CN101554870A - 一种汽车节能减排技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车节能减排技术，包括对汽车的各系统进行改进，其特征在于，采取措施对汽车的控制系统、动力系统、冷却水系统、空调系统、发电机充电系统进行改进与调整，通过节能控制器对汽车进行监测与控制，判断出汽车工作过程中的热能与机械能过剩的时机，利用过剩的热能及机械能进行蓄热、蓄冷、蓄电，使汽车可以在各种节能模式及普通模式下工作，最终达到节能减排的目的。所述节能模式包括夏季节能模式、冬季节能模式、强制蓄能模式。

Description

一种汽车节能减排技术

技术领域

本发明涉及一种汽车节能减排技术，特别是有关发动机冷却水循环、发动机预热、汽车发电机充电、汽车空调以及蓄能等方面的节能技术。

背景技术

我国北方地区冬季气温相当低，低温下发动机水箱被冻的事时有发生，给车主造成不便与损失，而且低温下启动发动机也很困难。研究表明，发动机在低温下启动一次相当于汽车正常行驶200公里带来的磨损，同时，汽车冷启动以后还需要预热一段时间，浪费不少燃料，不利于节能减排。

市面上一些驻车加热系统虽然可以解决预热与防冻问题，但是，成本较高，且需要额外的燃料供应，不利于节能减排。

还有一种常见的情况是，在汽车正常行驶时，为了维持车用电器、汽车空调等设备的正常工作，发动机除需要输出前进动力外，还需要另外消耗燃料。根据统计与计算，仅发电机与汽车空调两个设备就需要消耗全部燃料的15％左右。在行驶过程中，特别是在下坡路段刹车减速时，将燃烧燃料得到的机械能变成刹车片上的热量，白白浪费掉，不利于节能减排。

另外，普通汽车在使用空调时，必须启动发动机，虽然有些技术方案在发动机熄火后可以继续使用空调，但是这些方案功能单一或没有考虑节能减排因素。如在200720010103.1号实用新型说明书公布的方案中只有蓄热功能，且不能在发动机水箱散热之前蓄热，当发动机运行时间较短时，蓄热效果差；又如03111807.0号的发明专利公布的方案中，只有蓄冷功能，没有防冻、预热发动机的功能，且没有节能效果。

发明内容

本发明就是为了解决上述的各种问题，最终达到节能减排的目的，具有如下功能：

1)利用汽车行驶中过剩的热能和机械能进行蓄冷、蓄热、蓄电，减少用于维持车用电器、汽车空调工作所需要消耗的燃料。

2)可以消除因空调蒸发器制冷剂泄露对驾乘人员带来的窒息、中毒等风险，并可以在停车熄火后，利用存储的热水或冷水进行制热或制冷，不额外消耗能源。

3)驻车时利用存储的热水防止冷却水结冻，以及在启动前预热发动机，在保护发动机的同时不需要额外消耗能源。

本发明包括：采取措施对汽车的控制系统、动力系统、冷却水系统、空调系统、发电机充电系统进行改进与调整，其特征在于，包括至少增加一个节能控制器、一个保温水箱、一个水冷换热器，还增加、更换或利用原有的管道、电磁阀、电动水泵、水冷式风机盘管(M2)、传感器、继电器以及相关配件，通过节能控制器对汽车进行监测与控制，判断出汽车工作过程中的热能与机械能过剩的时机，充分利用汽车工作过程中过剩的热能与机械能进行蓄热、蓄冷、蓄电，使汽车可以在各种节能模式及普通模式下工作，最终达到节能减排的目的。所述节能模式包括夏季节能模式、冬季节能模式、强制蓄能模式。

所述改进的措施包括：

1、对控制系统的改进措施包括：

在汽车上增加一个节能控制器，并增加取样电路及取样元件、继电器等。所述节能控制器采用逻辑电路设计制成，优选微电脑节能控制器；所述取样电路及取样元件专门为节能控制器采集汽车各系统的工作状态信号，取样电路及取样元件包括各种传感器、发动机启动信号取样电路、空调开关信号取样电路、蓄电量取样电路等；所述继电器是包括用于控制发动机启动开关、充电电路、空调离合器、四通阀、电磁阀、水泵、风机盘管、怠速提升机构等节能设备的开启/关闭的器件。

