技术领域
[0001] 本
发明涉及一种节油控制系统，更确切地说，本发明涉及一种节油车整车控制系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 目前，存在一种在行驶过程中可以熄火
滑行的
柱塞式
化油器节油车。该节油车
车身流线形好，熄火后能滑行较远距离，
制动系统为手动式，不需要其他动
力辅助，故熄火后不用担心节油车失去制
动能力。该种节油车普遍采用了
离合器控制装置、化油器柱塞高度控制装置、电控闭气
阀门等装置来达到节油目的。节油车滑行时，为了以最小的速度损失获得最远的滑行距离，采用了离合器控制装置，该装置在节油车滑行时可将
车轮与
传动系统断开，使滑行过程没有传动阻力。针对人为控制化油器柱塞即供油量具有随意性和不
稳定性，采用化油器柱塞高度控制装置，该装置能根据车的行驶速度匹配最佳柱塞高度，控制精确，减少油耗。针对熄火时，由于
发动机惯性进气而造成一部分燃油直接从排气管排出，既增加油耗又污染环境，采用了电控闭气阀门来实现熄火时进气道的关闭，从而避免了惯性进气。但各种节油装置缺乏整车协调的控制，具体缺点如下：
[0003] 1.各装置之间协调性差，若未按流程操作，容易相互影响各自的正常工作和节油效果；
[0004] 2.依靠传统的人工操作方式，操作复杂且难以实现精确、实时的控制，从而无法实现节油目的。
[0005] 3.分别采用一套电控装置，既增加成本又未充分利用现有电控资源。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服了柱塞式化油器节油车中离合器控制装置、化油器柱塞高度控制装置及电控闭气阀门之间协调性差的问题，提供了一种节油车整车控制系统及其控制方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的节油车整车控制系统包括电控闭气阀门、化油器柱塞高度控制装置与离合器控制装置，所述的离合器控制装置包括2个结构相同的回复
弹簧、电
推杆、电推杆拉线与离合器控制装置电控部分。
[0008] 2个结构相同的回复弹簧相互平行地布置，2个结构相同的回复弹簧的右端放入车架上的2个结构相同的
支撑板上所带有的凹槽内，2个结构相同的回复弹簧的左端放入中间支撑板右端面上的2个结构相同的凹槽内，电推杆拉线的一端与电推杆固定连接，电推杆拉线的另一端绕过设置在2个结构相同的回复弹簧之间的
滑轮与中间支撑板固定连接；离合器控制装置电控部分中的型号为L298的驱动芯片的OUTPUT3引脚与OUTPUT4引脚和电推杆的正负极电线连接。
[0009] 技术方案中所述的离合器控制装置电控部分包括型号为AT89C51的
单片机、型号为L298的驱动芯片、型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔
传感器、型号为NJK-5002C NPN的3号霍尔传感器、1号单刀双掷
开关与2号单刀双掷开关，其中:1号单刀双掷开关与2号单刀双掷开关的结构相同。型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器与型号为NJK-5002C NPN的3号霍尔传感器依次和型号为AT89C51的单片机的T0引脚与T1引脚电线连接；型号为AT89C51的单片机中的P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚与P1.5引脚依次与型号为L298的驱动芯片的INPUT1引脚、INPUT2引脚、INPUT3引脚与INPUT4引脚电线连接。1号单刀双掷开关与2号单刀双掷开关的中间
接口均接电源负极，1号单刀双掷开关的上端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.6接口，下端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.7接口；2号单刀双掷开关的上端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.1接口，下端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.0接口。
[0010] 技术方案中所述的电控闭气阀门包括上盖、连接板、阀芯、
阀体、减速
电机、限位棒与电控闭气阀门电控部分。阀芯装入阀体上的阀芯圆通孔与阀芯圆坑中，阀芯的上端与阀体的阀芯圆通孔之间为过渡配合，阀芯的下端与阀体的阀芯圆坑的内圆柱面之间为过渡配合，限位棒插入阀芯顶端面上的
盲孔内为
过盈配合，连接板安装在阀芯顶端的条状槽内为过盈配合，上盖安装在阀体中的主阀体顶端面上为
螺栓连接，并使上盖的限位槽套装在限位棒上，减速电机竖直地固定安装在上盖上，减速电机的
输出轴与连接板的中心孔配装；电控闭气阀门电控部分中的型号为L298的驱动芯片的OUTPUT1引脚与OUTPUT2引脚和减速电机的正负极电线连接。
[0011] 技术方案中所述的阀芯为一个圆柱形空心结构件；阀芯顶端面上加工有安装限位棒的一个盲孔，盲孔回转中心线距阀芯回转中心线的距离和上盖上的弧形通槽的回转半径相等，阀芯顶端面中心
位置设置安装连接板的矩形的条状槽，矩形的条状槽的深度大于等于连接板的厚度，阀芯中部沿径向方向上设置一个阀芯通孔，在垂直于阀芯通孔回
