放出大量的尾气；发动机低转速运转时，燃烧室内的进气量降低，大量燃油未经完全燃烧即随尾气排出，使尾气中的CO、HC、碳烟颗粒物等成分增加，尾气污染物排放量增大。此外，当车辆载重量增大时，会迫使发动机不断提高转速以达到正常的行驶速度，从而导致大量的尾气产生，因此车辆载重量也是影响尾气排放量的一大因素。
综上所述，目前煤炭开采过程中存在的矿山燃油车辆尾气排放不达标的问题尚未解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其可以智能限定车辆的行驶速度，使车辆的发动机转速稳定在合理的经济区间内(1800-2500r/min)，以达到减少矿山燃油车辆的尾气排放的目的。
为实现上述目的，本发明所需解决的主要技术问题在于：
如何根据矿山燃油车辆的行驶路况和车辆载重调控节气门开启时间和开启角度的大小，以保持发动机的转速在合理的经济区间内(1800-2500r/min)，确保车辆以正常行驶速度运行的同时使尾气排放量最低。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其包括水平感应模块、压力感应模块、定速巡航控制组件、供电机构、电子元器件及电路板；
所述的水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件集成设计在所述的电路板上；
所述的水平感应模块用于感应矿山燃油车辆的行驶路况，并将坡度信息反馈给所述的定速巡航控制组件；
所述的压力感应模块用于测定矿山燃油车辆的载重量，并将压力数据反馈给所述的定速巡航控制组件；
所述的定速巡航控制组件用于接收所述的水平感应模块与所述的压力感应模块传输的电路信号，并通过设定的运算程序调整矿山燃油车辆发动机节气门开启时间和开启角度的大小；
所述的供电机构用于向所述的电路板供电；
所述的电子元器件与所述的电路板相连。
作为本发明的一个优选方案，上述的供电机构为连接在矿山燃油车辆上的车载电池，通过上述的车载电池为上述的电路板供电。
作为本发明的另一个优选方案，上述的电子元器件固定在上述的电路板上，上述的电子元器件用于保障上述的水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件的正常运行。
进一步优选，上述的水平感应模块为TELESKY双轴倾角传感器模块，上述的压力感应模块为桥式传感器。
进一步优选，上述的电子元器件为固定电阻、可调电阻、固定电容、可调电容、固定电感、可调电感、普通二极管、稳压桥块、发光二极管、稳压二极管、NPN三极管、PNP三极管、光电耦合器件、场效应管、可控硅、各种开关、按钮、按键及功能各异的集成电路芯片。
进一步优选，上述的TELESKY双轴倾角传感器模块为SCA60C水平检测仪，上述的桥式传感器为Celtron MDB-40T称重传感器。
通过采用上述技术方案，本发明智能辅助限速装置具有定速巡航功能、电子节油功能、油门快速响应功能、车速限定功能和刹车故障报警功能。
上述的智能辅助限速装置的定速巡航功能主要是依据定速巡航控制组件对接收的数据信号进行处理、运算、整合的结果，调控节气门开启时间和开启角度的大小，保持发动机转速在合理的经济转速区间内(1800-2500r/min)。
上述的智能辅助限速装置的电子节油功能主要是智能控制节气门的开启角度与开启时间，有效过滤因颠簸路段或不良驾驶习惯产生的杂乱信号，通过精确计算喷油量使燃油得到最充分燃烧，最终实现节油减排，减少尾气排放。
上述的智能辅助限速装置的油门快速响应功能主要是节气门响应灵敏度的提高使得限速装置能够依据油门踏板的下踩幅度和时间计算油门信号的变化率，油门响应速度加快，车辆载重时启动、爬坡等均可实现高动力运作，整车动力大大提升。
上述的智能辅助限速装置的车速限定功能主要是定速巡航控制组件读取水平感应模块传输的脉冲信号，并与所设定的速度进行比较，通过精准的程序计算发出指令，保证车辆的正常行驶车速。
上述的智能辅助限速装置的刹车故障报警功能主要是电路板接收刹车电路的信号并通过报警信号提示司机。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
本发明用于智能限定矿山燃油车辆的行驶速度和发动机的转速，通过定速巡航控制组件接收水平感应模块和压力感应模块传输的电路信号，调控节气门开启时间和开启角度的大小，使发动机转速保持在合理的经济转速区间内(1800-2500r/min)，进一步达到节能减排、实现可持续发展的目标；通过水平感应模块、压力感应模块、定速巡航控制组件的协同工作实现车辆的定速巡航、电子节油、油门的快速响应、车速限定和刹车故障报警；通过拉动手刹制动、下踩刹车踏板或点动开关等任一种方式自动解除定速巡航功能，使得操作更加安全、便捷。
