专利名称：汽车三元催化器和进气道清洗装置与控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车维护及修理设备，特别涉及一种汽车三元催化器和进气道清洗装置与控 制方法。
背景技术：
人们越来越重视汽车发动机的污染问题， 一次次推出新的更高的标准，为了消除汽车的 污染人们在汽车中加入了三元催化器，但随着汽车的运行，汽油中含的硫、磷、锌、锰仍然 会在催化器表面形成一层硫、磷、锌、锰化学络合物，致使三元催化器功能降低，因此一旦 汽车尾气不合格，就要对三元催化器以及汽车进气道进行清洗。所谓清洗就是在发动机运行 过程中从进气道加入专用清洗剂，目前在清洗中人们把注意力都放在了提高专用清洗剂的质 量和效果，而忽略了清洗剂加入量的控制，虽然经过不断的改进，清洗剂加入量的控制从只 是在连接管上加装针阀来进行控制这种粗放而传统方式，到在清洗剂加入的过程中采用了精 密流量表监控，但流量的控制依然为人手旋钮控制，随着发动机转速不同清洗剂的加入量随 之要变化，而人工控制根本无法跟随，使得目前的清洗剂完全依靠人为经验加入，稍不注意 就会造成抱缸、堵缸的大事故，事故率高低完全是因人而定，使得发动机三元催化器以及进 气道清洗质量难以控制，为清洗工作带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题而提出的一种汽车三元催化器和进气道清洗装置与控制方 法技术方案。该方案采用了闭环自动控制方式，根据发动机进气压力来控制清洗剂输入，保 证了发动机三元催化器以及进气道清洗质量，避免了发动机抱缸、堵缸大事故发生，为清洗 工作带来了极大的方便。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是 一种汽车三元催化器和进气道清洗装置 ，包括一个清洗剂输入管路，管路的一端连接清洗剂罐，管路的另一端为发动机真空管道接 口，从管路的发动机真空管道接口到清洗剂罐，分别顺序连接有真空压力传感器和电磁流量 控制器，所述装置还包括一个清洗剂流量控制电路，在电路中设置有真空压力测量接口和电 磁流量控制接口，所述真空压力传感器电输出信号接至真空压力测量接口，所述电磁流量控制接口与电磁流量控制器电信号控制输入端连接。
一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法，基于一个汽车三元催化器和进气道清洗装 置，该装置包括一个清洗剂输入管路，管路的一端连接清洗剂罐，管路的另一端为发动机真 空管道接口，从管路的发动机真空管道接口到清洗剂罐，分别顺序连接有真空压力传感器和 电磁流量控制器，所述装置还包括一个清洗剂流量控制电路，在电路中设置有真空压力测量 接口和电磁流量控制接口，所述真空压力传感器电输出信号接至真空压力测量接口，所述电 磁流量控制接口与电磁流量控制器电信号控制输入端连接；所述的控制方法是
首先设定一个真空压力最大压力值和最小压力值区间，在所述区间内电磁流量控制器处 于开通流量为13.5克士0.5克/分钟状态，不在所述区间内电磁流量控制器处于关断状态；将 上述真空压力最大压力和最小压力以及对应的流量状态数据存放于清洗剂流量控制电路的存 储器中，其中所述开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态对应的是电磁流量控制器开通时间， 将管路的发动机进气道接口接入汽车进气道，启动发动机；
a. 清洗剂流量控制电路从真空压力传感器读取一个真空压力值；
b. 判断真空压力值是否在所设真空压力值区间内；
c. 判断结果在区间内，则从电磁流量控制接口输出控制值到电磁流量控制器，保证电磁 流量控制器处于开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态；
d. 判断结果不在区间内，则从电磁流量控制接口输出控制值到电磁流量控制器，保证电 磁流量控制器处于关断状态。
本发明的有益效果是
可以实现清洗剂流入量与真空压力的闭环自动控制；
保证了发动机三元催化器以及进气道清洗质量，避免了发动机抱缸、堵缸大事故发生； 结构简单，操作极为方便。
下面结合附图和实施例对本发明做一详细描述。
图l本发明结构示意图； 图2本发明电控原理示意图3本发明流量控制时间值与真空压力值关系表；
图4本发明实测流量控制值与真空压力值关系表。
具体实施方式
实施例l，