转轴线并沿径向设置有一个侧通孔，侧通孔的直径小于阀芯通孔的直径，阀芯通孔的直径等于阀体的阀体通孔的直径。
[0012] 技术方案中所述的阀体由圆管状进气管接口、主阀体与
法兰盘式接口组成，阀体的主阀体为一长方体形结构件，主阀体的中部由左至右设置有阀体通孔，主阀体的一侧即和阀芯通孔回转轴线平行的侧面上设置有回转轴线和阀芯通孔回转轴线垂直相交的阀体侧孔，从主阀体的上表面的中心处向下加工一个用于和阀芯上端的圆柱面配合阀芯圆通孔，主阀体的阀体通孔的底端设置一个用于和阀芯下端的圆柱面配合的阀芯圆坑，阀芯圆通孔回转轴线与阀芯圆坑的回转轴线共线，阀芯圆通孔与阀芯圆坑的直径和阀芯上、下端的直径相等，主阀体的顶端面上的四
角处设置有
螺纹孔，主阀体的阀体通孔的左端与圆管状进气管接口连成一体，主阀体的阀体通孔的右端与法兰盘式接口连成一体，圆管状进气管接口、阀体通孔与法兰盘式接口的直径相等，三者的回转轴线共线。
[0013] 技术方案中所述的化油器柱塞高度控制装置包括
舵机、绕线轮、舵机拉线与化油器柱塞高度控制装置电控部分。舵机通过
支架与螺栓紧固在化油器的上方，绕线轮安装在舵机的输出轴上为
花键副连接，舵机拉线的上端和绕线轮固定后缠绕，舵机拉线的下端和化油器中的柱塞顶端连接。
[0014] 化油器柱塞高度控制装置电控部分包括型号为XS128的飞思卡尔单片机、型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器、型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器、型号为ULN2003的复合晶体管、2号单刀双掷开关、型号为7806的稳压芯片、
起动电机继电器与点火线圈继电器。型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器的
信号线与型号为XS128的飞思卡尔单片机的T7接口电线连接，型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器的信号线与型号为XS128的飞思卡尔单片机的T0接口电线连接，2号单刀双掷开关的中间接口接电源负极，2号单刀双掷开关的上端接口接飞思卡尔单片机的PA0接口，2号单刀双掷开关的下端接口接飞思卡尔单片机的PA1接口，型号为7806的稳压芯片的输入端接12V电源正极，型号为
7806的稳压芯片的GND端接12V电源负极，舵机的两根电源线分别接型号为7806的稳压芯片的输出端和GND端，舵机的信号线接型号为XS128的飞思卡尔单片机的PWM1接口，型号为XS128的飞思卡尔单片机的PA3接口与PA4接口依次和型号为ULN2003的复合晶体管的IN1接口与IN2接口电线连接，型号为ULN2003的复合晶体管的OUT1接口与起动电机继电器电线连接，型号为ULN2003的复合晶体管的OUT2接口与点火线圈继电器电线连接。
[0015] 技术方案中所述的电控闭气阀门的圆管状进气管接口通过进气道与化油器的出气口连接，电控闭气阀门的法兰盘式接口与发动机进气口相连接；化油器柱塞高度控制装置采用支架与螺栓安装于化油器上，化油器柱塞高度控制装置中的舵机拉线的下端和化油器中的柱塞顶端连接；离合器控制装置安装在牙嵌离合器右侧的车架上。
[0016] 一种节油车整车控制系统的控制方法的步骤如下：
[0017] 1.起动过程
[0018] 通过1号单刀双掷开关产生低电平的结合信号传送到型号为AT89C51的单片机；型号为AT89C51的单片机同时从T0接口接收1号霍尔传感器传来的车轮转速信号，从T1接口接收3号霍尔传感器传来的带轮（12）转速信号。此时车轮转速和带轮转速相等且为零，型号为AT89C51的单片机判断车轮转速和带轮转速相等，并已采集到结合信号，从型号为AT89C51的单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个
控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V
电压，控制电推杆伸长，实现牙嵌离合器的结合；
[0019] 通过2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机,型号为XS128的飞思卡尔单片机识别该信号后，控制起动电机继电器和点火线圈继电器闭合；
[0021] 由2号霍尔传感器采集的发动机的转速信号实时地发送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，当检测到发动机完成
怠速后，如转速大于800r/min，则控制断开起动电机继电器，开始通过控制舵机来自动控制化油器柱塞的高度；
[0022] 3.滑行过程
[0023] 2号单刀双掷开关产生低电平的熄火信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机控制点火线圈继电器断开；该熄火信号也传递给型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机控制电控闭气阀门关闭进气道，以防止发动机惯性进气。同时型号为AT89C51的单片机使用T0计时器开始计时，记录5-10秒后，再控制导通进气道，为下一次起动做准备；
[0024] 同时1号单刀双掷开关产生低电平的分离信号，该信号通过型号为AT89C51的单片机的P1.7引脚传送到型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机对该