2、对汽车动力系统的改进措施包括：

在没有制动传感器、档位传感器、离合器传感器、油门传感器的汽车上安装相应传感器，或者利用汽车原有传感器；离合器传感器和空挡传感器可以选择二者之一，比如自动档汽车可以不安装离合器传感器；适当调整刹车制动行程，使制动传感器至较灵敏状态；将发动机启动信号、制动信号、油门信号、档位信号、离合器信号等汽车工作状态取样信号提供给节能控制器，以帮助节能控制器对汽车是否机械能过剩进行监测与判断。

将发动机启动电路与节能控制器的取样电路连接；将节能控制器的发动机启动继电器与发动机启动开关连接，使节能控制器(M)可以通过定时、遥控或自动控制启动发动机，用于冬季因汽车长时间在驻车保温水箱的水温也下降至接近结冰温度时，防止冷却水系统冻坏而启动发动机。

3、对冷却水系统的改进措施包括：

在汽车上增加设置一个保温水箱，通过管道与发动机冷却水管连接；去除节温器，在管道上增加有电磁阀及电动水泵，在发动机、保温水箱、散热水箱上分别安装温度传感器；根据汽车使用环境温度的不同，保温水箱可用于存储低温冷却水或者高温冷却水。

4、对汽车空调系统的改进措施，主要是将制冷剂热交换系统改为水冷式热交换系统，包括：

用水冷式风机盘管代替驾驶室热风机及空调蒸发器，或者直接利用原暖风机作为水冷式风机盘管；增加一个水冷式热交换器；在风机盘管与热交换器及保温水箱之间连接冷却水管道，管道上安装电磁阀以及水泵；在原本没有四通阀的空调系统中增加一个四通阀，使空调系统可以在制冷与制热状态之间转换；可以利用汽车行驶中过剩的机械能加热或者冷却保温水箱中的冷却水；保温水箱中的冷却水用于空调制冷或制热；将空调的怠速提升控制端与节能控制器的相应继电器连接，用于控制怠速提升机构的开启与关闭。在水冷式换热器、风机盘管上分别安装温度传感器。

5、对发电机充电系统的改进措施包括：

增加一个继电器，继电器与节能控制器连接，使汽车能够在所述充电节能模式下工作，将汽车过剩的机械能转换为电能存储起来。

本文的名词说明：

所述汽车是指汽油车、柴油车、混合动力汽车等各种至少具有蓄电瓶、空调、水冷式发动机的各种大小车辆；

所述暖风机是指非独立式暖风机；所述空调是指常见的非独立式汽车空调系统，对于采用独立式空调系统的汽车，其冷却水系统、发电机充电系统可以采用本技术方案，但是空调系统改进措施及工作流程有一些变化，这里不做详细说明。

所述冬季节能模式是指：在低温天气下，在散热水箱散热之前保温水箱即开始存储高温冷却水；并将高温冷却水用于空调制热、冷却水防结冻、发动机预热；同时发电机利用汽车过剩的机械能对蓄电瓶充电；如果空调系统中有四通阀，还可以利用汽车过剩的机械能对保温水箱中的冷却水进行加热，充分利用过剩的机械能蓄热。

所述夏季节能模式是指在高温天气下，发电机利用过剩的机械能对蓄电瓶充电，同时空调系统利用汽车过剩的机械能对保温水箱中的冷却水进行冷却，即蓄冷；使用空调时可将保温水箱中的低温冷却水用于空调制冷。

所述强制蓄能模式，是指在冬季或夏季节能模式下，汽车行驶在较长下坡道路时，按下强制蓄能按键，汽车立即进行蓄电、蓄热或蓄冷，不受是否刹车的影响，直到汽车的机械能过剩状态解除或者人为解除强制蓄能模式。

在上述各种节能模式下，当汽车处于机械能过剩状态时，用于空调的怠速提升机构均不工作。

当切换为普通模式时，除节能控制器根据发动机水温高低控制电磁阀F1开启/关闭外，汽车其它各设备都工作在没有改进前的普通状态。

所述蓄冷是指将低温冷却水存储在保温水箱中，所述蓄热是指将高温冷却水存储在保温水箱中，所述蓄电是指将电能存储在蓄电瓶中。

所述节能设备包括：动力系统、汽车空调系统、冷却水系统、发电机充电系统等系统改进后的相关设备、电路及元器件；

所述动力系统包括行车制动机构、档位变速机构、离合器机构、油门控制机构、发动机启动开关、怠速提升机构等设备；

本文所述高温是指30℃以上温度，所述低温是指30℃以下温度。

所述传感器包括温度传感器、制动传感器、油门传感器、档位传感器、离合传感器等；所述油门传感器一般安装在油门踏板位置，踩下油门踏板即可产生油门信号。油门信号也可以采用其它形式获取，比如在燃油泵、喷油嘴、喷气嘴等设备上取样，这时可不增加安装油门传感器。