一种汽车三元催化器和进气道清洗装置实施例，参见图l，所述装置包括一个清洗剂输 入管路l，管路的一端连接清洗剂罐2，管路的另一端为发动机真空管道接口3，、从管路的 发动机真空管道接口到清洗剂罐，分别顺序连接有真空压力传感器4和电磁流量控制器5，所 述装置还包括一个清洗剂流量控制电路6，在电路中设置有真空压力测量接口6-4和电磁流量 控制接口6-5，所述真空压力传感器点输出信号接至真空压力测量接口，所述电磁流量控制 接口与电磁流量控制器电信号控制输入端连接。
实施例中所述真空压力传感器是市场上出售的型号为AT80系列真空压力传感器，本实施 例使用的型号是AT8013的真空压力传感器；所述真空压力传感器通过一个三通接口l-l并接 在清洗剂输入管路中；所述的电磁流量控制器是汽车电控喷油嘴，型号为STN99，电控喷油 嘴串接在清洗剂输入管路中。
所述发动机真空管道接口是一个带外罗纹的锥形空心管，该管可插入汽车的橡胶真空管 上，管上的螺纹可以起到密封的作用，但所述发动机真空管道接口也不仅限于此。
所述清洗剂流量控制电路包括一个单片机6-l，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， Pl-P3)，围绕单片机设置有液晶显示器6-2、清洗时间 设定键6-3、真空压力测量接口6-4和电磁流量控制接口6-5;其中所述液晶显示器是通过液 晶显示驱动器6-6与单片机的数据输出口连接，所述的清洗时间设定键为加时键与减时键， 加时键与减时键与单片机的数据输入口连接，所述真空压力测量接口是单片机的数据输入口 ，所述电磁流量控制接口是单片机的可调脉宽/脉频输出口 。
实施例中所述单片机是市场上销售的8位带有内存的单片机，本实施例使用的是型号为 STC125624的8位带24K闪存的单片机，所述的液晶显示驱动器是市场上销售的型号是HT1621 ，所述的电磁流量控制接口包括单片机的可调脉宽、脉频输出口和与单片机的可调脉宽/脉 频输出口连接的两极晶体管驱动6-7。
本发明由于线路简单，可以做成便携式的箱体结构，将清洗剂输入管路、清洗剂罐、真 空压力传感器、电磁流量控制器、清洗剂流量控制电路安装在箱体中，在箱体的外部留有发 动机真空管道接口，在箱体的表面设有显示器和加时键与减时键窗口，电源使用汽车电瓶电 源，操作极为方便。
实施例2，
一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法实施例，参见实施例1和图3，基于实施例l所述的一种汽车三元催化器和进气道清洗装置；所述的三元催化器和进气道清洗控制方法是
首先设定一个真空压力最大压力值和最小压力值区间，在所述区间内电磁流量控制器处 于开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态的开通时间，不在所述区间内电磁流量控制器处于关 断状态；将上述真空最大压力和最小压力以及对应的流量状态开通时间数据存放于清洗剂流 量控制电路的存储器中，其中所述开通流量为13. 5克±0. 5/分钟状态对应的是电磁流量控制 器开通时间，将管路的发动机真空管道接口接入汽车真空管道，启动发动机；
a. 清洗剂流量控制电路从真空压力传感器读取一个真空压力值；
b. 判断真空压力值是否在所设真空压力值区间内；
c. 判断结果在区间内，则从电磁流量控制接口输出开通时间值到电磁流量控制器，保证 电磁流量控制器处于开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态；
d. 判断结果不在区间内，则从电磁流量控制接口输出控制值到电磁流量控制器，保证电 磁流量控制器处于关断状态。
实施例中真空压力传感器是将真空压力信号转换成电压信号传递给清洗剂流量控制电路 ;其真空压力(P)与电压(V)的关系式为V=0.053P — 0.56，(该关系式是公知的，压力 P单位为千帕，电压单位为伏)；
实施例中电磁流量控制器开通流量是通过电磁阀的开通时间确定。
所述的真空压力最大压力值和最小压力值区间包含多个压力区，对应多个压力区设置有 多个电磁流量控制器开通时间。
所述的多个压力区为5个或6个或7个或8个或9的一种，分得越多控制的越精确。 本实施例型号为STN99的电控喷油嘴电磁流量控制器开通时间与真空压力关系表如图3所示。
实施例中所述真空压力最大压力值为75千帕(KPa)，真空压力最小压力值为20千帕( KPeO 。
汽车引擎不同，进气道真空压力不同；引擎的转速不同，进气道真空压力也不同；这些