信号处理后，从型号为AT89C51的单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V电压，控制电推杆收缩，实现牙嵌离合器的分离；
[0025] 4.再次加速过程
[0026] 2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，XS128的飞思卡尔单片机控制起动电机继电器和点火线圈继电器再次闭合，检测到发动机完成怠速后，如转速大于800r/min，则控制断开起动电机继电器，开始通过控制舵机来自动控制化油器柱塞的高度；
[0027] 2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号同时传送给型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机检测到车轮转速和带轮转速相等时，控制牙嵌离合器重新结合，将发动机的动力传递给车轮实现车辆的加速；
[0028] 5.熄火过程
[0029] 通过2号单刀双掷开关产生的低电平的熄火信号分别传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机和型号为AT89C51的单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机控制点火线圈继电器和起动电机继电器断开，通过控制舵机使化油器柱塞高度回落到最低值。型号为AT89C51的单片机控制牙嵌离合器断开和闭气阀门关闭进气道，以防止发动机惯性进气，同时型号为AT89C51的单片机使用T0计时器开始计时，记录5-10秒后，再控制进气道导通，为下一次起动做准备。
[0031] 1.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法引入了离合器控制装置，滑行过程中没有传动阻力，滑行距离更远，相同里程下减少了燃油消耗。
[0032] 2.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法中的离合器控制装置通过霍尔传感器采集车轮和带轮转速，保证离合器在车轮速度和带轮速度相等时结合，不存在打齿和冲击现象，工作稳定可靠。
[0033] 3.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法引入了化油器柱塞高度控制装置，在节油车行驶过程中根据车速匹配最佳柱塞高度（即供油量），实现可燃混合气的精确控制，减少了燃油的消耗。
[0034] 4.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法中的车速与最佳柱塞高度关系曲线，是在保证节油车工作负荷条件下，经理论分析和发动机台架试验、实车加速试验的实验数据处而得，可靠性好。
[0035] 5.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法中的化油器柱塞高度控制装置中使用舵机控制柱塞，相对直流减速电机，能更精确控制柱塞的高度，舵机与化油器柱塞通过拉线—绕线轮传动机构连接，传动机构可靠性好，结构简单。
[0036] 6.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法引入电控闭气阀门，实现熄火时关闭进气道，可有效防止发动机惯性进气，避免了部分燃油经排气管直接排入空气中，既节约了燃油又避免了
碳氢化合物对大气的污染。
[0037] 7.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法将具有节油功能的离合器控制装置、化油器柱塞高度控制装置和电控闭气阀门三个部分综合协调起来，充分发挥了各部分的节油效果，同时实现整车自动控制，使节油车的操作更加简单，更加人性化。
[0038] 8.本发明所述的节油车整车控制系统及其控制方法将电控部分集成到一
块电路板上，节约成本，方便布置，可靠性强。
附图说明
[0039] 下面结合附图对本发明作进一步的说明：
[0040] 图1为本发明所述的节油车整车控制系统结构组成的示意
框图；
[0041] 图2为本发明所述的节油车整车控制系统中所采用的电控闭气阀门的结构组成的主视图；
[0042] 图3为本发明所述的节油车整车控制系统中所采用的离合器控制装置结构组成分解式的轴测投影图；
[0043] 图4为本发明所述的节油车整车控制系统中所采用的化油器柱塞高度控制装置的结构组成的轴测投影图；
[0044] 图5为本发明所述的节油车整车控制系统的控制方法的控制流程框图；
[0045] 图6为本发明所述的节油车整车控制系统中所采用的化油器柱塞高度控制装置中的电路原理图；
[0046] 图7为本发明所述的节油车整车控制系统中所采用的离合器控制装置和电控闭气阀门中的电路原理图；
[0047] 图中：1.上盖,2.连接板,3.阀芯,4.阀体,5.减速电机,6.发动机，7.限位棒，8.进气道，9.化油器，10.电控闭气阀门,11.化油器柱塞高度控制装置,12.带轮,13.牙嵌离合器,14.车轮,15.离合器控制装置,16.左牙嵌，17.右牙嵌，18.电推杆,19.回复弹簧，20.舵机，21.绕线轮，22.舵机拉线，23.电推杆拉线，24.
