CN101628548A

CN101628548A - 一种汽车节油的方法及装置

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Publication number: CN101628548A
Application number: CN200810302783A
Authority: CN
Inventors: 杨鸣峰; 王小霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-20

Abstract

本发明公开了一种汽车节油的方法及装置，本发明将汽车刹车、下坡或滑行时的能量通过发电机转变成电能形式，并将该电能的全部或部分通过蓄电池存储，当汽车不需要发动机输出动力仅维持怠速运行时，通过控制系统停止向发动机供油，用汽车刹车、下坡或滑行时的能量转变成的电能或存储的电能驱动一个电动机带动发动机旋转，维持发动机怠速运行；当汽车需要发动机输出动力时，控制系统立即断开维持汽车发动机怠速运行的电能，同时恢复对发动机供油。本发明不改变驾驶员的操作规程和习惯，自动完成节油过程，可达到20％～60％的节油效果。本发明能保持现有汽车的各项指标，能以较经济的方式降低传统的汽车耗油量，同时也减少了汽车尾气的排放。

Description

一种汽车节油的方法及装置

为。

既要“断油节油”，又要保证汽车的正常运行，是本发明所解决的关键技术问题。通过大量的分析、实践和总结，我们发明了这个新型的汽车节油系统：它能回收汽车在刹车、下坡或滑行的能量，以电能的形式来使用及加以存储。当汽车不需要发动机输出动力给车轮而又需要怠速运行时(例如刹车、下坡、滑行或临时停车时)，控制发动机的供油系统停止向发动机供油，利用回收或存储的电能，使一个电动机转动，带动汽车发动机，以电动机的旋转来模拟汽车怠速，维持汽车运行的基本状态；当汽车需要发动机输出动力给车轮时(例如上坡、加速或匀速行驶时)，又立即停止给电动机供电，控制发动机的供油系统恢复对发动机的供油，以发动机的动力来驱动车轮转动从而驱动汽车行驶。如此循环，经实验观察，它能达到20％～60％的节油效果。

实验例：为了证实本发明的有益效果，申请人用一辆1.8L排量的经过本发明的方法改装的汽车做了实测，从贵阳到都匀，行程156公里，耗油3.2L，平均每百公里耗油2.06L/100km。在贵州省贵阳市大部分街道限速40km/h的拥堵市区行驶，大多数时间以10km/h～20km/h的速度走走停停，加装有本发明的装置的1.8L排量汽车的耗油量控制到了5.00L/100km左右。从以上实验结构可知，这样的节油效果，是目前除混合动力车型外其它车型无法达到的。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明中发电机采用发电机离合器与车轮连接的结构示意图；

图3是本发明中燃油供给系统的原理框图；

图4是本发明中光电刹车传感器的结构示意图。

附图中的标记为：1-微电脑模块，2-油门传感器，3-刹车传感器，4-车速信号，5-燃油供给系统，6-发电机，7-蓄电池，8-电动机，9-车轮，10-车轮的轮轴，11-发动机，12-发电机离合器，13-电动机离合器，14-分度盘，15-感应元件，16-供油控制模块，17-供油执行机构，18-原车燃油系统，19-刹车踏板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限制。

