[0001]
本实用新型涉及车辆燃油控制技术领域，具体而言，涉及一种喷油控制系统和车辆。
背景技术：[0002]
汽车是常用的交通工具，随着汽车用量的增大，资源的日益匮乏，人们对汽车的燃料消耗量越来越关注。
[0003]
目前，大多汽车都采用混合气作为燃料，其电脑控制系统、发动机供油系统、燃烧系统的各个参数设置都是按照油气特性设计的。而汽车混合气一般指的是燃油与空气的混合物，当氧传感器监测到混合气过稀时，即氧传感器的信号在0.45v以下时，汽车的行车电脑则会通过控制增加喷油量，以进行燃油修正，但是在此过程中，汽车的动力是满足需求的，而当满足汽车动力需求时，增大喷油量则会导致燃料燃烧得不充分，从而浪费燃料。
技术实现要素：[0004]
基于上述研究，本实用新型提供一种喷油控制系统和车辆，以改善上述问题。
[0005]
本实用新型提供一种技术方案：
[0006]
第一方面，本实用新型实施例提供一种喷油控制系统，用于车辆喷油的控制，所述喷油控制系统包括氧传感器、信号放大单元、控制单元以及喷油单元；
[0007]
所述氧传感器与所述信号放大单元的输入端电性连接，所述信号放大单元的输出端与所述控制单元电性连接，所述控制单元与所述喷油单元电性连接；
[0008]
所述氧传感器用于监测汽车尾气排放的含氧量，并将监测信号反馈至所述信号放大单元；
[0009]
所述信号放大单元用于对处于预设范围的监测信号进行放大，并将放大后的监测信号传输至所述控制单元；
[0010]
所述控制单元用于根据接收到的监测信号控制所述喷油单元的喷油量。
[0011]
在可选的实施方式中，所述信号放大单元还用于将大于所述预设范围的监测信号以原值传输至所述控制单元。
[0012]
在可选的实施方式中，所述信号放大单元包括放大单元、信号稳压单元以及信号转换单元；
[0013]
所述放大单元的输入端与所述氧传感器连接，所述放大单元的输出端与所述信号稳压单元的输入端连接；
[0014]
所述信号稳压单元的输出端与所述信号转换单元的输入端连接，所述信号转换单元的输出端与所述控制单元连接。
[0015]
在可选的实施方式中，所述放大单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一滑动电阻以及放大芯片；
[0016]
所述第一电阻的第一端与所述氧传感器连接，所述第一电阻的第二端与所述放大
芯片的同向输入端连接；
[0017]
所述第二电阻的第一端与所述放大芯片的反向输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接；
[0018]
所述第三电阻的第二端与所述放大芯片的输出端连接；
[0019]
所述第一滑动电阻的第一端与所述放大芯片的反向输入端连接，所述第一滑动电阻的第二端与所述放大芯片的输出端连接；
[0020]
所述放大芯片的输出端与所述信号稳压单元的输入端连接。
[0021]
在可选的实施方式中，所述信号稳压单元包括稳压管、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第二滑动电阻；
[0022]
所述第四电阻的第一端与所述放大芯片的输出端连接，所述第四电阻的第二端分别与第五电阻的第一端和所述稳压管的负极连接；
[0023]
所述第五电阻的第二端分别与所述稳压管的正极、所述第六电阻的第一端以及所述第二滑动电阻的第一端连接；
[0024]
所述第六电阻的第二端接地，所述第二滑动电阻的第二端接地。
[0025]
在可选的实施方式中，所述信号转换单元包括信号转换芯片；
[0026]
所述信号转换芯片的输入端分别与所述稳压管的负极以及所述第四电阻的第二端连接；
[0027]
所述信号转换芯片的输出端与所述控制单元连接。
[0028]
在可选的实施方式中，所述信号放大单元还包括输出插孔；
[0029]
所述信号转换芯片的输出端与所述输出插孔连接，通过所述输出插孔与所述控制单元连接。
[0030]
在可选的实施方式中，所述喷油控制系统还包括电源控制单元；
[0031]
所述电源控制单元包括第一电源信号处理芯片和第二电源信号处理芯片；
[0032]
所述第一电源信号处理芯片和第二电源信号处理芯片的输入端与电源连接；
[0033]
所述第一电源信号处理芯片的输出端与所述信号转换芯片的电源端连接；
[0034]
所述第二电源信号处理芯片的输出端与所述放大芯片的电源端连接。
[0035]
在可选的实施方式中，所述电源控制单元还包括发光二极管以及第七电阻；
[0036]
所述第七电阻的第一端与所述第一电源信号处理芯片的输出端连接，所述第七电阻的第二端与所述发光二极管的第一端连接，所述发光二极管的第二端接地。