轴承支座，25.中间支撑板。
具体实施方式
[0048] 下面结合附图对本发明作详细的描述：
[0049] 参阅图1，所述的节油车整车控制系统包括电控闭气阀门10、化油器柱塞高度控制装置11与离合器控制装置15。发动机6、化油器9、带轮12、牙嵌离合器13和车轮14是节油车的原有部件。
[0050] 图中表示了节油车整车节油控制系统各部分在实车上的安装位置。该节油车属于中置后驱式，从节油车正前方往后看，发动机6位于节油车中部，带轮12位于节油车后方左侧，车轮14属于节油车的后轮即
驱动轮；化油器9位于发动机6和车轮14中间；牙嵌离合器13属于后轴部分，布置在后轴右侧，以上布置方式为常规布置方式。发动机6通过皮带与带轮12连接，故发动机6通过皮带将动力传递给带轮12，带轮12通过轴与右牙嵌17实现花键副连接，即带轮12通过具有外花键的轴将动力传递给右牙嵌17，该花键轴插入车轮
轮毂内，但并不与车轮轮毂
接触。电控闭气阀门10装于发动机6进气道8上，电控闭气阀门10的圆管状进气管接口通过进气道8与化油器9的出气口连接，电控闭气阀门10的法兰盘式接口与发动机6进气口相连接；化油器柱塞高度控制装置11安装于化油器9上，化油器柱塞高度控制装置11中的舵机拉线22的下端和化油器9中的柱塞顶端连接。离合器控制装置15安装在牙嵌离合器13一（右）侧的车架上；离合器控制装置15、化油器柱塞高度控制装置11和电控闭气阀门10中的电控部分集中制作在一块
电路板上，并安装在节油车中部的车架上。以上各部分的安装位置可根据实际情况而变动，但需要保证各部分正常工作。
[0051] 参阅图2，所述的电控闭气阀门10包括上盖1、连接板2、阀芯3、阀体4、减速电机5、限位棒7与电控部分。
[0052] 所述的上盖1为一个正方形的板类结构件，其中心处设置有一个安装减速电机5输出轴的圆通孔，安装减速电机5输出轴的圆通孔的一侧设置有一个四分之一圆的弧形通槽，其作用是对阀芯3的转动进行限位，弧形通槽的回转轴线和上盖1中心处的圆通孔的回转轴线共线。上盖1的四角处设置有螺栓通孔，采用螺栓插入四角上的螺栓通孔内将上盖1固定在阀体4上。
[0053] 所述的连接板2为采用碳
钢加工的条状板类结构件，连接板2的中心处设置有矩形通孔，减速电机5的输出端加工成与连接板2中心处的矩形通孔形状相同的即横截面为矩形的输出轴，减速电机5的输出轴与连接板2中心处的矩形通孔配装，将减速电机5的转矩传递到阀芯3上，减速电机5的接线端通过驱动芯片与型号为AT89C51的单片机的P1.2引脚和P1.3引脚电线连接。
[0054] 所述的阀芯3为一个圆柱形空心结构件；阀芯3顶端面上钻有安装限位棒7的一个盲孔，盲孔回转中心线距阀芯3回转中心线的距离和上盖1上的弧形通槽的回转半径相等，即装配后限位棒插入上盖1上的圆弧形的限位槽内，进行限位；阀芯3顶端面中心位置设置安装连接板2的矩形的条状槽，矩形的条状槽的深度大于等于连接板2的厚度；阀芯3中部沿径向方向上设置有一个半径与两端进气管半径相等的阀芯通孔，阀芯通孔的直径等于阀体4的阀体通孔的直径，在垂直于该阀芯通孔轴线并沿径向设置有一个侧通孔，侧通孔的直径小于两端进气管的直径即小于阀芯通孔的直径，当阀芯通孔正对进气管时，为电控闭气阀门导通状态，发动机6可正常吸入混合气，当阀芯3在减速电机5的作用下转过90°时，阀芯侧孔正对发动机6一侧的进气道，阀芯通孔正对阀体4侧面的阀体侧通孔，此时发动机将吸入空气。
[0055] 所述的阀体4由圆管状进气管接口、主阀体与法兰盘式接口组成，三者依次连成一体，阀体4中部的主阀体为一长方体形结构件，主阀体的中部由左至右设置有一个半径与两端进气管接口即圆管状进气管接口和法兰盘式接口半径相等的阀体通孔，主阀体的一侧即和阀芯通孔回转轴线平行的侧面上设置有回转轴线和阀芯通孔回转轴线垂直相交的阀体侧孔；从主阀体的上表面的中心处向下加工一个阀芯圆通孔，用于和阀芯3上端的圆柱面过渡配合，主阀体的阀体通孔的底端设置一个阀芯圆坑，阀芯圆坑用于和阀芯3下端的圆柱面过渡配合，阀芯圆通孔回转轴线与阀芯圆坑的回转轴线共线，阀芯圆通孔与阀芯圆坑的直径大小和阀芯3上、下端的直径相等；主阀体的顶端面的四角处设置有
螺纹孔，螺纹孔用于和固定上盖1的螺栓配合连接；主阀体的阀体通孔的两端连接有进气管接口，左端为圆管状进气管接口，右端圆管状进气管接口的右端带有法兰盘即为法兰盘式接口，圆管状进气管接口、阀体通孔与法兰盘式接口的直径相等，三者的回转轴线共线，圆管状进气管接口与法兰盘式接口依次与化油器7和发动机6相连接；阀体是该电控闭气阀门各零件装配的基体。
[0056] 所述的减速电机5的输出轴与连接板2固联，连接板2与阀芯3固联，减速电机5转动会带动阀芯3在阀体4中转动。阀芯3的中部有一阀芯通孔，可实现管路导通，在与该阀芯通孔轴线垂直的
水平径向方向上有一阀芯侧孔，当阀芯通孔转动90°关闭管路时，阀芯侧孔正对发动机6一侧的进气道管路，阀芯通孔正对阀体4侧面的小孔，实现在关闭管路的同时将有法兰盘的一侧管路与大气导通的功能。
[0057] 在闭
气动作结束后，电控部分设定延时程序，