本文所述的机械能过剩：汽车正常行驶过程中，如果汽车没有处于空挡或倒档之一，或者没有踩下油门踏板或离合器踏板之一，且在需要制动减速的时候，则汽车处于机械能过剩状态。

当汽车处于机械能过剩状态时，一旦档位处于空挡、倒档，或者踩下油门踏板、离合器踏板，节能控制器获得空挡信号、倒档信号、油门信号、离合器分离信号之一，则判断为机械能过剩状态解除。

本文所述的“油”泛指各种用于发动机的燃料，所述油门踏板是指用于人工控制发动机燃料供给的装置，踩下即增加燃料供给。

当发动机水温超过设定值a时，汽车就处于热能过剩状态。

所述电磁阀是指可以通过电压控制水流开启/关闭的水阀；所述水泵为直流电动循环水泵，关闭时对水流无循环作用，但仍可以通过水流；

所述空调离合器是指用于控制空调压缩机是否带负荷工作的电磁控制机构，对于采用外部控制式变排量压缩机的汽车空调，该控制机构为排量控制阀。

所述冷却水系统是指包括发动机水路、散热水箱、保温水箱、风机盘管、水冷式换热器及相应管道、水泵、电磁阀等，其中所述冷却水是指用于冷却发动机的汽车防冻液。

所述的风机盘管是指用于驾驶室空气热交换的水冷式风机盘管，汽车原暖风机如果能适用于制热/制冷热交换，也可以作为风机盘管使用。

所述水冷式热交换器是指用于制冷剂与冷却水之间的热交换设备。

本文所述刹车制动器为行车制动器，一般为脚刹；

所述增加的管道、换热器、电磁阀、水泵须保温绝热。

附图说明

附图1是本发明的结构原理方框图；

附图2是节能控制器的各工作模式之间的联系示意图；

附图3是本发明的节能设备装配结构示意图；

附图4是节能设备在冬季节能模式下的工作流程图；

附图5是节能设备在夏季节能模式下的工作流程图；

附图6是节能设备在驻车模式下的工作流程图；

附图7是节能设备在充电节能模式下的工作流程图；

附图8是实施案例三的发电机充电系统的改进的电路示意图；

上述附图并非按比例绘制的标准图。

具体实施方式

本发明可以包括多个实施方式，本说明书优选2个案例，针对本发明的特征部分进行说明。

实施案例一

如附图3所示，本实例中包括对普通手动档汽车的控制系统、动力系统、冷却水系统、空调系统、发电机充电系统进行改进。包括增加一个节能控制器M、一个保温水箱4、一个水冷换热器5，还增加或更换节能模式下各系统工作时所必要的水冷式风机盘管M2、管道、电磁阀、电动水泵、传感器、继电器及相关配件；包括：

1)在控制系统的改进措施包括：

增加一个节能控制器M，并增加取样电路及取样元件、继电器等。在节能控制器M的控制，通过按键切换，使汽车工作在夏季节能模式、冬季节能模式、强制蓄能模式、普通模式；

所述节能控制器M在冬季节能模式下包括蓄热节能模式、充电节能模式、驻车模式，在夏季节能模式下包括蓄冷节能模式、充电节能模式、驻车模式；在冬季或夏季节能模式下，当汽车行驶在较长下坡时都可以人工切换为强制蓄能模式，而在汽车停车熄火后自动转换为驻车模式；切换为普通模式时，除电磁阀F1外，汽车其它各设备工作在没有改进前的普通状态，节能控制器M根据发动机水温高低控制电磁阀F1开启或关闭。

