CN201443438U - 机动车怠速引擎关闭装置 - Google Patents

Abstract

一种机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：包括充电检测器(3)，用于检测机动车电池的电量，并把信号传输给节省燃料控制器(2)；空转计算器(1)，用于提前判断空转开始和结束情况，并把信号传输给节省燃料控制器(2)；节省燃料控制器(2)，用于接收充电检测器(3)和空转计算器(1)的输入信号，控制发动机的停止和重新启动。本实用新型的有益效果是：可以有效地防止空转，提高机动车的寿命；此外，具有节省使用者的粗心大意所消耗的燃料，减少排放废气，防止空气污染的优点。

Description

机动车怠速引擎关闭装置

技术领域

本实用新型涉及一种机动车的节省燃料装置，特别是在机动车在齿轮空转时，以避免浪费燃料的装置。

背景技术

一般来说，车辆的发动机启动前的运作(空转)。特别是，以柴油来做动力的柴油发动机在一定时间的空转，通常车辆发动机空转使发动机超过一个额定温度，长期发动机空转造成不必要的能源消耗，并污染空气。通常情况下，由于车辆没有专门限制发动机驱动的装置，驱动装置将无法限制空转，过度地浪费了不必要的能源，因此缩短发动机的寿命，也因排出的有害气体对大气污染加剧了。特别是在十字路口道路上的空转，车辆浪费燃料的一个主要原因，以避免这样的情况开发了混合动力汽车。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有效地防止机动车空转，节省燃料装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种机动车怠速引擎关闭装置，包括：充电检测器，用于检测机动车电池的电量，并把信号传输给节省燃料控制器；空转计算器，用于提前判断空转开始和结束情况，并把信号传输给节省燃料控制器；节省燃料控制器，用于接收充电检测器和空转计算器的输入信号，控制发动机的停止和重新启动。

所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括：温度检测器，用于检测发动机机房的温度，并把信号传输给节省燃料控制器。

所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括：支持计算器，用于计算机动车不下滑的支持力，并把信号传输给节省燃料控制器。

所述的支持计算器包括重量检测器和斜度检测器，分别用于检查机动车的重量和倾斜的角度，并把信号传输给支持计算器。

所述的重量检测器为液压传感器或机械传感器；所述的斜度检测器为加速度传感器或重力检测传感器。

所述的空转计算器包括速度传感器和车门传感器，分别用于检测机动车的运行速度和车门的开闭状况，并把信号传输给空转计算器。

所述的空转计算器还包括：脚制动传感器，用于检测脚制动位置；手制动传感器，用于检测手制动位置；齿轮位置传感器检测变速齿轮的位置；车距传感器，用于检测与前面车之间的距离；转速传感器用于检测发动机的转速；油门传感器，用于检测加速踏板位置；所述的车门传感器和转速传感器的信号通过D/A转换器和A/D转换器转换后，输入到空转计算器；所述的车门传感器、脚制动传感器、手制动传感器、齿轮位置传感器、车距传感器、油门传感器信号传输给空转计算器。

所述的机动车怠速引擎关闭装置还设有重启操作器，用于重启空转计算器。

所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括防止放电器，防止放电器与节省燃料控制器连接。

所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括齿轮离合器，所述的齿轮离合器为踏板的非活性装置或者传输总线操纵棒锁定装置。

本实用新型的有益效果是：可以有效地防止空转，提高机动车的寿命；此外，具有节省使用者的粗心大意所消耗的燃料，减少排放废气，防止空气污染的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型第一种实施例的结构图；

图2是本实用新型第二种实施例的结构图；

图3是空转计算器第一种实施例的电路图；

图4是空转计算器第二种实施例的电路图；

图5是为节油控制部件控制的电路第一实例电路图；

图6是在坡路上计算支持力的原理示意图；

图7是具有图1和图4结构的流程图。

其中，图中：1.空转计算器、2.节省燃料控制器、3.充电检测器、4.重量检测器、5.斜度检测器、6.温度检测器、7.齿轮离合器、8.防止放电器、9.支持计算器、10.速度传感器、11.车门传感器、12.脚制动传感器、13.手制动传感器、14.齿轮位置传感器、15.车距传感器、16.转速传感器、17.油门传感器、18.重启操作器、19.防止车门自动打开、20.计时器、21.空转分析DB。

具体实施方式

图1是机动车怠速引擎关闭装置的第一个实施例，如图所示，机动车的怠速引擎装置包括判断预计出现空转的情况，并确定空转的结束的空转计算器1；检测电池电量的充电传感器3；控制发动机停启的节省燃料控制器2。上述节省燃料控制器2作用是当空转计算器1判断出空转发生且充电检测器3检测到充电量多于基准值时，为节省燃料将停止发动机，当确定空转结束时，重新启动发动机。