[0037]
第二方面，本实用新型实施例提供一种车辆，包括发动机以及前述实施方式任意一项所述的喷油控制系统，所述喷油控制系统与所述发动机连接，所述喷油控制系统用于向所述发动机进行喷油控制。
[0038]
本实用新型提供的喷油控制系统和车辆，将氧传感器与信号放大单元的输入端电性连接，信号放大单元的输出端与控制单元电性连接，通过信号放大单元对氧传感器传输的处于预设范围的监测信号进行放大，并将放大后的监测信号传输至控制单元，以使控制单元根据接收到的监测信号控制喷油单元的喷油量，如此设置，可有效改善控制单元在低电压且满足汽车动力的情况下指令喷油单元进行喷油补偿的问题，从而达到了节约燃料的目的。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0040]
图1为本实用新型实施例提供的喷油控制系统的一种结构示意图。
[0041]
图2为本实用新型实施例提供的信号放大单元的一种结构示意图。
[0042]
图3为本实用新型实施例提供的放大单元的一种电路示意图。
[0043]
图4为本实用新型实施例提供的信号稳压单元的一种电路示意图。
[0044]
图5为本实用新型实施例提供的信号转换单元的一种电路示意图。
[0045]
图6为本实用新型实施例提供的信号放大单元的一种电路示意图。
[0046]
图7为本实用新型实施例提供的电源控制单元的一种电路示意图。
[0047]
图8为本实用新型实施例提供的喷油控制系统的一种应用场景示意图。
[0048]
图标：100-喷油控制系统；10-氧传感器；20-信号放大单元；21-放大单元；22-信号稳压单元；23-信号转换单元；30-控制单元；40-喷油单元。
具体实施方式
[0049]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0050]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0051]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0052]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0053]
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0054]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理
解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0055]
如背景技术所述，随着汽车用量的增大，资源的日益匮乏，人们对汽车的燃料消耗量越来越关注。目前，大多汽车的氧传感器通过监测汽车尾气排放的含氧量，以电压信号的形式反馈至汽车的行车电脑，氧传感器反馈的电压信号在0.01v～1v之间变动，当电压信号在0.45v以下时，汽车的行车电脑则会判定混合气过稀，进而控制汽车的喷油系统增加喷油量进行燃油修正，但是电压信号在0.01v～1v的过程中，汽车的动力均是满足需求的，此时增加喷油量，则会导致燃料燃烧得不充分，浪费燃料。并且若判定长期处于混合气过稀的状态下，则会导致汽车的发动机故障灯常量，影响用户体验。
[0056]
基于上述研究，本实施例提供一种喷油控制系统，以改善上述问题。
[0057]
请参阅图1，本实施例提供的喷油控制系统100，用于车辆喷油的控制，所述喷油控制系统100包括氧传感器10、信号放大单元20、控制单元30以及喷油单元40。
[0058]
所述氧传感器10与所述信号放大单元20的输入端电性连接，所述信号放大单元20的输出端与所述控制单元30电性连接，所述控制单元30与所述喷油单元40电性连接。
[0059]
所述氧传感器10用于监测汽车尾气排放的含氧量，并将监测信号反馈至所述信号放大单元20。
[0060]
所述信号放大单元20用于对处于预设范围的监测信号进行放大，并将放大后的监测信号传输至所述控制单元30。
[0061]
所述控制单元30用于根据接收到的监测信号控制所述喷油单元40的喷油量。
[0062]
其中，氧传感器10与汽车的尾气排放装置连接，对尾气排放的含氧量进行检测。在高温的情况下，氧气发生电离，形成电压差的形式，进而氧传感器10将监测信号通过电压信号的方式反馈至信号放大单元20，即监测信号为电压信号。
[0063]
信号放大单元20在接收到监测信号后，对处于预设范围的监测信号进行放大，并将放大后的信号传输至控制单元30。而对大于预设范围的监测信号则不进行放大，以原值传输至控制单元30。