本发明的实施例：本发明的汽车节油的方法，如图1所示。该方法是将汽车刹车、下坡或滑行时的能量通过发电机转变成电能形式，并将该电能的全部或部分通过蓄电池存储，即通过旋转的车轮或轮轴带动发电机发电，并将发电机发出的电能一部分供给电动机，另一部分对蓄电池充电存储，或将发电机发出的电能全部对蓄电池充电存储。蓄电池设有两组，两组蓄电池中电量较低的一组蓄电池，通过发电机回收汽车释放的能量，发电机对其进行充电，同时电量较高的另一组蓄电池又以极低的能量供给电动机带动发动机旋转，保证汽车的怠速运行，维持汽车的基本运行状态。由于汽车在高速滑行时，特别是在下坡时，汽车释放的能量大于维持发动机怠速运行时消耗的能量，这部份能量被蓄电池存储，在临时停车时，又可以用储存的电能维持汽车的基本运行状态。当汽车需要发动机输出动力时，驾驶员脚踩油门，本发明的装置自动停止对汽车工作的参与，不起作用，因此本发明对汽车本身的结构和使用性能影响极小，这时控制系统立即断开维持汽车发动机怠速运行的电能，同时恢复对发动机供油。所述的控制系统包括微电脑模块接收刹车信号、油门状态信号、电动机工作状态信号、车速信号和蓄电池电量信号；微电脑根据事先设定的程序进行运算，发出供油控制信号、充放电控制信号和电动机控制信号，对发动机的供油状态、蓄电池的充放电状态和电动机的工作状态进行控制。

采用本发明的汽车节油方法制作汽车节油装置时，它包括微电脑模块1，微电脑模块1可采用市场上出售的型号为S3C44BOX01的微电脑芯片及相应的外围电路组成，微电脑模块1也可直接采用市场上出售的其它型号的成品进行安装；制作时，将微电脑模块1的I/O端口分别与安装在汽车上的油门传感器2、刹车传感器3、车速信号4、汽车的燃油供给系统5、发电机6、蓄电池7、电动机8、汽车发动机11连接；将微电脑模块1的电源控制输入端与发电机6和蓄电池7连接，微电脑模块1的电源控制输出端与安装在汽车上并与汽车发动机11连接的电动机8和蓄电池7连接。

使车轮9向发电机6传递动力，为了节约成本，可采用长期连接的方式，即不论发电机6是否处于发电状态，始终保持发电机6与车轮9之间的机械连接。当微电脑模块1控制其发电时，发电机6的旋转阻力，成为车轮9的刹车力，这个刹车力的大小由微电脑模块1控制的充电电流的大小决定，也就是说充电电流由踩下刹车踏板的力度及速度决定；当微电脑模块1控制发电机6停止发电时，发电机6对车轮9的旋转阻力是发电机6自身很小的机械摩擦阻力，可以不计；也可以加装一个发电机离合器12，使发电机6不发电时同车轮9的连接断开，进一步减小发电机6不发电时对车轮9的阻力。发电机6同车轮9之间的连接，可以采用皮带、齿轮、链条、磨擦轮或同轴等方式连接，既可以采用与车轮9的轮轴10连接的方式，也可采用直接与车轮9连接的方式。

在将电动机8向发动机11传递动力，使发动机11模拟怠速运行时，为了节约成本，可采用长期连接的方式，即不论电动机8是否向发动机11传递动力，始终保持电动机8与发动机11的曲轴或启动机轴之间的机械连接，当微电脑模块1控制其带动发动机11模拟怠速运行时，电动机8通过电动机8的驱动轴向发动机11传递动力；当微电脑模块1控制电动机8不向发动机11传递动力时，电动机8对发动机11的旋转阻力是电动机8自身很小的机械摩擦阻力，可以不计。也可以加装一个电动机离合器13，使电动机8不向发动机11传递动力时，将电动机8与发动机11的连接断开，进一步减小电动机8不向发动机11传递动力时对发动机11的阻力。电动机8的驱动轴与发动机11之间的连接，可以采用皮带、齿轮、链条、磨擦轮或同轴等方式连接，电动机8既可以与发动机11的曲轴连接，也可以与汽车启动机轴的发动机端连接。

将刹车传感器3安装在汽车的刹车踏板上，将油门传感器2安装在汽车的油门踏板上。刹车传感器3或油门传感器2可以采用现有技术中的各种角度或位置传感元器件。

上述燃油供给系统5如图3所示，它包括供油控制模块16和供油执行机构17，微电脑模块1与供油控制模块16的输入端连接，供油控制模块16的输出端与供油执行机构17连接，供油控制模块16和供油执行机构17可以利用现有汽车上的装置，将供油执行机构17与原车燃油系统18连接。微电脑模块1向供油控制模块16发出燃油通断信号，该信号经供油执行机构17，对原车燃油系统18执行燃油供给的通断。对原车燃油系统18执行燃油供给通断的方式可用以下几种方式实现：

