CN107176034A - 一种汽车节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车节能系统，属于汽车技术领域。它解决了现有汽车用电设备无用耗电等技术问题。一种汽车节能系统，本节能系统包括用于检测车上人员乘坐信息的数据采集装置A、用于检测汽车运行环境的数据采集装置B、控制各汽车用电设备通电或断电的控制装置和用于判断各用电设备是否通电的判断程序A。本发明具有降低汽车能耗等优点。

Description

一种汽车节能系统

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车节能系统。

背景技术

汽车上的用电设备数量很多，有起动装置及其附带的用电设备、点火系统及其附带的用电设备、照明设备：包括车内外各种照明灯以提供夜间安全行车所必要的灯光等。

另外，还有一些信号装置：包括电喇叭、闪光器、蜂鸣器及各种信号灯；辅助电器：包括电动刮水器、风窗洗涤器、空调器、低温起动预热装置、收录机、点烟器、防盗装置、玻璃升降器、座椅调节器等、娱乐显示屏、流媒体后视镜、座椅加热、安全气囊、座椅调节等等；辅助电器有日益增多的趋势，主要向舒适、娱乐、保障安全方面发展。

装备越来越多的用电设备是汽车进步、科技发展的必然趋势，然而，在汽车运行过程中，甚至驻车、怠速、熄火、启动停运等过程中，所有的用电设备几乎都处于运行状态或待运行状态，处于运行状态下的设备，其控制装置、终端设备都处于耗电状态，而处于待运行状态下的用电设备的控制装置也处于耗电状态，数据显示，除动力总成之外的用电设备占用汽车总能耗的15％至50％，以后的汽车，特别是电动汽车的耗能量还会更多。

当然，这些用电设备都有其特定的或不可或缺的作用，然而，很多用电设备的运行或待运行是没有意义的，避如，一辆汽车只乘坐驾驶员一人，然而，副驾驶安全气囊、后排安全气囊、后座氛围灯、后排娱乐设备、没有坐人的座椅加热装置、后排空调调节装置和空调设备、座椅记忆控制装置、后排车门控制装置、后备箱控制装置等，都处于无用运作或无用待运作状态，其占用汽车数据运行空间、占用汽车发动机或蓄电池能源、占用车载控制系统的总线流量等，大大影响了汽车的能源利用率、增大了汽车能耗，于节能减排、绿色出行的主流呼吁相悖，于人性化、合理化的汽车设计理念不符，于汽车使用者要求的经济性、实用性相左。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种汽车节能系统，本发明所要解决的技术问题是如何通过切断不需要运行的用电设备的电路，优化汽车的用电模式，实现节能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车节能系统，其特征在于，本节能系统包括用于检测车上人员乘坐信息的数据采集装置A、用于检测汽车运行环境的数据采集装置B、控制各汽车用电设备通电或断电的控制装置和用于判断各用电设备是否通电的判断程序A。

通过数据采集装置A和数据采集装置B采集车上人员乘坐信息和汽车运行环境的信息，了解车上人员数量、汽车是否处于行驶状态等，然后通过判断程序判断车上的用电设备是否需要开启或关闭，通过控制装置执行该判断，从而避免了车上无需使用或无需处于待用状态下的用电设备长时间运行，提高了汽车能耗、占用汽车整个控制系统的数据容量和空间，达到节能的目的。

所述数据采集装置A包括设置在汽车各座椅内的承重感应装置、设置在汽车顶部的中央摄像头和若干个设置在汽车顶部、且位于各汽车座椅上方的雷达；

通过承重感应装置、中央摄像头和雷达来判断车内对应座椅上是否有乘客乘坐，从而为对应用电设备是否需要开启提供依据。

所述中央摄像头与一个能够实时判断图片内容的图片处理模块相连，所述雷达与一个通过雷达感应数据判断汽车各座椅是否为乘坐人员的判断程序B相连，所述图片处理模块与判断程序B串联后与所述判断程序A相连。

图片处理模块为一个实时检测车内某一区域内是否有变化的模块，判断模块的数据结合判断程序B，如果各座椅上的物体在一定时间内明显有变化、且有活体迹象，表示车内有乘客，反之，则无，该程序的判断结果在车门未开启或座椅上承重无明显变化之前不再修改；雷达通过检测座椅上最高点的离顶距离，检测座椅上是否有乘客乘坐，在结合承重感应装置，三者串联使用，为各座椅是否有乘客提供精准的判断。

