CN209340041U - 一种电喷柴油机节能环保控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于控制器技术领域，特别涉及一种电喷柴油机节能环保控制器；其一种电喷柴油机节能环保控制器，包括稳压滤波电路、CPU芯片、A/D转换器、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路；所述稳压滤波电路的输出端分别与CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接CPU芯片，所述CPU芯片的输出端连接指示灯控制驱动电路的输入端，且所述CPU芯片与传感器信号处理电路相互通信。本实用新型提供一种新的电喷柴油机节能环保控制器，通过采集发动机运行数据进行比对分析，实时对进气压力参数作出适当修正，控制排气达到合格标准；该装置操作简便，不用损坏原车线束直接安装就可以使用。
Description
技术领域
本实用新型属于控制器技术领域，特别涉及一种电喷柴油机节能环保控制器。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，对于重型运输工具与机械设备的需求量也是非常大，而这些机械设备与车辆主要以柴油发动机为动力。紧随其后的问题就是尾气污染，因此我国从2008年正式实施了欧3排放标准，柴油车都从电脑控制喷油来实现排放标准，虽然排放有了一定的改善，但是由于柴油机采用压燃方式，柴油在高温高压下裂解，容易产生大量肉眼看得见的碳烟，尤其是缺氧状态下，更为严重，因此还是有很多排放超标的现象出现。而排放超标的原因为：由于电喷柴油车控制喷油为半闭环控制策略，喷油量的大小与喷油的时间取决于油门开度、转速信号、进气压力信号修正等等传感器采集的信号。传感器信号都是由机械能转换为电信号传递到发动机控制模块(ECU) 所以信号会有一定的波动、失真。由于大多数驾驶重型货车的司机习惯油门一脚到底，当发动机ECU接收到油门信号突然增大，会误以为驾驶员需要很大扭力，从而ECU发出指令到喷油执行机构喷出更多的油来满足需求，当发动机得到大量的燃油会出现爆燃，紧接着排气压力瞬间增大，使得进气压力信号突然增大，当ECU再次接收到需要油量增大的信号继续增加供油量使得控制瞬间失衡，进入过多燃油，造成燃烧不尽，排放超标。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种新的电喷柴油机节能环保控制器，该电喷柴油机节能环保控制器可以实时对进气压力参数作出适当修正，控制排气达到合格标准。
本实用新型具体技术方案如下：
本实用新型提供一种电喷柴油机节能环保控制器，包括稳压滤波电路、CPU芯片、A/D转换器、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路；所述稳压滤波电路的输出端分别与CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接CPU芯片，所述CPU芯片的输出端连接指示灯控制驱动电路的输入端，且所述CPU芯片与传感器信号处理电路相互通信，所述传感器信号处理电路分别连接进气压力信号的输入接头和输出接头，所述A/D转换器的输入端分别连接油门1信号的输出端和油门2信号的输出端。
进一步的改进，所述稳压滤波电路包括熔断器FU、电容C1、滤波器、变压器T以及二极管D1-D4，所述熔断器FU的第一端和电容 C1的第二端均连接12V或24V的交流电源，熔断器FU的第二端分别连接电容C1的第一端以及滤波器的1引脚，滤波器的2引脚连接电容 C1的第二端，3引脚连接变压器T的1引脚，4引脚连接变压器T的2 引脚，二极管D1的阳极接地，阴极分别连接变压器T的3引脚和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极分别连接二极管D3的阴极、CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路，二极管D3的阳极分别连接变压器T的4引脚和二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接地。