[0064]
而控制单元30在接收到监测信号后，则根据监测信号控制喷油单元40喷向发动机的喷油量，即根据监测信号判断是否增大喷油量或者减小喷油量。
[0065]
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，所述控制单元30可以为车辆的行车电脑(electronic control unit，ecu)。
[0066]
本实施例所提供的喷油控制系统，通过信号放大单元对氧传感器传输的处于预设范围的监测信号进行放大，使得控制单元在根据接收到的监测信号控制喷油单元的喷油量时，可有效改善了在低电压但却满足汽车动力的情况下，控制单元指令喷油单元进行喷油补偿的问题，从而达到了节约燃料的目的。
[0067]
作为一种可选的实施方式，本实施例所述的预设范围可以设定为0.01v-0.9v，因此，信号放大单元20对处于0.01v-0.9v之间的监测信号进行放大，对0.9v以上的监测信号则不进行放大，以原值进行输出，而对于0.01v以下的监测信号，信号放大单元20输出为0。
[0068]
可选的，在本实施例中，信号放大单元20以放大倍数为5倍、步进值为46阶对处于0.01v-0.9v之间的监测信号进行放大，如此，信号放大单元20可向控制单元30传输0.3v以上的监测信号。
[0069]
为了实现对监测信号进行放大，请结合参阅图2，在可选的实施方式中，所述信号
放大单元20包括放大单元21、信号稳压单元22以及信号转换单元23。
[0070]
所述放大单元21的输入端与所述氧传感器10连接，所述放大单元21的输出端与所述信号稳压单元22的输入端连接。
[0071]
所述信号稳压单元22的输出端与所述信号转换单元23的输入端连接，所述信号转换单元23的输出端与所述控制单元30连接。
[0072]
其中，放大单元21与氧传感器10、信号稳压单元22为电性连接，信号稳压单元22与信号转换单元23为电信连接。
[0073]
通过放大单元21与氧传感器10连接，使得放大单元21对氧传感器10传输的处于预设范围的监测信号进行放大，对大于预设范围的监测信号则不进行放大，以原值进行输出。通过放大单元21与信号稳压单元22连接，使得信号稳压单元22对放大单元21传输的监测信号进行稳压，提高了监测信号的准确性。通过信号稳压单元22与信号转换单元23连接，实现了信号转换单元23对稳压后的监测信号的模数转换，即可通过信号转换单元23将稳压后的监测信号从模拟信号转换为数字信号，以便于控制单元30对监测信号进行分析，即根据接收到的监测信号控制喷油单元40的喷油量。通过上述设置，即可达到以放大倍数为5倍、步进值为46阶进行信号放大的目的。
[0074]
在具体的实施方式中，请结合参阅图3，图3为本实施例所提供的放大单元的电路图，所述放大单元21包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一滑动电阻vr1以及放大芯片u1。
[0075]
所述第一电阻r1的第一端与所述氧传感器10连接，所述第一电阻r1的第二端与所述放大芯片u1的同向输入端连接。
[0076]
所述第二电阻r2的第一端与所述放大芯片u1的反向输入端连接，所述第二电阻r2的第二端与所述第三电阻r3的第一端连接。
[0077]
所述第三电阻r3的第二端与所述放大芯片u1的输出端连接。
[0078]
所述第一滑动电阻vr1的第一端与所述放大芯片u1的反向输入端连接，所述第一滑动电阻vr1的第二端与所述放大芯片u1的输出端连接。
[0079]
所述放大芯片u1的输出端与所述信号稳压单元22的输入端连接。
[0080]
如图3所示，氧传感器10监测得到的监测信号，通过第一电阻r1输入到放大芯片u1，放大芯片u1在接收到监测信号后，对处于预设范围内的监测信号以设定的放大倍数和步进值进行放大，而对于大于预设范围的监测信号则以原值进行输出。
[0081]
其中，第二电阻r2、第三电阻r3以及第一滑动电阻vr1连接，形成一分压单元，实现对电路中电压、电流的分压分流。而第一电阻r1则用于调节电路中的电流、电压。
[0082]
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，所述放大芯片u1可以为单片机，其型号可以为stm32f0、stm32g0、stm32f1等型号，具体的，可根据实际情况选择，本实施例不做具体限制。通过单片机进行智能运算，实现了监测信号以设定的放大倍数和步进值的放大，且不易出错。
[0083]
进一步的，请结合参阅图4，在可选的实施方式中，所述信号稳压单元22包括稳压管ferf2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6以及第二滑动电阻vr2。