控制阀芯3在一定时间后反向转动90度，使电控闭气阀门10再次打开，实现发动机6与化油器9的导通，为下一次进气准备。
[0058] 阀芯3装入阀体4上的阀芯圆通孔与阀芯圆坑中，阀芯3的上端与阀体4的阀芯圆通孔之间为过渡配合，阀芯3的下端与阀体4的阀芯圆坑的内圆柱面之间为过渡配合，限位棒7插入阀芯3顶端面上的盲孔内为过盈配合，连接板2安装在阀芯3顶端的条状槽内为过盈配合，上盖1安装在阀体4中的主阀体顶端面上为螺栓连接，并使上盖1的限位槽9套装在限位棒7上，减速电机5竖直地固定安装在上盖1上，减速电机5的输出轴与连接板2的中心孔配装；电控闭气阀门电控部分中的型号为L298的驱动芯片的OUTPUT1引脚与OUTPUT2引脚和减速电机5的正负极电线连接。
[0059] 参阅图3，所述的牙嵌离合器13由左牙嵌16和右牙嵌17组成，其材料为低碳
合金钢（如20Cr、20MnB）经
渗碳淬火处理后所得。左牙嵌16与车轮14的轮毂固连，右牙嵌17的中心处设置有内花键，带轮12通过具有外花键的轴将动力传递给右牙嵌17，该花键轴穿过车轮14的轮毂，但并不与车轮轮毂接触。中间支撑板25的中心孔内安装有一深沟球轴承，右牙嵌17没有齿的一端安装在该轴承内，这样右牙嵌17便可以相对中间支撑板25作旋转运动。当离合器结合时，即左牙嵌16与右牙嵌17结合时，从发动机6传来的动力通过带轮12,经花键轴传递给右牙嵌17，再通过右牙嵌17传递给左牙嵌16，最终传递给车轮14；当离合器断开时，即左牙嵌16与右牙嵌17断开时，从发动机6传来的动力通过带轮12传递给花键轴，花键轴带动右牙嵌17进行空转，不再将动力向下传递。
[0060] 参阅图3，所述的离合器控制装置15包括2个结构相同的回复弹簧19、型号为TG-300B的电推杆18、电推杆拉线23、轴承支座24、中间支撑板25与离合器控制装置电控部分。
[0061] 所述的两个回复弹簧19的结构相同，为普通圆柱形的
螺旋弹簧，属于标准件。2个结构相同的回复弹簧19的安装方式相同，2个结构相同的回复弹簧19相互平行地布置，2个结构相同的回复弹簧19的一（右）端放入车架上的2个结构相同的支撑板上所带有的凹槽内，2个结构相同的回复弹簧19的另一（左）端放入中间支撑板25上所带有的2个结构相同的凹槽内，2个结构相同的回复弹簧19一直处于压缩状态，保证2个结构相同的回复弹簧19与车架上的2个结构相同的支撑板和中间支撑板25的紧密连接。中间支撑板25中间位置的上部设置有一小孔，电推杆拉线23通过此孔与中间支撑板25连接，将电推杆18的伸缩运动传递给右牙嵌17。2个结构相同的回复弹簧19的作用是在无外力作用时，保证牙嵌离合器13的左牙嵌16和右牙嵌17结合；当外力作用时2个结构相同的回复弹簧19压缩时，实现牙嵌离合器13的分离，通过2个结构相同的回复弹簧19缓和冲击。
[0062] 所述的电推杆18在
实施例中选用的是型号为TG-300B的电推杆。电推杆18通过螺栓紧固在离牙嵌离合器13右侧的车架上，离合器控制装置电控部分对其进行实时的控制。其作用是通过收缩和伸长来实现牙嵌离合器13的分离和结合。其收缩（或伸长）的行程有不同的规格，应根据左牙嵌16和右牙嵌17分离时的距离来选择适合的行程，保证电推杆行程大于左牙嵌16和右牙嵌17分离时的距离。电推杆18的顶端钻一个小孔，电推杆拉线23通过此孔与电推杆18连接。
[0063] 所述的电推杆拉线23为
软钢丝材料，能承受50N的力。电推杆拉线23的一端通过电推杆18上的小孔与电推杆18相连，并通过螺栓夹紧；电推杆拉线23的另一端绕过设置在2个结构相同的回复弹簧19之间的一个
焊接在轴承支座24上的滑轮与安装右牙嵌17的中间支撑板25固定连接；以实现满足不同运动方向的要求。电推杆拉线23的作用是将电推杆的直线运动传递给右牙嵌17，当电推杆18收缩时，实现牙嵌离合器13的分离。
[0064] 所述的轴承支座24焊接在车架上，内部安装有一个深沟球轴承，带花键的轴插入轴承，形成过盈配合。轴承支座24上方焊接一个滑轮，用于实现电推杆拉线23的导向。
[0065] 所述的中间支撑板25的中心孔内安装有一个深沟球轴承，右牙嵌17没有齿的一端安装在该轴承内，这样右牙嵌17便可以相对中间支撑板25作旋转运动。中间支撑板25中间位置的上部设置有一小孔，电推杆拉线23通过此孔与右牙嵌17连接，将电推杆18的伸缩运动传递给右牙嵌17。中间支撑板25两侧与弹簧连接部分加工有4mm的凹槽，2个结构相同的回复弹簧19的一（左）端放入该凹槽内。
[0066] 参阅图3，正常行驶时，离合器控制装置电控部分控制电推杆18伸长时，此时牙嵌离合器13在回复弹簧19的回复弹力下实现左牙嵌16和右牙嵌17的结合。从发动机6传来的动力通过带轮12,经花键轴传递给右牙嵌17，再经右牙嵌17传递给左牙嵌16，从而传递给车轮轮毂，驱动车辆行驶。
[0067] 滑行行驶时，发动机6熄火停机，离合器控制装置电控部分控制电推杆18收缩，通过电推杆拉线23使牙嵌离合器13的左牙嵌16和右牙嵌17分离，2个结构相同的回复弹簧19被压缩，能缓和冲击。此时车辆依靠发动机6熄火前的速度继续减速行驶，由于牙嵌离合器13处于分离状态，故车轮的滑行不受传动系的阻力影响，滑行距离大大增加。