所述承重感应装置包括设置在各汽车座椅内的重力感应器；

所述中央摄像头为全景摄像头；

所述数据采集装置B采集蓄电池和或发动机的运行数据、汽车运行速度数据、汽车内外温度数据、汽车内外亮度数据和路面状况信息；

汽车是否处于运行状态是很多用电设备是否需要开启的条件，如车载视频娱乐设备、各安全气囊、座椅记忆控制装置、后排车门控制装置、后备箱控制装置等，汽车内外温度数据为玻璃加热装置等是否需要开启提供依据，汽车内外亮度数据则为车内氛围灯等是否需要开启提供数据，路面状况信息为驱动系统、动力系统的部分控制装置是否需要开启提供依据；

当然，上文描述的内容仅仅为部分例子，汽车用电设备之多，无法统计，应该根据装配本系统的汽车的用电设备逐一进行考虑，其开启或关闭的判断也应该综合各用电设备进行统筹逻辑和规划，以达最优节能效果。

所述控制装置包括控制各用电设备通电或断电的分导线和分开关；

各大汽车厂商都已经有较为成熟动力、车身、悬架等互相匹配的系统和较为成熟的汽车生产平台，其重新研发或改造成本极高，本节能系统作为外嵌的方式与其对接，采用传统的导线对其通电与否的方式实现用电设备的启动或关闭。

所述分导线、分开关、重力感应器、中央摄像头和数据采集装置B均与所述判断程序A相联。

就目前汽车的状况而言，电子油门踏板为主流，几乎所有汽车都使用电子油门踏板，然而，电子油门踏板本身需要的踩踏力度较小，油门踏板并没有助力系统，这存在以下缺点：第一、油门踏板脚感很差、回馈感不强；举一个简单的例子，一般人在刚下高速时，都会有无意的超速行为，因为其习惯了紧踩油门或油门的某一位置，在车速降下来之后，油门踏板并没有给他回馈；第二、下坡容易加速，且浪费动力；下坡时，动力存在富余，如果驾驶员油门踏板踩踏深度不变的话，容易形成超速的危险，不仅浪费动力，而且存在安全隐患；第三、上坡较为费劲，油耗高；上坡时，油门踏板以相同力度踩踏，会在上坡辅助系统和离合器的作用下，降档增扭，从而油耗较高，给驾驶员顿挫感和心里压力；第四、下长坡或者怠速运行时比较浪费动力；下长坡时或怠速运行时，即使有怠速运行模式的汽车也时通过断开离合器的方式实现，但是，即使离合器断开，驾驶员(特别是新手驾驶员)还是会踩踏油门踏板，浪费能源，还有一种方式就是熄火，这种方式几乎都不再使用，因为其切断制动力和其他安全系统，存在较大的安全隐患。

在上述的一种汽车节能系统中，所述节能系统还包括一油门踏板装置，其特征在于，所述踏板装置包括踏板本体、转轴、摆臂、油缸一、油缸二、液压缸、液压控制程序和与转轴固定连接的转子，所述踏板本体连接所述摆臂，所述摆臂通过所述转轴与汽车车身连接，所述转子与所述摆臂固定连接，所述油缸一和油缸二通过液压管道与液压缸相连，所述转子的两个端面均为斜面，所述油缸一的推杆上具有与所述斜面适配的配合面一，所述油缸二的推杆上具有与所述斜面适配的配合面二，所述油缸一和油缸二上均设置有一单向溢流结构；本节能系统还包括一判断装置，所述判断装置包括一个固定在汽车车身上且水平放置的量筒，所述量筒为中空结构，所述量筒的内部空间为中间大、两端小的圆筒结构，所述量筒内设置有一钢珠，所述量筒的两端分别设置有压力传感器一和压力传感器二，所述压力传感器一和压力传感器二与所述液压控制程序相连，所述液压控制程序能够控制油缸一和油缸二内的液压压力。

介于上述问题，本节能系统的油门踏板装置的工作过程如下：配合面一和配合面二与斜面之间存在阻力，即，踩踏油门踏板时会压缩油缸一和油缸二，液压油通过单向溢流结构流出，对油门踏板进行回馈，提升油门踏板的脚感；下坡时：钢珠撞击压力传感器一，油缸一和油缸二内的压力增大，给操作者回馈，防止超速，也节约动力，当突然减速时，钢珠也会压力传感器一，但是其压力较大，而且压力持续时间较短，油缸一和油缸二内的液压不变化；上坡时：钢珠撞击压力传感器二，油缸一和油缸二内的压力降低，踏板踩踏阻力降低，从刚开上坡即可达到降低踏板阻力的效果，从而使汽车在上坡过程中持续加油，在很多情况下可不触发上坡辅助系统和离合器降档操作，可节能；由于下坡时油门踏板阻力较大，实现类似怠速下坡的效果。