[0084]
所述第四电阻r4的第一端与所述放大芯片u1的输出端连接，所述第四电阻r4的第二端分别与第五电阻r5的第一端和所述稳压管ferf2的负极连接。
[0085]
所述第五电阻r5的第二端分别与所述稳压管ferf2的正极、所述第六电阻r6的第一端以及所述第二滑动电阻vr2的第一端连接。
[0086]
所述第六电阻r6的第二端接地，所述第二滑动电阻vr2的第二端接地。
[0087]
其中，第四电阻r4的作用为调节电路中的电流、电压，第二滑动电阻vr2用于对电路中电压、电流进行分压分流。
[0088]
本实施例将稳压管ferf2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6以及第二滑动电阻vr2进行连接，形成了信号稳压单元22，通过信号稳压单元22对放大单元21传输的监测信号(放大后或原值传输的监测信号)进行稳压，提高了监测信号的稳定性，准确性。
[0089]
在通过信号稳压单元22对监测信号进行稳压后，将稳压后的监测信号传输至信号转换单元23，由信号转换单元23进行信号的转换。
[0090]
在可选的实施方式中，请结合参阅图5，所述信号转换单元23包括信号转换芯片u2。
[0091]
所述信号转换芯片u2的输入端分别与所述稳压管ferf2的负极以及所述第四电阻r4的第二端连接。
[0092]
所述信号转换芯片u2的输出端与所述控制单元30连接。
[0093]
可选的，在本实施中，所述信号转换芯片u2可以为模数转换芯片，其型号可以为ad7810、ad9240等型号，具体的，可根据实际情况而选择，本实施例不做具体限制。
[0094]
本实施例通过信号转换芯片u2，将稳压后的监测信号从模拟信号转换为数字信号，从而实现监测信号的转换。
[0095]
在可选的实施方式中，请结合参阅图6，图6为本实施例所提供的信号放大单元20的整体电路图，所述信号放大单元20还包括输出插孔con1。
[0096]
所述信号转换芯片u2的输出端与所述输出插孔con1连接，通过所述输出插孔con1与所述控制单元30连接。
[0097]
其中，输出插孔con1为标准的输出插孔，与控制单元30连接，以将转换后的监测信号传输至控制单元30，以使控制单元30根据监测信号控制喷油单元40的喷油量。
[0098]
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，请结合参阅图7，所述喷油控制系统100还包括电源控制单元。
[0099]
所述电源控制单元包括第一电源信号处理芯片u3和第二电源信号处理芯片u4。
[0100]
所述第一电源信号处理芯片u3和第二电源信号处理芯片u4的输入端与电源连接。
[0101]
所述第一电源信号处理芯片u3的输出端与所述信号转换芯片u2的电源端连接。
[0102]
所述第二电源信号处理芯片u4的输出端与所述放大芯片u1的电源端连接。
[0103]
其中，第一电源信号处理u3和第二电源信号处理芯片u4可与汽车电瓶等电源连接，从而实现电源的输入。
[0104]
本实施例将第一电源信号处理芯片u3的输出端与信号转换芯片u2的电源端连接，以使第一电源信号处理芯片u3向信号转换芯片u2提供所需的电压，将第二电源信号处理芯片u4的输出端与放大芯片u1的电源端连接，以使第二电源信号处理芯片u4向放大芯片u1提供所需的电压。
[0105]
可选的，在本实施例中，所述第一电源信号处理u3还可以用于为整个电路中的其他元件提供所需的工作电压。
[0106]
可选的，所述第一电源信号处理芯片u3、第二电源信号处理芯片u4的型号可以为dap02a、dap08a、dap02alsz等型号，具体的，可根据实际情况而选择，本实施例不做具体限制。
[0107]
在可选的实施方式中，所述电源控制单元还包括发光二极管led1以及第七电阻r7。
[0108]
所述第七电阻r7的第一端与所述第一电源信号处理芯片u3的输出端连接，所述第七电阻r7的第二端与所述发光二极管led1的第一端连接，所述发光二极管led1的第二端接地。
[0109]
其中，第七电阻r7用于对发光二极管led1进行保护。本实施例通过将发光二极管led1与第一电源信号处理芯片u3连接，在第一电源信号处理芯片u3正常工作时，发光二极管led1显示，如此，可以对第一电源信号处理芯片u3的工作状态进行指示，从而在故障时，能及时发现故障。
[0110]