本发明能够准确感应车辆行驶路况和载重压力大小，将电路信号实时传输反馈，并通过程序运算精确调整节气门开启时间和开启角度的大小，使发动机转速稳定在合理的经济转速区间内(1800-2500r/min)，保证矿山燃油车辆在正常运行的前提下，实现尾气排放量的最低化，从而实现改善矿井环境质量和降低尾气污染的目的。
本发明装置灵敏度好、可靠性高、操纵简便。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置的前视图；
图2为本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置的俯视图；
图3为本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置的左视图；
图4为本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置的右视图；
图中：1、水平感应模块，2、压力感应模块，3、定速巡航控制组件，4、供电机构，5、电子元器件，6、电路板。
具体实施方式
本发明提出了一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
结合图1至图4所示，本发明一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其包括水平感应模块1、压力感应模块2、定速巡航控制组件3、供电机构4、电子元器件5及电路板6。
水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件集成设计在所述的电路板上；水平感应模块1用于感应矿山燃油车辆的行驶路况，并将坡度信息反馈给所述的定速巡航控制组件；压力感应模块2用于测定矿山燃油车辆的载重量，并将压力数据反馈给所述的定速巡航控制组件；定速巡航控制组件3用于接收水平感应模块1与压力感应模块2传输的电路信号，并通过设定的运算程序调整矿山燃油车辆发动机节气门开启时间和开启角度的大小；定速巡航控制组件3与水平感应模块1、压力感应模块2相互连通，三者可实现数据的交互，定速巡航控制组件3内设定的程序可对水平感应模块1、压力感应模块2反馈的数据进行运算处理，转换为电路信号后通过控制节气门开启时间和开启角度的大小来控制发动机的转速，继而调整车辆的行驶速度。
上述的定速巡航控制组件主要包含一套设定的程序，通过感应输入的电路信号来调整节气门开启时间和开启角度的大小，该程序的设计本领域技术人员借鉴现有技术即可实现，其功能在于接收水平感应模块1与压力感应模块2传输的电路信号，并通过设定的运算程序调整矿山燃油车辆的发动机节气门的开启时间和开启角度的大小。
电子元器件5为电路板6的必要零件，与电路板相连并固定于电路板上，可保证上述模块(水平感应模块、压力感应模块)与定速巡航控制组件的正常运行。协同运行的水平感应模块1、压力感应模块2、定速巡航控制组件3、供电机构4与电子元器件5使该限速装置更具有可靠性和灵敏性，从而确保矿山燃油车辆的正常运行，实现矿山燃油车辆尾气排放量的最低化，降低矿山燃油车辆尾气排放对井下工作环境的污染。
供电机构4用于向电路板供电，本发明优选供电机构为连接在矿山燃油车辆上的车载电池，通过上述的车载电池为上述的电路板供电。
上述的水平感应模块2为TELESKY双轴倾角传感器模块，如型号为：SCA60C水平检测仪；上述的压力感应模块3为桥式传感器，如型号为：Celtron MDB-40T称重传感器。
上述的水平感应模块1、压力感应模块2、定速巡航控制组件3固定连接在电路板6上，供电系统4与车载电池连接，由车载电池为电路板供电，以保证限速装置的正常运转。
上述的电子元器件5固定于电路板6上，包括如固定电阻、bai可调电阻、固定电容、du可调电容、固定电感、可调电感、普通二极管、稳压桥块、发光二极管、稳压二极管、NPN三极管、PNP三极管、光电耦合器件、场效应管(MOS管居多)、可控硅、各种开关、按钮、按键、功能各异的集成电路芯片等等。
本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置具体安装在矿山燃油车辆的中控台处。