在上述的一种汽车节能系统中，所述单向溢流结构包括开设在油缸一和油缸二的缸体上的回流孔和设置在缸体内的若干垫片，所述油缸一和油缸二的缸体上固定设置有两根拉杆，所述垫片平行设置，且由缸体内壁至推杆方向各垫片的直径逐渐变小，所述垫片上设置有溢流孔，各所述垫片拉杆上的可动位移大于各垫片的厚度之和；所述回流孔的孔径大于两倍以上的溢流孔的孔径。

每个垫片在拉杆上的移动范围都很大，能够保障在油缸一和油缸二回流的过程顺畅，溢流有瞬间钝感，然后保持持续阻尼。

在微型的液压缸内设置电子控制件，其对液压缸的要求和电子控制件的要求都非常高，导致成本较高，可靠度偏低，本结构采用传统机械控制部件，实现单向溢流、反向顺畅回流、油门踏板无另外的空程、初踩油门踏板有钝感、正常行驶过程保持持续均衡阻尼等功能；初踩油门踏板的瞬间钝感，具有提示作用，也是油门踏板脚感的体现之一。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过数据采集装置A和数据采集装置B采集车上人员乘坐信息和汽车运行环境的信息，了解车上人员数量、汽车是否处于行驶状态等，然后通过判断程序判断车上的用电设备是否需要开启或关闭，通过控制装置执行该判断，从而避免了车上无需使用或无需处于待用状态下的用电设备长时间运行，提高了汽车能耗、占用汽车整个控制系统的数据容量和空间，达到节能的目的。

2、配合面一和配合面二与斜面之间存在阻力，即，踩踏油门踏板时会压缩油缸一和油缸二，液压油通过单向溢流结构流出，对油门踏板进行回馈，提升油门踏板的脚感；下坡时：钢珠撞击压力传感器一，油缸一和油缸二内的压力增大，给操作者回馈，防止超速，也节约动力，当突然减速时，钢珠也会压力传感器一，但是其压力较大，而且压力持续时间较短，油缸一和油缸二内的液压不变化；上坡时：钢珠撞击压力传感器二，油缸一和油缸二内的压力降低，踏板踩踏阻力降低，从刚开上坡即可达到降低踏板阻力的效果，从而使汽车在上坡过程中持续加油，在很多情况下可不触发上坡辅助系统和离合器降档操作，可节能；由于下坡时油门踏板阻力较大，实现类似怠速下坡的效果。

3、在微型的液压缸内设置电子控制件，其对液压缸的要求和电子控制件的要求都非常高，导致成本较高，可靠度偏低，本结构采用传统机械控制部件，实现单向溢流、反向顺畅回流、油门踏板无另外的空程、初踩油门踏板有钝感、正常行驶过程保持持续均衡阻尼等功能；初踩油门踏板的瞬间钝感，具有提示作用，也是油门踏板脚感的体现之一。

附图说明

图1是本发明中实现节能的逻辑框图。

图2是本发明中判断程序A和B的逻辑框图。

图3是本节能系统中油门踏板的结构示意图。

图4是本节能系统中油门踏板与车身的铰接部位的截面图。

图5是本节能系统中判断装置的截面图。

图6是本节能系统中液压控制程序的逻辑框图。

图7是本节能系统中单向溢流结构的截面图。

图中，1、踏板本体；2、转轴；3、摆臂；41、油缸一；411、配合面一；42、油缸二；421、配合面二；5、转子；6、单向溢流结构；61、回流孔；62、垫片；63、拉杆；64、溢流孔；7、判断装置；71、量筒；72、钢珠；73、压力传感器一；74、压力传感器二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本节能系统包括用于检测车上人员乘坐信息的数据采集装置A、用于检测汽车运行环境的数据采集装置B、控制各汽车用电设备通电或断电的控制装置和用于判断各用电设备是否通电的判断程序A。

如图1和图2所示，通过数据采集装置A和数据采集装置B采集车上人员乘坐信息和汽车运行环境的信息，了解车上人员数量、汽车是否处于行驶状态等，然后通过判断程序判断车上的用电设备是否需要开启或关闭，通过控制装置执行该判断，从而避免了车上无需使用或无需处于待用状态下的用电设备长时间运行，提高了汽车能耗、占用汽车整个控制系统的数据容量和空间，达到节能的目的。