[0068] 再次加速过程，发动机6再次启动，带轮12的速度开始增加，离合器控制装置电控部分检测车轮14的转速和带轮12的转速相等时，控制电推杆18伸长，此时牙嵌离合器13在2个结构相同的回复弹簧19的回复弹力下实现左牙嵌16和右牙嵌17的结合，从发动机6传来的动力通过带轮12,经花键轴传递给右牙嵌17，再经右牙嵌17传递给左牙嵌16，从而通过带轮12将从发动机6传来的动力传递给车轮轮毂,实现车辆的加速。
[0069] 参阅图4，所述的化油器柱塞高度控制装置11包括机械部分与电控部分。机械部分主要由舵机20、绕线轮21与舵机拉线22组成。
[0070] 所述的化油器9为柱塞式结构，喉管直径18mm，适合用于
排量为125mL的四冲程单缸发动机，为标注件。发动机的供油量由化油器9的柱塞高度决定，通过控制该柱塞高度即可实现发动机供油量的控制。化油器9的喉管内，在柱塞上方有一个回复弹簧，可对柱塞进行预紧。
[0071] 所述的舵机20采用的是型号为MG995的标准件，通过支架与螺栓紧固在化油器9上，安装位置应保证舵机20的输出轴轴线与柱塞的轴线共面。舵机20的作用的作为柱塞高度控制的动力源。舵机20输出轴的输出端上有外花键，可安装绕线轮21。
[0072] 所述的绕线轮21为一圆柱体形的结构件，圆柱面上开有环槽；绕线轮21的中心处沿回转轴线方向设置有内花键圆孔，内花键圆孔与舵机20的外花键输出端配合，实现装传递转矩的目的，并将舵机20的旋转运动转换成直线运动。
[0073] 所述的舵机拉线22采用的是一根软钢丝，其一（上）端和绕线轮21固定后缠绕，舵机拉线22的另一（下）端和化油器9中的柱塞顶端连接，当舵机20工作时，将绕线轮21的旋转运动转化为柱塞的直线运动。
[0074] 化油器柱塞高度控制装置电控部分控制舵机20产生旋转运动，产生使绕线轮21旋转的力矩，从而带动舵机拉线22和化油器9的柱塞向上运动；舵机20反转时，由于重力和回复弹簧的弹力作用使柱塞向下运动。
[0075] 参阅图6，所述的化油器柱塞高度控制装置11的电控部分包括型号为XS128的飞思卡尔单片机、型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器、型号为NJK-5002CNPN的2号霍尔传感器、型号为ULN2003的复合晶体管、2号单刀双掷开关、型号为7806的稳压芯片与两个最大
电流为20A的普通继电器（即起动电机继电器与点火线圈继电器）。
[0076] 所述的型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器与型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器依次采集
发动机转速信号与车速信号，型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器与型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器各具有三根
导线，其中两根为电源线，接5V电源正极和负极，另一根为信号线。型号为NJK-5002CNPN的1号霍尔传感器的信号线接型号为XS128的飞思卡尔单片机的T7接口，将采集的发动机转速信号传递给型号为XS128的飞思卡尔单片机，型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器的信号线接型号为XS128的单片机T0接口，将采集的车速信号传递给型号为XS128的单片机。
[0077] 起动信号和熄火信号由2号单刀双掷开关产生。2号单刀双掷开关的中间接口接电源负极，2号单刀双掷开关的上端接口接飞思卡尔单片机的PA0接口，2号单刀双掷开关的下端接口接飞思卡尔单片机的PA1接口，通过上下拨动开关，分别产生低电平的起动和熄火信号。
[0078] 型号为7806的稳压芯片具有三个引脚，分别为输入端、输出端和GND端，输入端接12V电源正极，GND端接12V电源负极。舵机6具有三根导线，两根为电源线，一根为信号线，电源线分别接型号为7806的稳压芯片的输出端和GND端，信号线接型号为XS128的飞思卡尔单片机的PWM1接口。
[0079] 型号为XS128的飞思卡尔单片机的PA3接口与PA4接口依次和型号为ULN2003的复合晶体管的IN1接口与IN2接口电线连接，型号为ULN2003的复合晶体管的OUT1接口与起动电机继电器电线连接，型号为ULN2003的复合晶体管的OUT2接口与点火线圈继电器电线连接。
[0080] 型号为XS128的飞思卡尔单片机为化油器柱塞高度控制装置11中的电控部分的主控芯片。
[0081] 化油器柱塞高度控制装置11中电控部分的工作原理：
[0082] 起动过程：