因素均会影响引擎吸入清洗剂的流量，因此在所述75千帕真空压力和20千帕压力值区间包含 有9个压力区间，9个压力区间分别是75千帕至61千帕、61千帕至56千帕、56千帕至51千帕、 51千帕至46千帕、46千帕至41千帕、41千帕至36千帕、36千帕至31千帕、31千帕至26千帕， 26千帕至21千帕；对应75千帕至61千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为18. 2毫秒，对应 61千帕至56千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为17.2毫秒，对应56千帕至51千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为16. 4毫秒，对应51千帕至46千帕区间设置电磁流量控制器开通 时间为14. 7毫秒，对应46千帕至41千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为14毫秒，对应 41千帕至36千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为13.4毫秒，对应36千帕至31千帕区间设 置电磁流量控制器开通时间为12. 4毫秒，对应31千帕至26千帕区间设置电磁流量控制器开通 时间为ll毫秒，对应26千帕至21千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为10毫秒。
图4是对应9个区间具体某一点真空压力的清洗剂流量实测表。表中的电压值是根据真空 压力(P)与电压(V)的关系式得出的也是实测的电压值。
本发明的具体的工作过程是当真空度传感器测到的电压信号(V测)大于3.40伏时， 电磁流量控制器关断，当真空度传感器测到的电压信号(V测)大于等于2.67伏且小于3.40 伏时，电磁流量计开通的时间(T) =18.2毫秒，实测对应的流量(L) =13.6克/分钟，依此 类推，当真空度传感器测到的电压信号(V测)小于0.55伏时，电磁流量控制器关断。
实施例3，
一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法改进实施例，参见实施例2，与实施例2不同 的是所述真空压力最大压力值为61千帕(KPa)，真空压力最小压力值为20千帕(KPa)。
权利要求
1.汽车三元催化器和进气道清洗装置，其特征在于，包括一个清洗剂输入管路，管路的一端连接清洗剂罐，管路的另一端为发动机真空管道接口，从管路的发动机真空管道接口到清洗剂罐，分别顺序连接有真空压力传感器和电磁流量控制器，所述装置还包括一个清洗剂流量控制电路，在电路中设置有真空压力测量接口和电磁流量控制接口，所述真空压力传感器电输出信号接至真空压力测量接口，所述电磁流量控制接口与电磁流量控制器电信号控制输入端连接。
2.根据权利要求l所述的汽车三元催化器和进气道清洗装置，其特征 在于，所述真空压力传感器通过一个三通接口并接在清洗剂输入管路中；所述的电磁流量控 制器是汽车电控喷油嘴，电控喷油嘴串接在清洗剂输入管路中。
3.根据权利要求l所述的汽车三元催化器和进气道清洗装置，其特征 在于，所述真空压力传感器型号是AT8013的真空压力传感器。
4.根据权利要求l所述的汽车三元催化器和进气道清洗装置，其特征 在于，所述的电磁流量控制器型号是STN99的电控喷油嘴。
5.根据权利要求l所述的汽车三元催化器和进气道清洗装置，所述清 洗剂流量控制电路包括一个单片机，单片机含有可调脉宽/脉频输出口和多个数据输入输出 口，其特征在于，围绕单片机设置有液晶显示器、清洗时间设定键、真空压力测量接口和电 磁流量控制接口 ；其中所述液晶显示器是通过液晶显示驱动器与单片机的数据输出口连接， 所述的清洗时间设定键为加时键和减时键，加时键和减时键与单片机的数据输入口连接，所 述真空压力测量接口是单片机的数据输入口，所述电磁流量控制接口是单片机的可调脉宽/ 脉频输出口 。
6.根据权利要求5所述的汽车三元催化器和进气道清洗装置，其特征 在于，所述的电磁流量控制接口包括单片机的可调脉宽/脉频输出口和与单片机的可调脉宽 /脉频输出口连接的两极晶体管驱动。