数据采集装置A包括设置在汽车各座椅内的承重感应装置、设置在汽车顶部的中央摄像头和若干个设置在汽车顶部、且位于各汽车座椅上方的雷达；

如图1所示，通过承重感应装置、中央摄像头和雷达来判断车内对应座椅上是否有乘客乘坐，从而为对应用电设备是否需要开启提供依据；中央摄像头与一个能够实时判断图片内容的图片处理模块相连，雷达与一个通过雷达感应数据判断汽车各座椅是否为乘坐人员的判断程序B相连，图片处理模块与判断程序B串联后与判断程序A相连。

图片处理模块为一个实时检测车内某一区域内是否有变化的模块，判断模块的数据结合判断程序B，如果各座椅上的物体在一定时间内明显有变化、且有活体迹象，表示车内有乘客，反之，则无，该程序的判断结果在车门未开启或座椅上承重无明显变化之前不再修改；雷达通过检测座椅上最高点的离顶距离，检测座椅上是否有乘客乘坐，在结合承重感应装置，三者串联使用，为各座椅是否有乘客提供精准的判断。

承重感应装置包括设置在各汽车座椅内的重力感应器；中央摄像头为全景摄像头；数据采集装置B采集蓄电池和或发动机的运行数据、汽车运行速度数据、汽车内外温度数据、汽车内外亮度数据和路面状况信息；

汽车是否处于运行状态是很多用电设备是否需要开启的条件，如车载视频娱乐设备、各安全气囊、座椅记忆控制装置、后排车门控制装置、后备箱控制装置等，汽车内外温度数据为玻璃加热装置等是否需要开启提供依据，汽车内外亮度数据则为车内氛围灯等是否需要开启提供数据，路面状况信息为驱动系统、动力系统的部分控制装置是否需要开启提供依据；

当然，上文描述的内容仅仅为部分例子，汽车用电设备之多，无法统计，应该根据装配本系统的汽车的用电设备逐一进行考虑，其开启或关闭的判断也应该综合各用电设备进行统筹逻辑和规划，以达最优节能效果。

控制装置包括控制各用电设备通电或断电的分导线和分开关；各大汽车厂商都已经有较为成熟动力、车身、悬架等互相匹配的系统和较为成熟的汽车生产平台，其重新研发或改造成本极高，本节能系统作为外嵌的方式与其对接，采用传统的导线对其通电与否的方式实现用电设备的启动或关闭；分导线、分开关、重力感应器、中央摄像头和数据采集装置B均与所述判断程序A相联。

如图3、图4和图5所示，节能系统还包括一油门踏板装置，踏板装置包括踏板本体1、转轴2、摆臂3、油缸一41、油缸二42、液压缸、液压控制程序和与转轴2固定连接的转子5，踏板本体1连接摆臂3，摆臂3通过转轴2与汽车车身连接，转子5与摆臂3固定连接，油缸一41和油缸二42通过液压管道与液压缸相连，转子5的两个端面均为斜面，油缸一41的推杆上具有与斜面适配的配合面一411，油缸二42的推杆上具有与斜面适配的配合面二421，油缸一41和油缸二42上均设置有一单向溢流结构6；本节能系统还包括一判断装置7，判断装置7包括一个固定在汽车车身上且水平放置的量筒71，量筒71为中空结构，量筒71的内部空间为中间大、两端小的圆筒结构，量筒71内设置有一钢珠72，量筒71的两端分别设置有压力传感器一73和压力传感器二74，压力传感器一73和压力传感器二74与液压控制程序相连，液压控制程序能够控制油缸一41和油缸二42内的液压压力。

液压控制程序的控制主要依据如图6所示，其压力持续时间可根据汽车的具体调校而调整。

本节能系统的油门踏板装置的工作过程如下：配合面一411和配合面二421与斜面之间存在阻力，即，踩踏油门踏板时会压缩油缸一41和油缸二42，液压油通过单向溢流结构6流出，对油门踏板进行回馈，提升油门踏板的脚感；下坡时：钢珠72撞击压力传感器一73，油缸一41和油缸二42内的压力增大，给操作者回馈，防止超速，也节约动力，当突然减速时，钢珠72也会压力传感器一73，但是其压力较大，而且压力持续时间较短，油缸一41和油缸二42内的液压不变化；上坡时：钢珠72撞击压力传感器二74，油缸一41和油缸二42内的压力降低，踏板踩踏阻力降低，从刚开上坡即可达到降低踏板阻力的效果，从而使汽车在上坡过程中持续加油，在很多情况下可不触发上坡辅助系统和离合器降档操作，可节能；由于下坡时油门踏板阻力较大，实现类似怠速下坡的效果。