以上节省燃料控制器2，为节省燃料而停止运行发动机与一般的发动机的停止有所不同。“为节省燃料停止运行发动机”是在维持发动机现状的条件下进行，意味着临时停止发动机的燃料消耗。例如，“为节省燃料停止运行发动机”可以发动机(气缸内部)燃料停止运行的燃油泵，停止点火装置的启动。(这时点火装置为柴油启动器是加压设备，汽油机是火花塞。)

上述空转计算器1是为了预计规定的时间内即将发生的空转而配置的。规定的时间是指暂时关闭发动机到再启动时对发动机不造成阻碍或燃料浪费的条件下的时间，如柴油机动车，10秒以上为无碍，液化气机动车，5秒以上为无碍。上述空转计算器1是收集判断空转所需的空转预计参数、具备各种传感设备，并根据收集的参数判断出空转的一种计算设备。空转计算器1，可以通过执行其他操作的CPU内部模块来执行。例如，节省燃料控制器2的操作可以通过一个内部模块的CPU来执行。

上述充电检测器3是检测电池充电量。可以适用各种不同的方式来判断充电量，也可以实施开/关值，数码值或可输出模拟值。判断电池充电量的方法有，测量电池电压或测量电池的电阻，测量电荷量或衡量电池内部溶液的密度。

以上节省燃料控制器2收到空转计算器1和充电检测器3的输入信号，进行小规模计算，输出节省燃料的发动机停止操作信号，停止发动机运行，与此同时，上述节省燃料控制器2，收到空转计算器1的结束信息时，开始执行使输出重新启动信号，以上空转结束信息及从充电检测器3检测到的充电量少于基准值的信息中发生任何一种情况时也会执行输出重新启动信号。上述发动机运作的停止信号和重新启动信号，能够执行控制发动机泵和点火设备的操作。

以上节省燃料控制器2可以通过CPU来执行内部的模块实现其他操作。以上节省燃料控制器2的简单结构为，on/off充电检测器3的输出信号，on形式空转计算器1的输出信号同时为开启状态时，发动机停止信号的开启为输出信号。

其中，上述充电检测器3的开启输出信号意味着电池充电的水平超过标准；空转计算器1的开启输出信号意味着即将发生空转。

此外，节省燃料控制器2简单的结构还包括，从空转计算器1收到关闭输出信号(意味着结束空转)，从充电检测器3收到关闭输出信号(意味着电量不足)，可用于重新启动的信号。

此外，以上机动车的空转计算器1，司机正常操作中收到重启操作器18信号并可以判断空转结束，在这种情况下，空转计算器1收到重新启动指示。

图示的机动车怠速引擎关闭装置，预计发生空转的情况下，电池充电量不足不执行停止发动机运行操作，所以防止电池放电所带来的不便。

如图2所示，机动车怠速引擎关闭装置包括：空转计算器1，判断预计空转出现的情况；判断安装在机动车上的电池的电量的充电检测器3；为节省燃料而停止发动机运作的节省燃料控制器2；计算机动车坡道上防止下滑的支持力的支持计算器9；当节省燃料控制器2停止发动机时，阻止改变变速齿轮的齿轮离合器7。

上述的节省燃料控制器2，根据空转计算器1和充电检测器3的判断结果的输出信号，即使停止运作的机动车发动机，当支持计算器9计算出来的值高于支持力基准值，机动车不会停止运作的发动机。这是为了防止机动车在斜坡上下滑。支持计算器9包括：检测机动车重的重量检测器4和检测机动车倾斜程度的斜度检测器5，支持计算器9根据重量检测器4检测的机动车重量及斜度检测器5检测出来的倾斜度计算出防止下滑的必要支持力。重量检测器4，实时检测提供机动车乘客重量一个变化，以及车轴的机动车具有的传感器可以安装在弹簧装置。例如，液压或机械传感器检测实施，或传感器可检测液压液压弹簧的。斜度检测器5用于检测机动车车身斜坡的方向，斜度检测器5通过广泛使用在市场上的2轴或3轴加速度传感器，重力检测传感器来实施。支持计算器9用于测量机动车的重量及计算机动车不下滑的支持力。乘客越多，倾斜度越大，支持力也越大。若只考虑斜坡的坡度，以减少燃料而决定是否停止运作的发动机，即使没有乘客而不必担心在一个小斜坡倾斜的情况下，也有可能发生维持发动机运行而导致燃料浪费。然而，利用上述支持计算器9，判断有无必要减少燃料而停止运作的发动机，又能保证安全，可以更有效地降低油耗。这个特别适用于重量变化很大的重型车辆。

