一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统及控制方法

摘要

本发明公开一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统及控制方法，控制系统包括有氢氧除碳机以及转速采集卡；该氢氧除碳机具有微处理控制单元，该转速采集卡与微处理控制单元通信连接，且转速采集卡连接车辆自诊断接口。本发明通过利用转速采集卡采集与汽车发动机OBD实现通信，为氢氧除碳机提供汽车是否熄火的判断依据；在微处理控制单元中预设的发动机转速，来对比实时检测获得的发动机转速，当发动机转速值低于预设值时，输出控制信号给氢氧除碳机，使其自动停止向发动机停止供应氢氧气，操作简便，功能可靠，自动化程度高，安全性高，在实际的应用中效果好。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车除碳领域技术，尤其是指一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统及控制方法。

背景技术

汽车发动机在使用一段时间后，在发动机内部的进排气门、进气道、燃烧室、喷油嘴等位置会聚积碳与黑胶物质，积碳造成汽车冷启动困难、发动机动力下降、油耗增加和发动机尾气排放变差，缩短发动机的使用寿命，同时也会缩短火花塞、氧传感器、三元催化器等的使用寿命。

目前，常规的清除汽车发动机内部积碳的装置主要有两种，一种是吊瓶除碳装置，一种是泡沫除碳装置，这两种装置采用的除碳原料均为化学试剂，利用化学试剂的溶解能力清除积碳，由于化学试剂具有腐蚀性，因此对发动机缸体具有较强的腐蚀性，严重影响发动机的使用寿命，其次采用传统方式对汽车发动机除碳，排出的积碳尺寸较大，容易堵塞三元催化器。

基于上述原因，一些高新技术企业研制了一种新型的汽车发动机除碳机：氢氧除碳机。

氢氧除碳机除碳的基本工作原理：利用氢氧发生器产生氢气和氧气的混合气体（简称氢氧气），将氢氧气通过汽车发动机的进气岐管吸入到急速运转的汽车发动机内，并与发动机燃油混合进行燃烧。利用氢气的还原作用、氧气的助燃作用以及氢氧气体燃烧生成高温水蒸汽，对发动机引擎室内表面的坚硬积碳进行湿润、溶解，然后通过氢气在高温条件下分解产生的氢离子对表面变软的积碳还原成易于燃烧的碳基物质，再利用氧气的助燃作用对这些碳基物质进行燃烧。在每次发动机的运转过程中，每次燃烧的积碳厚度为纳米级，因此，积碳是以纳米颗粒或二氧化碳气体的方式排出的，它不会堵塞三元催化器和排气管路。

目前，国内清理汽车发动机积碳的氢氧除碳机在运行中存在一些安全隐患，主要是氢氧除碳机在汽车发动机熄火后不能自动停止工作，例如在除碳过程中汽车发动机意外熄火，它会使氢氧除碳机产生的氢氧气体集聚在汽车进气管道中，当汽车再次启动时大量集聚的氢氧气体会在发动机内部迅速燃烧并产生爆炸，损坏汽车发动机，产生安全隐患。

为解决上述问题，目前的做法是，通过真空压力开关或者真空压力传感器检测汽车进气管的真空吸力，当真空吸力达到一定值时，说明汽车发动机在运转，氢氧除碳机可以向汽车发动机引擎正常供应氢氧混合气以便其除积碳；如果汽车发动机真空吸力小于一定值时，说明汽车发动机熄火，氢氧除碳机应该立即停止工作，停止向汽车发动机提供氢氧混合气体。这种由真空压力开关或者真空压力传感器控制氢氧除碳机是否向汽车发动机提供氢氧混合气的做法存在的问题是：不同汽车的发动机不同，发动机运转时其进气管内的真空吸力是有所不同的，所以真空压力开关或者真空压力传感器就需要针对不同的发动机设定不同的值，发动机厂家、种类较多，所以由真空压力开关或者真空压力传感器判断发动机是否运转的做法不具有通用性，会造成氢氧除碳机控制系统的判别（判别发动机是否处于运转状态，以便氢氧机是否需要向发动机提供氢氧气）失效，因而无法消除氢氧除碳机运行过程中的不安全因素。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统及控制方法，其能有效解决现有之氢氧除碳机控制系统无法消除氢氧除碳机运行过程中不安全因素的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统，包括有氢氧除碳机以及转速采集卡；该氢氧除碳机具有微处理控制单元，该转速采集卡与微处理控制单元通信连接，且转速采集卡连接车辆自诊断接口。

优选的，进一步包括有人机界面，该人机界面连接微处理控制单元。

优选的，所述人机界面为LCD高清显示模块。

优选的，所述微处理控制单元为PLC或MCU 。

优选的，所述转速采集卡内置于氢氧除碳机中。

优选的，所述转速采集卡通过CAN总线连接车辆自诊断接口。

一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制方法，采用前述新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统，包括有以下步骤：