所述节能控制器M，采用微电脑结构，根据节能设备的工作流程设计控制软件，控制节能设备在各种节能模式下工作。增加节能控制器后，使汽车控制系统增加如下工作流程：

通过刹车温度传感器、制动传感器、油门传感器、倒档传感器、空挡传感器、离合器传感器及相关取样电路对汽车的动力系统、冷却水系统、空调系统、发电机充电系统、动力系统的工作状态进行实时监测，判断出汽车行驶过程中的热能与机械能过剩的时机。

根据不同的工作状态及设定的工作模式输出各种控制信号，通过继电器控制各系统相应设备，使之按要求开启与关闭，达到保护汽车与节能减排的目的。

控制器在发动机熄火后自动转换为驻车模式；在驻车模式下，可以遥控、定时、自动启动发动机。

在处于强制节能模式下，当汽车机械能过剩状态解除时，即解除强制节能模式。

2)对于动力系统的改进措施包括：

在原本没有安装制动传感器、档位传感器、离合器传感器、油门传感器的汽车上安装相应传感器，或者利用汽车原有传感器；将发动机启动电路与节能控制器的取样电路连接；适当调整刹车制动行程，使制动传感器为较灵敏状态；

将该制动信号、油门信号、档位信号、离合器信号、发动机启动信号作为汽车工作状态信号提供给节能控制器M，以利于节能控制器对汽车行驶过程中的机械能是否过剩作出判断。

将节能控制器的发动机启动继电器与发动机启动开关Q1连接，使节能控制器可以通过定时、遥控或自动控制启动发动机，用于冬季汽车因长时间驻车，当保温水箱4的水温下降至接近结冰温度时，为了防止冷却水系统结冻确须启动发动机预热时启动发动机。

3)对于发动机冷却水系统的改进，包括：

如附图1所示，在冷却水系统中增加设置一个保温水箱4，通过管道与发动机冷却水管连接；所述保温水箱4的箱体采用金属材料或其它高强度材料制成，保温水箱的容积可以根据汽车的型号、空间、使用环境等因数确定，箱壁夹层中填充高性能的保温绝热材料，使汽车在低温天气下驻车时，能够保证保温水箱的水温在12小时内不下降50℃；

去除节温器，在管道上增加有电磁阀F2、F3、F4以及水泵1，在原散热水箱3一侧的管道上增加一个电磁阀F1，使保温水箱4在散热水箱散3热之前即可开始存储热水；在夏季保温水箱4还用于存储低温冷水；

在发动机M1、散热水箱3、保温水箱4上分别安装温度传感器；

利用发动机M1本身工作时过剩的热量，对保温水箱4中的冷却水进行加热，并将热水存储在保温水箱4中，用于冬季暖车或驾驶室空调制热；

冷却水系统的工作流程如下：

如附图4所示，在冬季节能模式下，当发动机M1温度低于节能控制器的设定值a时，电磁阀F1、F2、F3、F4关闭，发动机冷却水在内部小循环；

当发动机M1温度高于设定值a时，电磁阀F2、F3、F4打开，将热水存储在保温水箱4中，冷却水循环路径是：发动机-发动机水泵-F3-F4-保温水箱4-水泵1-F2-发动机；

当发动机温度进一步升高至设定值b时，电磁阀F1打开，发动机冷却水在散热器3中散热，冷却水循环路径是：发动机M1-发动机水泵-F1-散热水箱3-发动机；这时，F2、F3、F4间歇地工作，保温水箱4蓄热。

如附图6所示，驻车模式下，冬季驻车时间较长后，冷却水系统中有一个温度传感器温度下降至设定值d时，电磁阀F1-F6及水泵1自动开启，利用保温水箱4的热水对发动机M1、散热水箱3、水冷式换热器5、风机盘管M2加热，直到冷却水系统温度上升至设定值f，防止冷却水结冰，热水循环路径是：整个冷却水循环系统；

如果驻车时间过长，保温水箱4中的水温低于设定值f时，为防止冷却水系统冻结，自动启动发动机工作，直到保温水箱4中的水温上升至设定值a时停机；也可以采用定时或者遥控的方式启动发动机。

所述设定值a可在80-90℃之间设定，设定值b可在90-120℃之间设定。

所述设定值d可稍高于冷却水结冰温度，可在-35℃-0℃之间设定，所述设定值f适当高于设定值d，可在-35℃-0℃之间设定；

在汽车启动前，需要对发动机M1进行预热，如果发动机水温低于保温水箱的水温，电磁阀F2、F3、F4及水泵1开启，直到发动机M1与保温水箱4的温度接近或者发动机已启动为止，利用保温水箱4的热水对发动机M1预热，热水循环路径是：保温水箱4-水泵1-F2-发动机-F3-F4-保温水箱4；

