汽车发动机扩展智能供油供气系统技术领域本实用新型涉及一种汽车发动机扩展智能供油供气系统。 背景技术汽车发动机一种是以燃油燃烧获取动能，进行功率输出的机器。汽车发动 机在实际工作中，功率需求千变万化，有怠速、小负荷、中负荷和满负荷等工作状况。汽车发动机做功所需的物质只有两种：空气与燃油，为适应不同负荷 需求，发动机在工作过程中根据负荷的需求，随时调整空气与燃油的比例，尤 其负荷变化频繁幅度增大时，调整空气与燃油的频率和幅度会更大，在整个动 态调整过程中，很难保证最佳空气与燃油比例，导致燃油不能充分燃烧，部分 燃油转化成黑烟排入大气，不仅使油耗增加，而且对环境造成极大污染。汽车发动机是一种非常耗气的机器，对空气的要求也很高，如温度、湿度、 净化度、供给量及含氧比例等。空气的质与量和与燃油混合的比例，直接影响 到发动机的经济性、动力性和尾气排放的净化程度。发动机技术发展至今，空 气与燃油的比例要适应发动机动态特性，又要使空气与燃油控制在理想的理论 计算值（14. 7: 1)内，是一个世界性的难题，在世界各国对汽车排放标准要求 越来越严格的形势下，制造商与使用者只能牺牲经济性、动力性来保证排放不 超标。设立空气与燃油同步保障供给系统，实施对进气气流状态的改进，加速进 气过程中的流速，降低进气过程中的震荡幅度。 实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种汽车发动机扩展智能供油供气 系统，使可燃混合气体配比更加合理，燃烧效果更好，发动机响应快、获取功 率迅速、积碳减少、尾气净化度高，既节油又环保。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是： 一种汽车发动机扩展智能供油供气系统，包括传感器、发动机ECU控制电 路、执行器件，还包括受扩展ECU控制电路控制的热启动电机，由装配于空气 系统管道内的增压风扇及与增压风扇配合的空气螺旋导流体及与空气螺旋导流 体配合的发动机进气管组成并且受控于扩展ECU控制电路的供气装置，扩展ECU 控制电路包括传感器信号调理电路、红灯信号输入电路、CPU电路、输出驱动电 路，传感器信号调理电路和红灯信号输入电路的输出端接CPU电路的输入端， CPU电路的输出端接输出驱动电路的输入端；该扩展ECU控制电路综合利用发动 机及车辆的惯性，与发动机的动力交替驱动车辆，在特定区间和时间内滑行、 堵车、红灯待机时停机停油，怠机时温度到达预定温度时自动停机，需要恢复 动力时，自动启动发动机正常工作，在车辆由静态向动态转化时和启动发动机 时由热启动电机辅助，改变动态工况空气与燃油比例的失调现象，动态时空气 跟踪补偿。上述扩展ECU控制电路的输入信号包括节气门电压信号、温度信号、氧传 感器信号、进气压力传感器信号、车速传感器信号、曲轴转角信号、空调请求 信号、喷油器输入信号。上述传感器信号调理电路包括数字信号处理电路和模拟信号处理电路，数 字信号处理电路的温度信号处理电路由光耦Ull、反相器U2D、电阻R8组成， 温度信号接光耦Ull的1脚，光耦Ull的2脚接地，光耦Ull的4脚接反相器 U2D的9脚，同时接电阻R8的一端，电阻R8另一端接电源VCC,反相器U2D的 8脚接单片机U1的8脚，其他输入数字信号处理电路与温度信号处理电路为相 同的单元电路，模拟信号处理电路的节气门电压信号处理电路由放大器U26A、 AD转换器U25、光耦U29-U33、反相器U27、 U28、电阻R55-R69组成，其中放 大器U26A的3脚接节气门电压信号正，放大器U26A的4、 8脚分别接电源VDD、 VCC,放大器U26A的2脚接1脚后再接AD转换器U25的3脚，单片机U1的37 脚通过反相器U27A接光耦U31的3脚，反相器U27A与光耦U31的节点接电阻 R62的一端，电阻R62的另一端接电源VCC，电阻R61接在光耦U31的2脚和电 源VCC之间，光耦U31的6脚通过反相器U27D接AD转换器U25的13脚，光耦 U31与反相器U27D的节点接电阻R63的一端，电阻R62的另 一端接电源5v，在 光耦U31的7、 8脚接电源5v,单片机U1的38、 39脚与3"7脚以相同的单元电 路和连接方式分别接至AD转换器U25的2、 12脚，AD转换器U25的11脚通过 反相器U28A接光耦U29的3脚，反相器U28A与光耦U29的节点接电阻R62的 一端，电阻R62的另一端"l妄电源5v,电阻R614妄在光耦U31的2脚和电源5v之 间，光耦U29的6脚通过反相器U28C接单片机U1的36脚，光耦U29与反相器 U28C的节点接电阻R57的一端，电阻R57的另一端接电源VCC，在光耦U31的7、 8脚接电源VCC, AD转换器U25的10脚与11脚以相同的单元电路和连接方式接 至单片机U1的35脚。