如图7所示，单向溢流结构6包括开设在油缸一41和油缸二42的缸体上的回流孔61和设置在缸体内的若干垫片62，油缸一41和油缸二42的缸体上固定设置有两根拉杆63，垫片62平行设置，且由缸体内壁至推杆方向各垫片62的直径逐渐变小，垫片62上设置有溢流孔64，各垫片62拉杆63上的可动位移大于各垫片62的厚度之和；回流孔61的孔径大于两倍以上的溢流孔64的孔径。

每个垫片62在拉杆63上的移动范围都很大，能够保障在油缸一41和油缸二42回流的过程顺畅，溢流有瞬间钝感，然后保持持续阻尼。

在微型的液压缸内设置电子控制件，其对液压缸的要求和电子控制件的要求都非常高，导致成本较高，可靠度偏低，本结构采用传统机械控制部件，实现单向溢流、反向顺畅回流、油门踏板无另外的空程、初踩油门踏板有钝感、正常行驶过程保持持续均衡阻尼等功能；初踩油门踏板的瞬间钝感，具有提示作用，也是油门踏板脚感的体现之一。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种汽车节能系统，其特征在于，本节能系统包括用于检测车上人员乘坐信息的数据采集装置A、用于检测汽车运行环境的数据采集装置B、控制各汽车用电设备通电或断电的控制装置和用于判断各用电设备是否通电的判断程序A。

2.根据权利要求1所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述数据采集装置A包括设置在汽车各座椅内的承重感应装置、设置在汽车顶部的中央摄像头和若干个设置在汽车顶部、且位于各汽车座椅上方的雷达。

3.根据权利要求2所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述中央摄像头与一个能够实时判断图片内容的图片处理模块相连，所述雷达与一个通过雷达感应数据判断汽车各座椅是否为乘坐人员的判断程序B相连，所述图片处理模块与判断程序B串联后与所述判断程序A相连。

4.根据权利要求4所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述承重感应装置包括设置在各汽车座椅内的重力感应器；所述中央摄像头为全景摄像头；所述数据采集装置B采集蓄电池和或发动机的运行数据、汽车运行速度数据、汽车内外温度数据、汽车内外亮度数据和路面状况信息。

5.根据权利要求4所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述控制装置包括控制各用电设备通电或断电的分导线和分开关；所述分导线、分开关、重力感应器、中央摄像头和数据采集装置B均与所述判断程序A相联。

6.根据权利要求1所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述节能系统还包括一油门踏板装置，其特征在于，所述踏板装置包括踏板本体(1)、转轴(2)、摆臂(3)、油缸一(41)、油缸二(42)、液压缸、液压控制程序和与转轴(2)固定连接的转子(5)，所述踏板本体(1)连接所述摆臂(3)，所述摆臂(3)通过所述转轴(2)与汽车车身连接，所述转子(5)与所述摆臂(3)固定连接，所述油缸一(41)和油缸二(42)通过液压管道与液压缸相连，所述转子(5)的两个端面均为斜面，所述油缸一(41)的推杆上具有与所述斜面适配的配合面一(411)，所述油缸二(42)的推杆上具有与所述斜面适配的配合面二(421)，所述油缸一(41)和油缸二(42)上均设置有一单向溢流结构(6)；本节能系统还包括一判断装置(7)，所述判断装置(7)包括一个固定在汽车车身上且水平放置的量筒(71)，所述量筒(71)为中空结构，所述量筒(71)的内部空间为中间大、两端小的圆筒结构，所述量筒(71)内设置有一钢珠(72)，所述量筒(71)的两端分别设置有压力传感器一(73)和压力传感器二(74)，所述压力传感器一(73)和压力传感器二(74)与所述液压控制程序相连，所述液压控制程序能够控制油缸一(41)和油缸二(42)内的液压压力。

7.根据权利要求6所述一种汽车节能系统，其特征在于，所述单向溢流结构(6)包括开设在油缸一(41)和油缸二(42)的缸体上的回流孔(61)和设置在缸体内的若干垫片(62)，所述油缸一(41)和油缸二(42)的缸体上固定设置有两根拉杆(63)，所述垫片(62)平行设置，且由缸体内壁至推杆方向各垫片(62)的直径逐渐变小，所述垫片(62)上设置有溢流孔(64)，各所述垫片(62)拉杆(63)上的可动位移大于各垫片(62)的厚度之和；所述回流孔(61)的孔径大于两倍以上的溢流孔(64)的孔径。