[0083] 电控部分上电后，由型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器采集的车速信号实时地传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，由型号为NJK-5002C NPN的2号霍尔传感器采集的发动机转速信号也实时地传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机。向上拨动2号单刀双掷开关，产生低电平的起动信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机判断发动机处于起动状态，当检测到发动机完成怠速后，如转速大于800r/min，型号为XS128的飞思卡尔单片机开始根据车速，通过程序内部设定的车速与柱塞高度的关系来控制化油器柱塞高度，实现可燃混合气的精确控制。
[0084] 熄火过程：
[0085] 向下拨动2号单刀双掷开关，产生低电平的熄火信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机判断发动机处于熄火状态，型号为XS128的飞思卡尔单片机通过控制舵机6，让化油器柱塞迅速回落，及时停止进气。
[0086] 参阅图7，所述的离合器控制装置15的电控部分也是电控闭气阀门的电控部分，下面统一介绍。该电控部分包括型号为AT89C51的单片机、型号为L298的驱动芯片、型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器、型号为NJK-5002C NPN的3号霍尔传感器、1号单刀双掷开关与2号单刀双掷开关，其中:1号单刀双掷开关与2号单刀双掷开关结构相同。
[0087] 所述的型号为NJK-5002C NPN的1号霍尔传感器与型号为NJK-5002C NPN的3号霍尔传感器依次和型号为AT89C51的单片机的T0引脚与T1引脚电线连接；型号为AT89C51的单片机中的P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚与P1.5引脚依次和型号为L298的驱动芯片的INPUT1引脚、INPUT2引脚、INPUT3引脚与INPUT4引脚电线连接，型号为L298的驱动芯片的OUTPUT1引脚和OUTPUT2引脚与减速电机5的正负极电线连接；型号为L298的驱动芯片的OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚与电推杆18的正负极电线连接。
[0088] 所述的1号单刀双掷开关与2号单刀双掷开关的中间接口均接电源负极，1号单刀双掷开关的上端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.6接口，下端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.7接口，通过上下拨动开关，分别产生低电平的结合信号和分离信号。2号单刀双掷开关的上端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.0接口，下端接口接型号为AT89C51的单片机的P1.1接口，通过上下拨动开关，分别产生低电平的起动信号和熄火信号。
[0089] 所述的离合器控制装置与电控闭气阀门的电控部分的工作原理：
[0090] 离合器控制装置的电控部分
[0091] 控制牙嵌离合器13结合时，通过1号单刀双掷开关产生低电平的结合信号，该信号通过型号为AT89C51的单片机的P1.6引脚传送到型号为AT89C51的单片机；型号为AT89C51的单片机同时从T0接口接收1号霍尔传感器传来的车轮转速信号，从T1接口接收3号霍尔传感器传来的带轮12转速信号。当型号为AT89C51的单片机判断车轮转速和带轮转速相等，并已采集到结合信号时，从单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V电压，控制电推杆18伸长，实现牙嵌离合器13的结合。
[0092] 控制离合器分离时，通过1号单刀双掷开关产生低电平的分离信号，该信号通过型号为AT89C51的单片机的P1.7引脚传送到型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机对该信号处理后，从型号为AT89C51的单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V电压，控制电推杆18收缩，实现牙嵌离合器13的分离。
[0093] 电控闭气阀门的电控部分