进一步的改进，所述传感器信号处理电路包括静电保护芯片、电阻R1-R4、电容C2-C5以及三极管VT1、VT2，静电保护芯片的1引脚、2引脚串联并与电容C2的第二端相连，4引脚以及电容C3的第二端均接地，8引脚和电容C3的第一端均连接VCC供电，电容C2的第一端连接CPU芯片的4引脚，CPU芯片的1引脚连接电阻R1的第二端，8引脚连接电阻R2的第一端，电阻R1的第一端连接进气压力信号的输入接头的1引脚，电阻R2的第二端连接三极管VT1的基极b，VT1的发射极e接地，集电极c连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R4的第一端和三极管VT2的基极b，电阻R4的第二端分别连接电容C4第一端、电容C5的第一端以及VT2的发射极e， VT2的集电极c连接进气压力信号的输出接头的1引脚，进气压力信号的输入接头的2、3、4引脚分别与进气压力信号的输出接头的2、3、 4引脚连接，电容C4第二端和电容C5的第二端均接地。
进一步的改进，所述传感器信号处理电路的输出端与输入端之间连接有应急开关Q。
进一步的改进，所述指示灯控制驱动电路包括电阻R5-R11、电容 C6、C7、指示灯LED4以及数码管LED1-LED3，电阻R5的第一端连接CPU芯片的30引脚，第二端分别连接电阻R6的第一端和电容C6 的第一端，电阻R6的第二端与电阻R7的第一端之间串联指示灯LED4，电阻R7的第二端连接电容C7的第一端，电容C7的第二端和电容C6 的第二端均接地，数码管LED1的一端通过电阻R8连接CPU芯片的 14引脚，数码管LED2的一端通过电阻R9连接CPU芯片的15引脚，数码管LED3的一端通过电阻R10连接CPU芯片的16引脚，数码管 LED1、LED2和LED3的另一端均通过电阻R11连接CPU芯片的28 引脚。
进一步的改进，所述CPU芯片连接信号手动调节开关。
进一步的改进，所述CPU芯片的输入端连接空挡信号的输出端。
一种电喷柴油机节能环保控制器，包括进气压力信号的输入接头、输出接头以及电位计R12，所述输入接头和输出接头串联且均连接油门踏板，所述电位计R12串联在所述输入接头和输出接头之间
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型提供一种新的电喷柴油机节能环保控制器，通过采集发动机运行数据进行比对分析，实时对进气压力参数作出适当修正，控制排气达到合格标准；该装置操作简便，易于安装，不用损坏原车线束直接安装就可以使用。
附图说明
图1为实施例1电喷柴油机节能环保控制器的原理框图；
图2为实施例2稳压滤波电路的电路图；
图3为实施例3传感器信号处理电路的电路图；
图4为实施例4指示灯控制驱动电路的电路图；
图5为实施例5电喷柴油机节能环保控制器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
本实用新型实施例1提供一种电喷柴油机节能环保控制器，如图1 所示，包括稳压滤波电路、CPU芯片、A/D转换器、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路；所述稳压滤波电路的输出端分别与 CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接CPU芯片，所述CPU芯片的输出端连接指示灯控制驱动电路的输入端，且所述CPU芯片与传感器信号处理电路相互通信，所述传感器信号处理电路分别连接进气压力信号的输入接头和输出接头，所述A/D转换器的输入端分别连接油门1信号的输出端和油门2信号的输出端。
本实施例中所述传感器信号处理电路的输出端与输入端之间连接有应急开关Q。
本实施例中所述CPU芯片连接信号手动调节开关。信号手动调节开关设置在所述控制器的外壳上。
本实施例中所述CPU芯片的输入端连接空挡信号的输出端。
本实用新型提供一种新的电喷柴油机节能环保控制器，通过采集发动机运行数据进行比对分析，实时对进气压力参数作出适当修正，控制排气达到合格标准；该装置操作简便，易于安装，不用损坏原车线束直接安装就可以使用。
工作原理：
稳压滤波电路通过将12V或24V交流供电整流滤波后得到5V的直流电，作为CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路的直流供电，A/D转换器(型号为ADS821U)将油门1信号和油门 2信号的模拟量信号转换为数字量信号，传感器信号处理电路接收输入接头采集的进气压力信号，CPU芯片(优选单片机芯片，型号 STC15F2K16S2)对数字量信号、进气压力信号以及空挡信号进行处理，处理后的进气压力信号经传感器信号处理电路输出至输出接头，指示灯控制驱动电路根据CPU芯片的信号指令控制指示灯和数字显示，以指示灯的方式提示工作状态，提示故障，数字显示可以让驾驶员随时清楚车辆处于什么工作状态，当控制器本身出现故障或不需要控制器时，通过应急开关恢复原车功能，控制器不再起作用，信号手动调节开关，可以通过开关人为调节内部参数，当空挡时，CPU芯片识别为空负荷运转，该控制器转换为节能模式。