1)开启或关闭原车燃油系统18的供油管：这时供油执行机构17控制串联在原车燃油系统18供油管上的电磁阀，当供油控制模块16接收到微电脑模块1的指令，供油控制模块16经供油执行机构17开启或关闭串联在原车燃油系统18供油管上的电磁阀，直接开启或关闭原车燃油系统18的供油管。

2)开启、关闭原车燃油系统18的供油泵：这时供油执行机构17是一个电子开关电路(如继电器、可控硅、晶体管等组成的电子开关电路)，该电子开关电路控制原车燃油系统18中供油泵，控制原车燃油系统18的供油泵是否对发动机11供油。

3)开启、关闭原车燃油系统18的喷油嘴：这时供油执行机构17是一个电子开关电路(如继电器、可控硅、晶体管等组成的电子开关电路)，该电子开关电路控制原车燃油系统18中喷油嘴，控制原车燃油系统18的喷油嘴是否对发动机11的汽缸进行喷油。

4)给原车电脑燃油开关信号，修改原车电脑关于燃油供给的程序，使原车电脑配合微电脑模块1控制原车燃油系统18的喷油嘴是否对发动机11的汽缸进行喷油。

检测驾驶员是否踩下油门踏板，油门传感器2为一个简单的行程开关，只要检测驾驶员是否踩下油门踏板，就能使行程开关动作，从而给微电脑模块1一个电脉冲信号，实现驾驶员是否踩下油门踏板的检测，具体的实现方式，或采用现有技术中光电的、永久磁铁的、机械触点的、电容式的、超声波的等等很多检测的方式。

检测驾驶员踩下刹车踏板19的速度和力度，通过刹车传感器3把检测驾驶员踩下刹车踏板的速度信号和力度信号，转变成电脉冲信号来完成。检测驾驶员踩下刹车踏板的速度，可以通过检测刹车踏板单位时间被踩下经过的固定点数来实现，在现有技术中，有光电的、永久磁铁的、机械触点的、电容式的等等多种方式实现，也可以采用发电机式的、可变电阻的更多的方式实现；检测驾驶员踩下刹车踏板的力度，可以通过检测刹车踏板被踩下经过的固定点数来实现，类似检测驾驶员踩下刹车踏板的速度的方式，在现有技术中，也有很多检测的方式。图4本发明其中一种光电刹车传感器的示意图。它包括分度盘14和设在分度盘14附近的感应元件15。

蓄电池7采用A、B两组，两组互为备用，由微电脑模块1控制充、放电，充电时总是向A、B组蓄电池中剩余电量低的一组充电，放电时总是由A、B组蓄电池中剩余电量高的一组向电动机8供电。

车速信号4可由原车的电脑或车速表获得。

本发明的工作过程：

1、充电、断油及模拟怠速工作过程

汽车在刹车、下坡、滑行或临时停车时，如果汽车驾驶员的脚离开油门，油门传感器2检测到松开油门后，向微电脑模块1发出油门已关闭信号，经微电脑模块1处理发出指令，同时执行以下操作：

1)、延时0.5～10秒后，向燃油供给系统5发出停止供油信号，停止向发动机11供油。

2)、指令发电机6或蓄电池7(A、B组蓄电池中剩余电量高的一组)向电动机8供电，使电动机8带动发动机11以怠速的转速旋转模拟怠速运行。

3)、微电脑模块1判断以下两种情况，发出相应的指令：

a)、如果车速信号4送给微电脑模块1的信号，确定车速≥5km/h，微电脑模块1就根据刹车传感器3送来的信号，判断刹车踩下的力度及快慢的、控制发电机6采用相应的电流(或电压)向电动机8供电及对蓄电池7(A、B组蓄电池中剩余电量低的一组)进行充电。

b)、如果车速信号4送给微电脑模块1的信号确定车速＜5km/h，微电脑模块1就认为汽车已经停止，切断发电机向电动机8供电的供电电路及向蓄电池7充电的充电电路，停止向电动机8进行供电及向蓄电池7进行充电。