在此需要说明的是，本实施例所提供的电路图还包括一些用于辅助电路正常运行的连线和电路元件，例如，图6中的接地电阻，均是起降阻作用，以进行保护，以及图6和图7中的电容，均是起滤波作用，保证接地端电势为0。又例如，信号转换芯片u2所连接的pa1和pa3端口为外接端口，主要用于调试时进行外接。为了描述的方便和简洁，在此不过多赘述。
[0111]
在一种示例性的应用中，本实施例通过信号放大单元20对氧传感器10传输的监测信号进行处理，可得到的结果如下表示所示：
[0112]
工作原理
[0113]
a.输入：<0.01，输出：0v
[0114]
b.输入：0.01～0.9v，输出：0.3v-0.903v，步进值46阶(放大信号)。
[0115]
c.输入：＞0.9，输出：不递增，原信号输出。
[0116]
[0117][0118]
本实施例所提供的信号放大单元20对处于0.01v-0.9v之间的监测信号以放大倍数为5倍、步进值为46阶进行放大，而对0.9v以上的监测信号不进行放大，进而信号放大单元20向控制单元30提供的监测信号均为0.3v以上。
[0119]
本实施例所提供的控制单元30在接收到信号放大单元20所传输的监测信号后，即可根据监测信号控制喷油单元40的喷油量。
[0120]
在实际的应用中，当燃料处于最佳的空燃比(如1:16.2)时，氧传感器10的监测信号处于0.34v-0.55v，因此，为了达到燃料的最佳混合比，控制单元30在接收到监测信号后，则判断监测信号是否在0.34v-0.55v这个范围内，若在此范围内，控制单元30则控制喷油单元40不增加喷油量，保持原有喷油量。若监测信号大于0.55v，控制单元30则控制喷油单元
40减少喷油量，进行燃油修正，若监测信号小于0.34v，控制单元30则控制喷油单元40增大喷油量，进行燃油修正。
[0121]
例如，信号放大单元20接收到氧传感器10传输的监测信号为0.30v，信号放大单元20对监测信号0.30v进行放大，放大后的监测信号为0.501v，信号放大单元20将放大后的信号传输至控制单元30，控制单元30判断放大后的监测信号0.501v是否在0.34v-0.55v这个范围内，而放大后的监测信号0.501v在该范围内，控制单元30则控制喷油单元40不增加喷油量。
[0122]
又例如，信号放大单元20接收到氧传感器10传输的监测信号为0.01v，信号放大单元20对监测信号0.01v进行放大，放大后的监测信号为0.3v，信号放大单元20将放大后的信号传输至控制单元30，控制单元30判断放大后的监测信号0.3v是否在0.34v-0.55v这个范围内，而放大后的监测信号0.3v小于该范围内，控制单元30则控制喷油单元40增加喷油量，进行燃油修正。
[0123]
本实施例所提供的喷油控制系统，通过信号放大单元向控制单元提供的0.3v以上的监测信号，使得控制单元在根据接收到的监测信号控制喷油单元的喷油量时，可有效改善在低电压且满足汽车动力的情况下，控制单元指令喷油单元进行喷油补偿的问题，从而达到节约燃料的目的。
[0124]
通过本实施例所提供的喷油控制系统，向控制单元提供0.3v以上的监测信号，不但可以避免低电压、满足汽车动力时控制单元指令喷油系统进行喷油补偿，达到节能10-20％的效果，而且还可以避免在判定长期处于混合气过稀的状态下，导致汽车的发动机故障灯常量的情况发生，提高了用户体验。
[0125]
本实施例所提供的喷油控制系统，设备安装简单，只需要将信号放大单元连接在氧传感器与控制单元之间即可，无损安装，且只有信号放大单元一个模块，维修、检修方便。
[0126]
除此之外，本实施例所提供的喷油控制系统，只需要采用氧传感器的信号即可，节点单一，不易出故障。
[0127]
在上述基础上，请结合参阅图8，本实施例还提供一种车辆，包括发动机以及前述实施方式任意一项所述的喷油控制系统，喷油控制系统与发动机连接，喷油控制系统用于向发动机进行喷油控制。
[0128]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的车辆的具体工作过程，可以参考前述喷油控制系统100的对应过程，在此不再过多赘述。
[0129]
综上，本实用新型实施例提供的喷油控制系统和车辆，将氧传感器与信号放大单元的输入端电性连接，信号放大单元的输出端与控制单元电性连接，通过信号放大单元对氧传感器传输的处于预设范围的监测信号进行放大，通过信号放大单元将放大后的监测信号传输至控制单元，以及将大于预设范围的监测信号传输至控制单元，以使控制单元根据接收到的监测信号控制喷油单元的喷油量，有效改善了控制单元在低电压、且满足汽车动力的情况下指令喷油单元进行喷油补偿，从而达到节约燃料的目的。
[0130]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。