作为本实用新型的进一步改进，机动车怠速引擎关闭装置还包括：检测机动车机房温度检测器6。上述温度检测器6检测到的温度低于标准值时，为了节省燃料而不会停止发动机，这样是为了防止发动机没有充分热的状态下停止发动机运行。冬季运行发动机需要升温的环境下，空转发生时停止发动机，会降低重启的燃油效率，且增加机动车疲劳度，而在执行上述情况下，其优点是根据空转在同样的环境下维持运作的发动机。因此，标准温度是指将发动机运行平稳的温度。

作为本实用新型的进一步改进，机动车怠速引擎关闭装置还包括：防止放电器8，节省燃料控制器2停止发动机时，同时停止头灯和冷/加热装置，重新启动本装置时，重新开启头灯并检查电池储电量是否超过标准水平。如果超过(或头灯等待的时间已经超过重新启动时间)则重新启动冷/加热装置；

此外，机动车怠速引擎关闭装置还包括具有出入口开时加速器的防止车门自动打开19(非活性化的预防装置)，在这种情况下，节省燃料控制器2判断出高于齿轮RPM，防止车门自动打开19开始工作，以加快加速器工作。

作为本实用新型的进一步改进，上述的机动车怠速引擎关闭装置驱动程序可以从发动机开始启动重启操作器18，在这种情况下，机动车怠速引擎关闭装置，收到发动机指示输入可确定终止空转。

作为本实用新型的进一步改进，机动车怠速引擎关闭装置还包括：齿轮离合器7，当为了节省燃料而停止运行的发动机时，如果齿轮转速，会增加发生事故的可能性，齿轮离合器7是为了防止这种危险。一般而言，自动变速器的机动车只有在主齿模式时启动发动机，在发动机停止的状态下，由于改变齿轮的范围受限，危险性不是很大，但是如果是手动变速器的话，会有很大的危险。

齿轮离合器7，如果是手动变速器的机动车可以用对踏板的非活性装置来实现，如果是自动变速器的话，可以用传输总线操纵棒锁定装置来实现。

上述防止车门自动打开19不是新的结构，它是现有机动车通常所具备的结构。换言之，安装有防止车门自动打开19情况下，司机即使踩加速油门踏板，也无法加速。

为节省燃料另一种思想是，手动变速器机动车，齿轮无变速，防止RPM增加。为了这样，节省燃料控制器2收到目前的速度和变速齿轮的RPM的位置和值，当判断为RPM增加时，把加速踏板等加速器给非活性化。然而，与其启动加速器装置，不如使用防止车门自动打开19，这样做可以节省制造成本。与此同时，如果你想获得刹车的工作状态(即更多的步骤)，可以施加制动的制动传感器(液压制动更容易衡量的情况下液压)，空转计算器1包含上述检测刹车制动压力的传感器。

如图3所示，空转计算器1包括：检测传动齿轮位置的齿轮位置传感器14；检测制动装置工作状态的脚制动传感器12、手制动传感器13；检测机动车速度的速度传感器10；检测与前面车之间的车距传感器15；检测机动车出入门的车门传感器11；检测加速踏板位置的油门传感器17；检测发动机RPM的转速传感器16。空转计算器1根据上述传感器检测值，判断是否发生空转。

如图表示，每个传感器输出通过电容耦合，被输入空转计算器1，也可直接输入或通过其他输入缓冲电路来耦合后输入。

上述齿轮位置传感器14检测变速齿轮的位置。通常情况下，自动变速箱齿轮位置，将自动变速器输入，因此上述输入的齿轮位置传感器14是为了更便于执行。对于手动变速箱的车辆齿轮杆在该领域的齿轮定位为bim放射元子-通过成对的bim检测元子来实现齿轮位置传感器14(bim是束光，超声波，红外等波能的概念)或根据判断齿轮杆是否存在的检测电气特性变化来实现。在这种情况下，上述两个性质表层的电学性能可以改变，因此可取。图示脚制动传感器12、手制动传感器13用于检测脚制动位置12和手制动位置，从手制动传感器13开始实施。脚/手的制动杠杆或移动的部件都通过所在的区域(该区域是可取的)的立场遥感手段(一种双光束检测装置)能够得到执行。司机的踏板或处理检测身体接触，如轻触开关可以执行触摸传感器。以上的脚制动传感器12，用以限制车辆的刹车位置(司机的脚下踏板是制动压力)来检测这些部件，脚制动传感器12毗邻目标车辆的刹车踏板，以确定是否安装。因此，该位置的机动车到脚制动状态信号可以输出到控制器。以上的速度传感器10用来监测机动车的运行速度，一个单独执行的加速度传感器，监测车辆位置和行驶路径，上述转速传感器16，执行接收RPM的值。上述车距传感器15来测量机动车之间的距离，通过发射激光束，然后测量反射回来光束的长度等方法来执行。

作为本实用新型的进一步改进，一个典型的方法是安装在车辆上得到的信号输出输入，上述速度传感器10和发动机转速传感器16的输出脉冲，在D/A转换器和A/D转换器转换的信号，以适当的形式输入到上述空转计算器1。