实施例2
一种电喷柴油机节能环保控制器，如图2所示，与实施例1不同的是：所述稳压滤波电路包括熔断器FU、电容C1、滤波器、变压器T 以及二极管D1-D4，所述熔断器FU的第一端和电容C1的第二端均连接12V或24V的交流电源，熔断器FU的第二端分别连接电容C1的第一端以及滤波器的1引脚，滤波器的2引脚连接电容C1的第二端，3 引脚连接变压器T的1引脚，4引脚连接变压器T的2引脚，二极管 D1的阳极接地，阴极分别连接变压器T的3引脚和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极分别连接二极管D3的阴极、CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路，二极管D3的阳极分别连接变压器 T的4引脚和二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接地。
本实施例中12V或24V交流电依次经过保险丝FU、滤波电容C25、滤波器、变压器后输出5V的交流电压，滤波电容C1用于滤除交流电中的杂波，滤波器也是滤除交流电中的杂波，二极管D1-D4构成的整流桥用于将5V的交流电压整流为5V的直流电压，对各部分电路进行供电。
实施例3
一种电喷柴油机节能环保控制器，如图3所示，与实施例2不同的是：所述传感器信号处理电路包括静电保护芯片、电阻R1-R4、电容C2-C5以及三极管VT1、VT2，静电保护芯片的1引脚、2引脚串联并与电容C2的第二端相连，4引脚以及电容C3的第二端均接地，8 引脚和电容C3的第一端均连接VCC供电，电容C2的第一端连接CPU 芯片的4引脚，CPU芯片的1引脚连接电阻R1的第二端，8引脚连接电阻R2的第一端，电阻R1的第一端连接进气压力信号的输入接头的 1引脚，电阻R2的第二端连接三极管VT1的基极b，VT1的发射极e 接地，集电极c连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R4的第一端和三极管VT2的基极b，电阻R4的第二端分别连接电容C4第一端、电容C5的第一端以及VT2的发射极e，VT2的集电极 c连接进气压力信号的输出接头的1引脚，进气压力信号的输入接头的 2、3、4引脚分别与进气压力信号的输出接头的2、3、4引脚连接，电容C4第二端和电容C5的第二端均接地。
本实施例中静电保护芯片(型号AZRS3080)用于对电路的保护，避免敏感电路受到ESD的影响，可以改善对敏感电子元件的保护，电阻R2为限流电阻，防止烧坏三极管VT1，三极管VT1是用来控制电流的，起到放大作用，其余电容电阻起到滤波的作用；输入输出接头2引脚的连线传输进气温度信号，3引脚的连线用于传感器供电，4引脚的连线为传感器的搭铁线。
实施例4
一种电喷柴油机节能环保控制器，如图4所示，与实施例3不同的是：所述指示灯控制驱动电路包括电阻R5-R11、电容C6、C7、指示灯LED4以及数码管LED1-LED3，电阻R5的第一端连接CPU芯片的30引脚，第二端分别连接电阻R6的第一端和电容C6的第一端，电阻R6的第二端与电阻R7的第一端之间串联指示灯LED4，电阻R7的第二端连接电容C7的第一端，电容C7的第二端和电容C6的第二端均接地，数码管LED1的一端通过电阻R8连接CPU芯片的14引脚，数码管LED2的一端通过电阻R9连接CPU芯片的15引脚，数码管 LED3的一端通过电阻R10连接CPU芯片的16引脚，数码管LED1、 LED2和LED3的另一端均通过电阻R11连接CPU芯片的28引脚。
本实施例中当信号发送时，指示灯会亮，起到提示的作用；数码管用于显示车辆的状态数据，电阻R11为限流电阻，起到分压限流的作用，电阻R8、R9、R10可用于防止数码管的损坏，提高显示的稳定性，提高数码管的使用寿命，为用户操作提供方便。
实施例5
一种电喷柴油机节能环保控制器，如图5所示，包括进气压力信号的输入接头、输出接头以及电位计R12，所述输入接头和输出接头串联且均连接油门踏板，所述电位计R12串联在所述输入接头和输出接头之间。