上述红灯信号输入电路由开关Sl、四二输入与非门芯片U24、电阻53、 54 组成，开关Sl的公共点接地，另两点分别接四二输入与非门芯片U24A、 U24B 的2、4脚，四二输入与非门芯片U24A、U24B与开关S1的节点分别通过电阻R53、 R54接电源VCC，四二输入与非门芯片U24A的3脚接U24B的5脚和单片机Ul 的12脚，四二输入与非门芯片U24A的1脚接U24B的6脚。上述输出驱动电路包括喷油器驱动电路、供气装置风机驱动电路，热启动 电机驱动电路，其中热启动电机驱动电路由反相器U21F、 U22C、光耦U19、电 阻R41-R45、三极管Qll、 Q12组成，单片机Ul的27脚分别通过反相器U21F和 电阻R42接光耦U19的2脚，反相器U21F和电阻R42的节点通过电阻R41接电 源VCC,光耦U19的1脚接电源VCC,光耦U19的3脚分别通过反相器U22C和 电阻R44接三极管Qll的基极，反相器U22C和电阻R44的节点通过电阻R43接 电源12v,光耦U19的4脚接模拟地并通过电阻R45接三极管Qll的发射极和三 极管Q12的基极，三极管Qll的集电极通过电阻R46接电源12v，三极管Q12的 集电极接电源VCC，三极管Q12的发射极接负载输入端，其他驱动电路也采用相 同的电路结构和连接方式。

采用上述^R术方案所产生的有益效果在于： 该新型包括传感器、发动机ECU控制电路、执行器件，还包括受扩展ECU控制 电路控制的热启动电机，由装配于空气过滤器上盖内的增压风扇及与增压风扇 配合的空气螺旋导流体及与空气螺旋导流体配合的发动机进气管组成并且受控 于扩展ECU控制电路的供气装置，扩展ECU控制电路包括传感器信号调理电路、 红灯信号输入电路、CPU电路、输出驱动电路，传感器信号调理电路和红灯信号 输入电路的输出端接CPU电路的输入端，CPU电路的输出端接输出驱动电路的输 入端，在汽车滑行期间，切断发动机的燃油供应，发动机自身处在被动旋转， 排放为零；在发动机怠速状态时，到达要求温度时自动停机，杜绝无功自耗现 象，减少发动机实际工作时间，降低有害物质的排放；堵车或等红灯时，发动 机与车辆处在无功自耗状态时，此时手动或自动切断燃油供应；优化发动4几动态工况的供油模式，改变动态工况空气与燃油比例的失控现象，实现动态空气 补偿，优化燃烧效果，提升原车发动机动力；该新型综合利用发动机及车辆的 惯性，与发动机的动力交替驱动车辆，在特定区间和时间内滑行、堵车、红灯 待机时停机停油，怠机时温度到达预定温度时自动停机，需要恢复动力时，自 动启动发动4几正常工作，在车辆由静态向动态转化时和启动发动才几时由热启动 电机辅助，改变动态工况空气与燃油比例的失调现象，动态时空气跟踪补偿。 该新型不仅提高动力且降低耗油量，更为突出的特性是尾气排放净化度高，其 节油率高于10%以上。动力提升大于5%以上。环保高于原状况-欧IV。 附图说明图1是本实用新型扩展ECU控制电路原理框图； 图2是本实用新型原理图模拟信号处理电路原理图； 图3是本实用新型原理图数字信号处理电路和CPU电路原理图； 图4是本实用新型原理图输出驱动电路原理图。 具体实施方式下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，扩展ECU控制电路包括传感器信号调理电路、红灯信号输入 电路、CPU电路、输出驱动电路，传感器信号输入到传感器信号调理电路的输入 端，传感器信号调理电路和红灯信号输入电路的输出端接CPU电路的输入端， CPU电路的输出端接输出驱动电路的输入端。