[0094] 需要控制发动机熄火时，通过2号单刀双掷开关产生低电平的熄火信号，该熄火信号通过型号为AT89C51的单片机的P1.1引脚传送到型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机对熄火信号处理后，从型号为AT89C51的单片机的P1.2引脚和P1.3引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT1引脚和OUTPUT2引脚输出12V电压，控制减速电机5带动芯阀3来实现进气道的关闭；利用型号为AT89C51的单片机内的计时器模块T0准确计时足够长时间（保证惯性进气结束）后，再从型号为AT89C51的单片机的P1.2引脚和P1.3引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT1和OUTPUT2引脚输出12V电压，控制减速电机5带动芯阀3来实现原进气道8的导通，为下一次进气做准备。
[0095] 节油车整车控制系统的工作原理：
[0096] 节油车行驶过程中，发动机6将动力传递给带轮12，带轮12通过花键轴将动力传递给牙嵌离合器13，牙嵌离合器13将动力传递给车轮14，离合器控制装置15控制牙嵌离合器13，实现离合器的结合与分离；化油器9上安装的化油器柱塞高度控制装置11根据采集的车速信号实时地控制柱塞高度，以保证柱塞高度处在具有最佳节油的位置；发动机熄火时，在进气道8中部安装的电控闭气阀门10及时关闭进气道8,防止发动机6惯性进气，避免由于惯性进气而造成部分燃油直接经
气缸从排气管排出而造成燃油的浪费；离合器控制装置15、化油器柱塞高度控制装置11和电控闭气阀门10中的电控部分实现离合器控制装置15、化油器柱塞高度控制装置11和电控闭气阀门10的综合协调工作。
[0097] 节油车整车控制系统的控制方法：
[0098] 1.起动过程
[0099] 通过1号单刀双掷开关产生低电平的结合信号传送到型号为AT89C51的单片机；型号为AT89C51的单片机同时从T0接口接收1号霍尔传感器传来的车轮转速信号，从T1接口接收3号霍尔传感器传来的带轮12转速信号。此时车轮转速和带轮转速相等且为零，型号为AT89C51的单片机判断车轮转速和带轮转速相等，并已采集到结合信号，从型号为AT89C51的单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V电压，控制电推杆18伸长，实现牙嵌离合器13的结合；
[0100] 通过2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机,型号为XS128的飞思卡尔单片机识别该信号后，控制起动电机继电器和点火线圈继电器闭合；
[0101] 2.加速过程
[0102] 由2号霍尔传感器采集的发动机6的转速信号实时地发送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，当检测到发动机6完成怠速后，如转速大于800r/min，则控制断开起动电机继电器，开始通过控制舵机20来自动控制化油器柱塞的高度；
[0103] 3.滑行过程
[0104] 2号单刀双掷开关产生低电平的熄火信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机控制点火线圈继电器断开；该熄火信号也传递给型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机控制电控闭气阀门10关闭进气道，以防止发动机惯性进气。同时型号为AT89C51的单片机使用T0计时器开始计时，记录5-10秒后，再控制导通进气道，为下一次起动做准备；
[0105] 同时1号单刀双掷开关产生低电平的分离信号，该信号通过型号为AT89C51的单片机的P1.7引脚传送到型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机对该信号处理后，从型号为AT89C51的单片机的P1.4引脚和P1.5引脚输出两个控制信号给型号为L298的驱动芯片，型号为L298的驱动芯片从OUTPUT3引脚和OUTPUT4引脚输出12V电压，控制电推杆18收缩，实现牙嵌离合器13的分离；
[0106] 4.再次加速过程
[0107] 2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机，XS128的飞思卡尔单片机控制起动电机继电器和点火线圈继电器再次闭合，检测到发动机6完成怠速后，如转速大于800r/min，则控制断开起动电机继电器，开始通过控制舵机20来自动控制化油器柱塞的高度；
[0108] 2号单刀双掷开关产生低电平的起动信号同时传送给型号为AT89C51的单片机，型号为AT89C51的单片机检测到车轮转速和带轮转速相等时，控制牙嵌离合器13重新结合，将发动机6的动力传递给车轮14实现车辆的加速；
[0109] 5.熄火过程
[0110] 通过2号单刀双掷开关产生的低电平的熄火信号分别传送给型号为XS128的飞思卡尔单片机和型号为AT89C51的单片机，型号为XS128的飞思卡尔单片机控制点火线圈继电器和起动电机继电器断开，通过控制舵机20使化油器柱塞高度回落到最低值。型号为AT89C51的单片机控制牙嵌离合器13断开和闭气阀门关闭进气道，以防止发动机惯性进气，同时型号为AT89C51的单片机使用T0计时器开始计时，记录5-10秒后，再控制进气道8导通，为下一次起动做准备。