本实施例为控制器的简易装置，直接通过串联电位计或固定的电阻到进气压力信号线，调整阻值来修正进气压力参数，控制排气达到合格标准。
以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，包括稳压滤波电路、CPU芯片、A/D转换器、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路；所述稳压滤波电路的输出端分别与CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接CPU芯片，所述CPU芯片的输出端连接指示灯控制驱动电路的输入端，且所述CPU芯片与传感器信号处理电路相互通信，所述传感器信号处理电路分别连接进气压力信号的输入接头和输出接头，所述A/D转换器的输入端分别连接油门1信号的输出端和油门2信号的输出端。
2.根据权利要求1所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述稳压滤波电路包括熔断器FU、电容C1、滤波器、变压器T以及二极管D1-D4，所述熔断器FU的第一端和电容C1的第二端均连接12V或24V的交流电源，熔断器FU的第二端分别连接电容C1的第一端以及滤波器的1引脚，滤波器的2引脚连接电容C1的第二端，3引脚连接变压器T的1引脚，4引脚连接变压器T的2引脚，二极管D1的阳极接地，阴极分别连接变压器T的3引脚和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极分别连接二极管D3的阴极、CPU芯片、传感器信号处理电路以及指示灯控制驱动电路，二极管D3的阳极分别连接变压器T的4引脚和二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接地。
3.根据权利要求2所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述传感器信号处理电路包括静电保护芯片、电阻R1-R4、电容C2-C5以及三极管VT1、VT2，静电保护芯片的1引脚、2引脚串联并与电容C2的第二端相连，4引脚以及电容C3的第二端均接地，8引脚和电容C3的第一端均连接VCC供电，电容C2的第一端连接CPU芯片的4 引脚，CPU芯片的1引脚连接电阻R1的第二端，8引脚连接电阻R2的第一端，电阻R1的第一端连接进气压力信号的输入接头的1引脚，电阻R2的第二端连接三极管VT1的基极b，VT1的发射极e接地，集电极c连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R4的第一端和三极管VT2的基极b，电阻R4的第二端分别连接电容C4第一端、电容C5的第一端以及VT2的发射极e，VT2的集电极c连接进气压力信号的输出接头的1引脚，进气压力信号的输入接头的2、3、4引脚分别与进气压力信号的输出接头的2、3、4引脚连接，电容C4第二端和电容C5的第二端均接地。
4.根据权利要求3所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述传感器信号处理电路的输出端与输入端之间连接有应急开关Q。
5.根据权利要求4所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述指示灯控制驱动电路包括电阻R5-R11、电容C6、C7、指示灯LED4以及数码管LED1-LED3，电阻R5的第一端连接CPU芯片的30引脚，第二端分别连接电阻R6的第一端和电容C6的第一端，电阻R6的第二端与电阻R7的第一端之间串联指示灯LED4，电阻R7的第二端连接电容C7的第一端，电容C7的第二端和电容C6的第二端均接地，数码管LED1的一端通过电阻R8连接CPU芯片的14引脚，数码管LED2的一端通过电阻R9连接CPU芯片的15引脚，数码管LED3的一端通过电阻R10连接CPU芯片的16引脚，数码管LED1、LED2和LED3的另一端均通过电阻R11连接CPU芯片的28引脚。
6.根据权利要求1所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述CPU芯片连接信号手动调节开关。
7.根据权利要求1所述的电喷柴油机节能环保控制器，其特征在于，所述CPU芯片的输入端连接空挡信号的输出端。
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