输出驱动电路的输出端接执行元 件，比如供气装置的风机，热启动电机，喷油器等。如图2、 3、 4所示，该电路是扩展ECU控制电路的主体功能电路，传感器 信号输入处理电路分为数字信号处理电路和模拟信号处理电路，数字信号处理 电路以温度信号处理电路为例说明，其基本单元电路由光耦Ull、反相器U2D、 电阻R8組成，温度信号接光耦Ull的1脚，光耦Ull的2脚接地，光耦Ull的 4脚接反相器U2D的9脚，同时接电阻R8的一端，电阻R8另一端接电源VCC，反 相器U2D的8脚接单片机Ul的8脚，其他传感器输入的信号处理时采用与处理 温度信号的单元电路相同的电路，模拟信号处理电路以节气门电压信号处理电 路说明，其基本电路由放大器U26A、 AD转换器U25、光耦U29-U33、反相器U27、 U28、电阻R55-R69组成，其中放大器U26A的3脚接节气门电压信号正，放大 器U26A的4、 8脚分别接电源VDD、 VCC,放大器U26A的2脚接1脚后再接AD 转换器U25的3脚，单片机U1的37脚通过反相器U27A接光耦U31的3脚，反 相器U27A与光耦U31的节点接电阻R62的一端，电阻R62的另一端接电源VCC， 电阻R61接在光耦U31的2脚和电源VCC之间，光耦U31的6脚通过反相器U27D 接AD转换器U25的13脚，光耦U31与反相器U27D的节点接电阻R63的一端， 电阻R62的另一端接电源5v,在光耦U31的7、 8脚接电源5v，单片机U1的38、AD转换器U25的11脚通过反相器U28A接光耦U29的3脚，反相器U28A与光耦 U29的节点^接电阻R62的一端，电阻R62的另一端^l妄电源5v，电阻R61接在光耦 U31的2脚和电源5v之间，光耦U29的6脚通过反相器U28C接单片机U1的36 脚，光耦U29与反相器U28C的节点接电阻R57的一端，电阻R57的另一端接电 源VCC,在光耦U31的7、 8脚接电源VCC， AD转换器U25的IO脚与ll脚以相

同的单元电路和连接方式接至单片机U1的35脚，如果需要处理模拟信号均采 用上面所述单元电路；CPU电路由单片机及其外围电路组成，外围电路有由晶振 XI、电容C7、 C8组成的晶振电路和由电阻R9和电容C9组成的复位电路；红灯 信号输入电路由开关S1、四二输入与非门芯片1124、电阻53、 54組成，开关S1 的公共点接地，另两点分别接四二输入与非门芯片U24A、 U24B的2、 4脚，四 二输入与非门芯片U24A、 U24B与开关Sl的节点分别通过电阻R53、 R54接电源 VCC,四二输入与非门芯片U24A的3脚接U24B的5脚和单片机U1的12脚，四 二输入与非门芯片U24A的1脚接U24B的6脚；驱动电路由若干相同的单元驱 动电路组成，以热启动电机驱动电路为例说明，其由反相器U21F、 U22C、光耦 U19、电阻R41-R45、三极管Qll、 Q12组成，单片机Ul的27脚分别通过反相器 U21F和电阻R42接光耦U19的2脚，反相器U21F和电阻R42的节点通过电阻 R41接电源VCC，光耦U19的1脚接电源VCC,光耦U19的3脚分别通过反相器 U22C和电阻R44接三4及管Qll的基极，反相器U22C和电阻R44的节点通过电阻 R43接电源12v，光耦U19的4脚接模拟地并通过电阻R45接三极管Qll的发射 极和三极管Q12的基极，三极管Qll的集电极通过电阻R46接电源VCC,三极管 Q12的集电极接负载电源VCC,三极管Q12的发射极接负载输入端。工作原理：该新型扩展ECU控制电路通过原车传感器和增加的传感器采集 信号，接口采用扩展接口，不破坏原车结构，通过传感器信号判断车辆发动机 工况，进而控制执行器件（热启动电机、喷油器、供气装置风机），使发动机处 于最佳工作状态。信号处理电路的传感器数字信号通过光耦隔离，反相器反向后输入单片机 进行处理，模拟信号通过AD转换器后，再通过反相器反向和光耦隔离输入单片 机，等红灯信号通过开关输入，开关信号经去抖电路去抖后输入单片机，单片 机通过存储于其程序存储器中的程序计算并判断输出，其输出信号通过反相器 反向，而后经光耦隔离，再经反相器反向，驱动三极管级联放大电路，从而驱 动执行元件工作。