4)对于汽车空调系统的改进，包括：

如附图3所示，用水冷式风机盘管M2代替驾驶室暖风机及空调蒸发器，或者直接利用原暖风机作为风机盘管M2；在空调系统中增加一个水冷式热交换器5；在风机盘管M2与水冷式热交换器5及保温水箱4之间连接冷却水管道，在管道上安装电磁阀F5、F6以及水泵2；在原本没有四通阀的空调系统中增加了一个四通阀6，使空调系统可以在制冷与制热状态之间转换；可以利用过剩的机械能加热或者冷却保温水箱中的冷却水；在低温天气将保温水箱4中的高温冷却水用于空调制热、防止冷却水结冻、预热发动机；在高温天气将保温水箱4中的低温冷却水用于空调制冷；将空调的怠速提升机构控制端Q2与节能控制器M的相应继电器连接，用于控制怠速提升机构的开启与关闭。

在风机盘管M2、水冷式换热器5上分别安装温度传感器。

空调系统的工作流程如下：

如附图5所示，在夏季节能模式下的蓄冷节能模式时，汽车在正常行驶过程中，如果汽车处于机械能过剩状态，不论是否已开启空调，空调离合器7通电，空调压缩机工作，怠速提升机构关闭，电磁阀F4、F6打开，水泵2工作，直到松开刹车或汽车机械能过剩状态解除为止。空调系统利用汽车行驶中过剩的机械能，通过制冷系统的热交换器5对冷却水进行冷却，把冷却水存储在保温水箱4中。冷却水循环路径：热交换器5-水泵2-保温水箱4-水泵1-F6-热交换器5。

在夏季节能模式下使用空调，如果保温水箱4的水温低于节能控制器的设定值c时，电磁阀F4、F5打开，水泵1工作，冷水在风机盘管M2中循环换热，空调输出凉风降低驾驶室温度。冷却水循环路径：保温水箱4-水泵1-F5-风机盘管M2-F4-保温水箱4。

当保温水箱4的水温高于设定值c时，不论是否刹车，空调制冷系统均工作，怠速提升机构启动，电磁阀F5、F6打开，风机盘管M2及水泵2工作，经过制冷后的冷却水直接供给风机盘管M2，空调快速输出凉风。冷却水循环路径：换热器5-水泵2-风机盘管M2-F5-F6-换热器；在夏季节能模式下，电磁阀F2、F3一直保持关闭状态。

所述设定值c在0-30℃之间设定。

如附图4所示，在冬季节能模式下的蓄热节能模式，当汽车处于机械能过剩状态时，压缩机M3、四通阀6、电磁阀F4、F6、水泵2工作，怠速提升机构关闭，空调系统通过水冷式换热器5对保温水箱4中的冷却水加热，保温水箱4蓄热，直到松开刹车或汽车机械能过剩状态解除。

在冬季节能模式下使用空调制热，如果保温水箱4中水温高于设定值h，则电磁阀F4、F5、水泵1及风机盘管M2工作；如果保温水箱4中水温低于设定值h，则电磁阀F2、F3、F5、风机盘管M2工作，其它电磁阀及水泵关闭，使空调能够快速地输出暖风。所述设定值h在30-100℃之间设定。

如果汽车所处地区昼夜温差很大，中午需要空调制冷，夜晚有可能温度很低，那么可在中午使用夏季节能模式，到了下午停车熄火之前一段时间，可以将节能控制器M的工作模式转换为冬季节能模式，将发动机M1的高温热水存储在保温水箱4中。

所述强制蓄能模式的工作流程见图2。

在冬季或夏季节能模式下，如果汽车行驶在较长下坡路段，可按下强制蓄能按键，使汽车工作在强制蓄能模式，这时的汽车进行蓄电、蓄热或蓄冷，不受是否刹车的影响，直到汽车机械能过剩状态解除，或者人为解除强制蓄能模式。