下面对本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置的工作方法做进一步说明，具体包括以下步骤：
将本发明装置安装在矿山燃油车辆的中控台处，车辆启动时，水平感应模块自动感应矿山燃油车辆的行驶路况并将坡度信息实时反馈给定速巡航控制组件，压力感应模块自动感应矿山燃油车辆的载重量并将压力数据实时反馈给定速巡航控制组件，定速巡航控制组件接收反馈的电路信号并通过设定的运算程序调整发动机节气门开启时间和开启角度的大小，保持发动机转速在合理的经济转速区间内(1800-2500r/min)，当拉动手刹制动、下踩刹车踏板或点动开关时即可自动解除车辆的定速巡航功能。
本发明用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，通过水平感应模块感应车辆行驶路况，例如上坡、下坡、平坡等，将所测数据通过数据处理转换为电路信号，并实时反馈给定速巡航控制组件，调控节气门开启时间和开启角度的大小以保持发动机转速在1800-2500r/min的经济转速区间内；通过压力感应模块感应车辆的载重量，例如：满载、空载、半载等，将所测数据通过数据处理转换为电路信号，并实时反馈给定速巡航控制组件，适度调控节气门开启时间和开启角度的大小，以保持发动机转速在1800-2500r/min的经济转速区间内；定速巡航控制组件作为限速装置的中枢系统，依据水平感应模块与压力感应模块传输的电路信号，通过定速巡航控制组件内部设定的运算程序，不断调控发动机节气门开启时间和开启角度的大小，综合控制发动机转速，使矿山燃油车辆发动机转速稳定在1800-2500r/min的经济转速区间内，保证矿山燃油车辆在正常运行的前提下减少尾气排放量，以减缓矿山燃油车辆排放尾气对矿井的污染。
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
需要说明的是，本领域技术人员在本发明的启示下所做出的等同替换均应当在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其包括水平感应模块、压力感应模块、定速巡航控制组件、供电机构、电子元器件及电路板，其特征在于：
所述的水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件集成设计在所述的电路板上；
所述的水平感应模块用于感应矿山燃油车辆的行驶路况，并将坡度信息反馈给所述的定速巡航控制组件；
所述的压力感应模块用于测定矿山燃油车辆的载重量，并将压力数据反馈给所述的定速巡航控制组件；
所述的定速巡航控制组件用于接收所述的水平感应模块与所述的压力感应模块传输的电路信号，并通过设定的运算程序调整矿山燃油车辆发动机节气门开启时间和开启角度的大小；
所述的供电机构用于向所述的电路板供电；
所述的电子元器件与所述的电路板相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其特征在于：所述的供电机构为连接在矿山燃油车辆上的车载电池，通过所述的车载电池为所述的电路板供电。
3.根据权利要求1所述的一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其特征在于：所述的电子元器件固定在所述的电路板上，所述的电子元器件用于保障所述的水平感应模块、压力感应模块及定速巡航控制组件的正常运行。
4.根据权利要求1所述的一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其特征在于：所述的水平感应模块为TELESKY双轴倾角传感器模块，所述的压力感应模块为桥式传感器。
5.根据权利要求1所述的一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其特征在于：所述的电子元器件为固定电阻、可调电阻、固定电容、可调电容、固定电感、可调电感、普通二极管、稳压桥块、发光二极管、稳压二极管、NPN三极管、PNP三极管、光电耦合器件、场效应管、可控硅、开关、按钮、按键及功能各异的集成电路芯片。
6.根据权利要求4所述的一种用于减少矿山燃油车辆尾气排放的智能辅助限速装置，其特征在于：所述的TELESKY双轴倾角传感器模块为SCA60C水平检测仪，所述的桥式传感器为Celtron MDB-40T称重传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210101 |