（1）将氢氧除碳机的氢氧混合气管与发动机进气岐管连接，并将转速采集卡连接车辆自诊断接口；

（2）发动机启动后，氢氧除碳机控制系统启动，转速采集卡传送转速信号，同时微处理控制单元接收多路信号输入，微处理控制单元采集信息，然后微处理控制单元处理信息；

（3）判断发动机是否运转和氢氧除碳机是否可以正常运转；

（4）若发动机运转，同时氢氧除碳机可以正常运转，该氢氧除碳机提供氢氧混合气进行除积碳处理；

（5）运行设定时间后氢氧除碳机自动停机，除积碳结束。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

本发明通过利用转速采集卡采集与汽车发动机OBD实现通信，为氢氧除碳机提供汽车是否熄火的判断依据；在微处理控制单元中预设的发动机转速，来对比实时检测获得的发动机转速，当发动机转速值低于预设值时，输出控制信号给氢氧除碳机，使其自动停止向发动机停止供应氢氧气（即发动机停止同时运转的氢氧除碳机停止向发动机供应氢氧气，保障发动机内部及进气管内无氢氧气集聚），操作简便，功能可靠，自动化程度高，安全性高，在实际的应用中效果好。本发明解决了现有技术方案中用真空压力开关或者真空压力传感器控制氢氧除碳机是否向汽车发动机提供氢氧混合气的做法存在的问题，消除氢氧除碳机运行过程中的不安全因素。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例控制系统的结构框图；

图2是本发明之较佳实施例的控制流程示意图。

附图标识说明：

10、氢氧除碳机 11、微处理控制单元

20、转速采集卡 30、人机界面

40、车辆自诊断接口 50、CAN总线

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统的具体结构，包括有氢氧除碳机10以及转速采集卡20。

该氢氧除碳机10具有微处理控制单元11，所述微处理控制单元11为PLC或MCU 等等。微处理控制单元11的作用是：

A、对转速采集卡20和多路输入信号进行运算、处理；将氢氧除碳机10工作的相关信息传送给人机界面30。

B、控制指令信号输出：用于控制氢氧除碳机10的启动、停止、放水、加水等；

C、状态显示信号输出：用于显示氢氧除碳机10工作状态（主要是指示灯，如缺水指示灯、高温指示灯、过压指示灯等）。

D、采集各项输入信号：如温度信号、压力信号、液位信号等，并不局限于图一中的四路信号，可以根据氢氧除碳机10的工作需要设置多路信号。

该转速采集卡20与微处理控制单元11通信连接，且转速采集卡20连接车辆自诊断接口40（OBD）。在本实施例中，所述转速采集卡20内置于氢氧除碳机10中，所述转速采集卡20通过CAN总线50连接车辆自诊断接口40，并实时发送给氢氧除碳机10的微处理控制单元11，该车辆自诊断接口40（OBD）实时提供车辆运转过程中工况数据给转速采集卡20。

进一步包括有人机界面30，该人机界面30连接微处理控制单元11，氢氧除碳机10可以为操作者提供以下一些信息：如汽车发动机转速、氢氧除碳机10工作时间、工作次数、氢氧除碳机10的产气量、水位高低、温度、压力等。氢氧除碳机10的状态显示信号也可以集成在氢氧除碳机的人机界面30中，可以根据客户需求进行定制。

本发明的人机界面30为LCD高清显示模块，本发明的人机界面30并不局限于LCD高清显示模块，亦可以是别的显示模块。

本发明还揭示了一种新型的汽车发动机氢氧除碳机控制方法，采用前述新型的汽车发动机氢氧除碳机控制系统，如图2所示，包括有以下步骤：

（1）将氢氧除碳机10的氢氧混合气管与发动机进气岐管连接，并将转速采集卡20连接车辆自诊断接口40。

（2）发动机启动后，氢氧除碳机控制系统启动，转速采集卡20传送转速信号，同时微处理控制单元11接收多路信号输入，微处理控制单元11采集信息，然后微处理控制单元11处理信息。

（3）判断发动机是否运转和氢氧除碳机10是否可以正常运转。

（4）若发动机运转，同时氢氧除碳机10可以正常运转，该氢氧除碳机10提供氢氧混合气进行除积碳处理。反之，人机界面30进行报错处理，并返回步骤（2）。

（5）运行设定时间后氢氧除碳机10自动停机，除积碳结束。

汽车发动机怠速运转时的转速一般不会低于600rpm，本发明专利中氢氧除碳机10的微处理控制单元11中预设的发动机转速为600rpm，当转速采集卡20采集到的发动机转速低于600rpm时说明发动机已经停止运转，氢氧除碳机10停止向发动机提供氢氧混合气；当转速采集卡20采集到的发动机转速大于600rpm时，说明发动机处于运转状态，氢氧除碳机10即可以向发动机提供氢氧混合气。本发明中氢氧除碳机10的微处理控制单元11中预设的发动机转速在氢氧除碳机10的人机界面30中进行更改，可以是600rpm也可以是别的转速。

本发明的设计重点是：本发明通过利用转速采集卡采集与汽车发动机OBD实现通信，为氢氧除碳机提供汽车是否熄火的判断依据；在微处理控制单元中预设的发动机转速，来对比实时检测获得的发动机转速，当发动机转速值低于预设值时，输出控制信号给氢氧除碳机，使其自动停止向发动机停止供应氢氧气（即发动机停止同时运转的氢氧除碳机停止向发动机供应氢氧气，保障发动机内部及进气管内无氢氧气集聚），操作简便，功能可靠，自动化程度高，安全性高，在实际的应用中效果好。本发明解决了现有技术方案中用真空压力开关或者真空压力传感器控制氢氧除碳机是否向汽车发动机提供氢氧混合气的做法存在的问题，消除氢氧除碳机运行过程中的不安全因素。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。