5)如附图1所示，对发电机充电系统的改进，使汽车能够工作在充电节能模式，包括：在发动机充电系统的充电电路中增加一个继电器K1；

其工作流程如附图7所示，汽车正常行驶中，如蓄电瓶A内电量在节能控制器的设定值e以上时，继电器K1断开，发电机无负荷；

当汽车需要减速时，从踩下刹车制动踏板开始，发电机整流器输出端子通过K1接通蓄电瓶A，对电瓶充电，直到松开刹车或蓄电瓶已充满电；

发动机启动后，当蓄电瓶A内电量低于设定值e时，不论是否刹车，K1均接通，发电机对电瓶充电，以保证蓄电瓶的基本电量储备；

所述设定值e是指电瓶能够维持汽车各设备正常工作的基本电量值，设定值e低于电瓶额定值，所述额定值为蓄电瓶的最大蓄电量。

在本案例中，对于所属领域的技术人员可以理解的部分技术细节，不作详细阐述。

实施案例二

如附图8所示，本案例是在实施案例一的基础上，增加一个蓄电瓶B、一个继电器K2，通过调整充电节能模式的工作流程，使蓄电瓶B专门用于存储汽车行驶过程中过剩的机械能转换成的电能；

在实施案例一的基础上，将发电机皮带盘更换为原直径80-90％左右的皮带盘，以提高发电机转速，使发电机输出较大功率，还可以增加或者更换一个大功率发电机，通过调整充电节能模式的工作流程，将汽车行驶过程中更多过剩的机械能转换为电能，对蓄电瓶进行充电。

采用上述类似的方法对空调系统进行改进，将压缩机皮带盘更换为原直径80-90％左右的皮带盘，以提高压缩机转速，使压缩机输出较大功率，还可以增加或者更换一个大功率压缩机，通过调整空调系统的工作流程，将汽车行驶过程中更多过剩的机械能用于制冷或制热。

为了适应不同型号、不同用途的汽车，可以根据实际情况，通过改变冷却水管道与其它设备的连接关系，同时改变冷却水系统各设备的工作流程，可以达到相同的节能效果。

本实例中的主要工作流程与实施案例一基本相同，不再进行阐述。

对于本文所述的各种改进措施，以不影响设备使用安全为限。在改进后的各系统中加入过载保护装置，使设备在节能的同时安全可靠。

综合案例一、二可以看出，在本发明的基础上，有多种类似的技术方案，均可以达到相同或类似的节能效果。所以，凡是在本发明的基础上，通过改变部分管道连接关系、增减部分节能项目、增减部分配件、调整部分工作流程、改变控制方式等改动措施，使汽车达到相同或类似节能效果，均属于本专利的范围。

本发明适用于汽车生产、汽车改装行业对汽车的设计生产与改装。

Claims (10)

1、一种汽车节能减排技术，其特征在于，采取改进措施对汽车的控制系统、动力系统、冷却水系统、空调系统、发电机充电系统进行改进与调整，包括：在汽车上至少增加一个节能控制器(M)、一个保温水箱(4)、一个水冷式换热器(5)；增加、更换或利用原有的管道、电磁阀、电动水泵、水冷式风机盘管(M2)、传感器、继电器以及相关配件；通过节能控制器(M)对汽车进行监测与控制，利用汽车工作过程中过剩的热能与机械能进行蓄热、蓄冷、蓄电，使汽车可以工作在夏季节能模式、冬季节能模式、强制蓄能模式、普通模式。

2、根据权利要求1所述的节能减排技术，其特征在于：

所述冬季节能模式下包括蓄热节能模式、充电节能模式、驻车模式；

所述夏季节能模式下包括蓄冷节能模式、充电节能模式、驻车模式；

在冬季或夏季节能模式下，当汽车行驶在较长下坡时可以人工切换为强制蓄能模式；在汽车停车熄火后自动转换为驻车模式；

当切换为普通模式时，除节能控制器根据发动机水温高低控制电磁阀F1开启/关闭外，汽车其它各设备都工作在没有改进前的普通状态。

3、根据权利要求1所述的控制系统的改进措施，其特征在于包括：

在汽车上增加一个节能控制器(M)，并增加取样电路及取样元件、继电器；所述节能控制器(M)采用逻辑电路设计，使汽车控制系统增加如下的工作流程：

节能控制器(M)通过取样电路及取样元件对汽车各系统的工作状态进行实时监测；判断出汽车行驶过程中的热能与机械能过剩的时机，根据汽车不同的工作状态及设定的工作模式输出各种控制信号，通过继电器控制各系统相应的节能设备，使节能设备按要求开启与关闭。