7.一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法，基于一个汽车三元 催化器和进气道清洗装置，该装置包括一个清洗剂输入管路，管路的一端连接清洗剂罐，管 路的另一端为发动机真空管道接口，从管路的发动机真空管道接口到清洗剂罐，分别顺序连 接有真空压力传感器和电磁流量控制器，所述装置还包括一个清洗剂流量控制电路，在电路中设置有真空压力测量接口和电磁流量控制接口，所述真空压力传感器电输出信号接至真空 压力测量接口，所述电磁流量控制接口与电磁流量控制器电信号控制输入端连接；其特征在 于，所述的控制方法是首先设定一个真空压力最大压力值和最小压力值区间，在所述区间内电磁流量控制器 处于开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态的开通时间，不在所述区间内电磁流量控制器处于 关断状态；将上述真空最大压力和最小压力以及对应的流量状态开通时间数据存放于清洗剂 流量控制电路的存储器中，其中所述开通流量为13. 5克±0. 5/分钟状态对应的是电磁流量控 制器开通时间，将管路的发动机真空管道接口接入汽车真空管道，启动发动机；a. 清洗剂流量控制电路从真空压力传感器读取一个真空压力值；b. 判断真空压力值是否在所设真空压力值区间内；c. 判断结果在区间内，则从电磁流量控制接口输出控制值到电磁流量控制器，保证电 磁流量控制器处于开通流量为13. 5克±0. 5克/分钟状态；d. 判断结果不在区间内，则从电磁流量控制接口输出控制值到电磁流量控制器，保证 电磁流量控制器处于关断状态。
8.根据权利要求7所述的一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法 ，其特征在于，所述真空压力最大压力值为75千帕，真空压力最小压力值为20千帕。
9.根据权利要求7所述的一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方法 ，其特征在于，所述的真空压力最大压力值和最小压力值区间包含多个压力区，对应多个压 力区设置有多个电磁流量控制器开通时间。
10.根据权利要求9所述的一种汽车三元催化器和进气道清洗控制方 法，其特征在于，所述多个压力区包含有9个压力区间，9个压力区间分别是75千帕至61千帕 、61千帕至56千帕、56千帕至51千帕、51千帕至46千帕、46千帕至41千帕、41千帕至36千帕 、36千帕至31千帕、31千帕至26千帕，26千帕至21千帕;对应75千帕至61千帕区间设置电磁 流量控制器开通时间为18.2毫秒，对应61千帕至56千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为 17. 2毫秒，对应56千帕至51千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为16. 4毫秒，对应51千帕 至46千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为14.7毫秒，对应46千帕至41千帕区间设置电磁 流量控制器开通时间为14毫秒，对应41千帕至36千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为 13. 4毫秒，对应36千帕至31千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为12. 4毫秒，对应31千帕 至26千帕区间设置电磁流量控制器开通时间为11毫秒，对应26千帕至21千帕区间设置电磁流 量控制器开通时间为10毫秒。
全文摘要
本发明涉及一种汽车三元催化器和进气道清洗装置与控制方法，包括一个清洗剂输入管路，管路的一端连接清洗剂罐，管路的另一端为发动机真空管道接口，管路中分别顺序连接有真空压力传感器和电磁流量控制器，所述装置还包括一个清洗剂流量控制电路，在电路中设置有真空压力测量接口和电磁流量控制接口，设定一个真空压力最大压力值和最小压力值区间，在这个区间内电磁流量控制器处于开通流量为13.5克±0.5克/分钟状态，否则电磁流量控制器处于关断状态；本发明的有益效果是可以实现清洗剂流入量与真空压力的闭环自动控制；保证了发动机三元催化器以及进气道清洗质量，避免了发动机抱缸、堵缸大事故发生；结构简单，操作极为方便。
文档编号F02B77/04GK101603465SQ20091030427
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者刘新羽 申请人:刘新羽