2、保证发动机的动力输出过程：

汽车在上坡、加速或匀速行驶时，汽车驾驶员的脚接触油门后，油门传感器2检测到后，向微电脑模块1发出油门已踩下信号，停止本发明的节油装置参与汽车的运行，使汽车恢复原车的工作状态，保证汽车的性能不受本节油系统的影响，发挥汽车原有的性能水平。

Claims

1.一种汽车节油的方法，其特征在于：该方法是将汽车刹车、下坡或滑行时的能量通过发电机转变成电能形式，并将该电能的全部或部分通过蓄电池存储，当汽车不需要发动机输出动力给车轮而仅维持怠速运行时，通过控制系统停止向汽车发动机供油，用汽车刹车、下坡或滑行时的能量转变成的电能或蓄电池存储的电能供给电动机，以带动汽车发动机运转来模拟汽车怠速运行；当汽车需要发动机输出动力时，控制系统立即停止对模拟汽车怠速运行的电动机的供电，同时恢复对汽车发动机的供油。

2.根据权利要求1所述的汽车节油的方法，其特征在于：所述将汽车刹车、下坡或滑行时的能量通过发电机转变成电能形式，是通过旋转的车轮或轮轴带动发电机发出电能，并将发电机发出的电能一部分供给电动机，另一部分对蓄电池充电存储。

3.根据权利要求1或2所述的汽车节油的方法，其特征在于：所述蓄电池设有两组，由控制系统控制，充电时向电量低的一组充电；模拟汽车怠速运行时，由电量高的一组向电动机提供电源。

4.根据权利要求1所述的汽车节油的方法，其特征在于：所述的控制系统包括微电脑模块，微电脑模块接收刹车状态信号、油门状态信号、电动机工作状态信号、车速信号和蓄电池电量信号；微电脑根据事先设定的程序进行运算，发出供油控制信号、充放电控制信号和电动机控制信号，对汽车发动机的供油状态、蓄电池的充放电状态和电动机的工作状态进行控制。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述汽车节油的方法制成的汽车节油装置，其特征在于：该装置包括微电脑模块(1)，微电脑模块(1)的I/O端口分别与安装在汽车上的油门传感器(2)、刹车传感器(3)、车速信号(4)、汽车的燃油供给系统(5)、发电机(6)、蓄电池(7)、电动机(8)、汽车发动机(11)连接；微电脑模块(1)的电源控制输入端与发电机(6)和蓄电池(7)连接，微电脑模块(1)的电源控制输出端与安装在汽车上并与汽车发动机(11)连接的电动机(8)和蓄电池(7)连接。

6.根据权利要求5所述的汽车节油装置，其特征在于：电动机(8)通过驱动轴直接或经电动机离合器(13)与汽车发动机(11)的曲轴或汽车的启动机轴连接，发电机(6)通过驱动轴直接或经发电机离合器(12)与车轮(9)或车轮轴(10)连接。

7.根据权利要求5所述的汽车节油装置，其特征在于：所述燃油供给系统(5)包括供油控制模块(16)和供油执行机构(17)，微电脑模块(1)与供油控制模块(16)的输入端连接，供油控制模块(16)的输出端与供油执行机构(17)连接，供油执行机构(17)与原车燃油系统(18)连接。

8.根据权利要求5所述的汽车节油装置，其特征在于：所述刹车传感器(3)设在汽车的刹车踏板上，所述油门传感器(2)设在汽车的油门踏板上。