4、根据权利要求3所述的控制系统的改进措施，其特征在于：

所述取样电路及取样元件包括各种传感器、发动机启动信号取样电路、空调开关信号取样电路、蓄电量取样电路；所述继电器包括用于控制发动机启动开关、充电电路、空调离合器、四通阀、电磁阀、水泵、风机盘管、怠速提升机构的开启/关闭的器件。

5、根据权利要求1所述的汽车动力系统的改进措施，其特征在于，包括：

在没有制动传感器、档位传感器、离合器传感器、油门传感器的汽车上安装相应传感器，或者利用汽车原有传感器；调整刹车制动行程，使制动传感器为灵敏状态；将发动机启动电路与节能控制器的取样电路连接；

将发动机启动信号、制动信号、油门信号、档位信号、离合器信号作为汽车工作状态取样信号提供给节能控制器(M)，用以帮助节能控制器(M)对汽车是否机械能过剩进行监测与判断。

将节能控制器(M)的发动机启动继电器与发动机启动开关连接，使节能控制器(M)可以通过定时、遥控或自动控制启动发动机，用于冬季汽车因长时间驻车，当保温水箱(4)的水温下降至接近结冰温度时，防止冷却水系统冻坏而启动发动机。

6、根据权利要求1所述的对冷却水系统的改进措施，其特征在于包括：

在冷却水系统中增设一个保温水箱(4)，通过管道与发动机冷却水管道连接，在管道上增加有电磁阀(F2、F3、F4)以及水泵(1)，在散热水箱(3)一侧的管道上增加一个电磁阀(F1)，去除节温器，在发动机(M1)、散热水箱(3)、保温水箱(4)上分别安装温度传感器；

在低温天气时，使保温水箱(4)在散热水箱(3)散热之前即开始存储高温冷却水；将高温冷却水用于空调制热、冷却水防结冻、发动机预热；在高温天气时，保温水箱(4)可以用于存储低温冷却水。

7、根据权利要求1所述的对汽车空调系统的改进措施，其特征在于：

用水冷式风机盘管(M2)代替驾驶室暖风机及空调蒸发器，或者直接利用原暖风机作为风机盘管(M2)；在空调系统中增加一个水冷式热交换器(5)；在风机盘管(M2)与水冷式热交换器(5)及保温水箱(4)之间连接冷却水管道，在管道上安装电磁阀(F5、F6)以及水泵(2)；在风机盘管(M2)、水冷式换热器(5)上分别安装温度传感器；将空调的怠速提升机构控制端与节能控制器(M)的相应继电器连接，用于控制怠速提升机构的开启与关闭；

在原本没有四通阀的空调系统中增加了一个四通阀(6)，使空调系统可以在制冷与制热状态之间转换，可以利用汽车行驶中过剩的机械能加热或者冷却保温水箱(4)中的冷却水；

在低温天气时，将保温水箱(4)中的高温冷却水用于空调制热、冷却水防结冻、发动机预热；在高温天气时，将保温水箱(4)中的低温冷却水用于空调制冷。

8、根据权利要求7所述的对汽车空调系统的改进措施，其特征在于：

将压缩机皮带盘更换为原直径70-90％的皮带盘，以提高压缩机转速，使压缩机输出较大功率；更换一个大功率空调压缩机或增加一个空调压缩机；通过调整空调系统的工作流程，将汽车行驶过程中更多过剩的机械能用于制冷或制热。

9、根据权利要求1所述的对发电机充电系统的改进措施，其特征在于：

在发电机充电系统中增加一个继电器(K1)，继电器(K1)与节能控制器连接，使汽车能够在所述充电节能模式下工作，将汽车过剩的机械能转换为电能存储起来。

10、根据权利要求9所述的对发动机充电系统的改进措施，其特征在于：

增加一个蓄电瓶(B)、一个继电器(K2)，通过调整节能控制器充电节能模式下的工作流程，使蓄电瓶(B)专门用于存储汽车行驶过程中过剩的机械能转换成的电能；将发电机皮带盘更换为原直径70-90％的皮带盘，以提高发电机转速，使发电机输出较大功率；增加或者更换一个大功率的发电机，通过调整充电节能模式的工作流程，将汽车行驶过程中更多过剩的机械能转换为电能，对蓄电瓶进行充电。

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