上述油门传感器17，使用踩油门踏板检测其行为。位于油门踏板位置传感器的驱动器只有一部分(束发射装置-一种双光束检测设备，检测设备等)付诸实施，并检测身体接触的油门触摸开关，触摸感应器，或司机的脚作为油门顶端的对象，检测位置。车门传感器11，是一般车辆配置的结构，车门传感器11的检测输入的值，用这些数据来判断空转。

为了确定预期的空转，上述结果，即使满足条件，得保证规定的时间。这考虑到车辆暂时停止经常发生。

空转计算器1配备计时器20。同时，空转计算器1为了判断预计发生的空转，使用空转分析DB 21。空转计算器1根据驾驶员的习惯，可以预知发生空转，提前传输上述传感器每个传感器分析结果存储在空转分析DB 21中。在运作的时间机动车停下来时，分析此刻的齿轮位置传感器14、脚制动传感器12、手制动传感器13、油门传感器17、和速度传感器10输出值，传输给空转分析DB 21以分析是否空转。空转分析DB 21并且可以保留以上空转状态的传感器输出值。

预计将运作的情况下暂停时，一些分歧取决于每个司机的习惯。例如，交通挤塞暂停，以防止损害该车辆的司机，把变速齿轮放在中立位置，有的司机，将为了休息右腿，开手制动，脚制动器拿开脚。例如，如果是后者，上述空转分析DB 21空转，一侧的刹车为开启时，速度0，加速踏板为0情况，会予以记录。上述分析数据库发生多次记录的情况时，输出信号可以输出开始的空转信号。

上述重启操作器18，司机判断已关闭空转形势，并指示重新启动发动机。如果不具备重启操作器18，空转计算器1可以用下列方式确定终止空转。对于最简单的方法是制动装置(脚/手制动，停车设备)被禁用，这可以判断终止空转。如果自动变速器的车辆的话，制动装置残疾的状态下，司机从反向制定变速齿轮级别，空转计算器1会输出空转结束信号。如果手动变速箱车辆的话，司机踩离合器踏板在停用状态，空转计算器1输出空转关闭信号。要做到这一点，上述离合器踏板传感器是必要的，以确定的位置。

空转计算器1通过判断，以确定预期的空转开始信号输出和空转结束信号输出。

司机在发动机启动的状态下暂停观察其变化的话，速度范围为0，如果脚离开加速踏板，会用制动方法。制动方法是脚踩着脚制动踏板或侧制动踏板。若是自动变速器车的话，速度为0意味着实际速度不为0而是没有速度的感觉。

因此，空转计算器1定期监测上述条件是否得到满足，如果符合上述条件，规定的时间已经过去了，表明空转将继续的信号(如图空转开始信号)输出。判断的规定时间定为2秒，4秒较为适当。同时，启动车后，司机将变速齿轮制定在中立位置，等待一定的预热时间，这种情况下可以加长上述的规定时间。例如，三分钟到五分钟内判断。踩下手制动器时可能被判断为司机要停止一段时间。因此，这时候应该缩短判断的规定时间。比预定的更短的时间(1秒，0.5秒作为一个时间)。

上述条件根据不同情况可以多样设定。另一方面，如果机动车由于乘客暂停，或由于交通堵塞停止，很可能会造成前后车辆的距离很近。因此，配备上述0.187K，门开着，速度为0(无速度传感器检测)的话，没有必要审查其他条件，就可以判断为空转发生。在这种情况下，没有审查的其他条件，甚至不需要特定的各种传感器。此外，上述车距传感器15，检测结果为距离很短，检测值将与预计空转条件(参数)的任何一个值比较(或多个)符合空转结束条件，也能判断出空转结束，这样不用通过输出空转结束信号。

如图4所示，是本实用新型最简单的执行空转预计结构。如果机动车因乘客临时停车而开门时，不得不发生空转。因此，车门传感器11检测出开门，速度传感器10检测出速度为0，这时输出空转开始信号。同时，司机关闭大门时，空转计算器1认为，空转结束。

图5是节省燃料控制器2的发动机实施车辆运行控制的电路。图省略了驾驶的钥匙盒的开关是关着而电力仍然被供应的情况。电路动力由发电机或电池所提供的。图示继电器开关(RY5，RY6)的0.03K，根据开关的位置，开/关的。电路图示节省燃料控制器2将配备控制开关，发动机驱动电源电路控制开关(SW0)和车辆的内部电源辅助电气设备，控制开关(短波～SWn)。

以上节省燃料控制器2报告发生空转的情况下，不停止发动机(例如，斜坡)，发动机停止信号输出信号s切换sw0_on上。

与此同时，上述节省燃料控制器2收到空转结束，发动机开关SW0恢复信号的输出信号是sw0_off。sw0_on信号级别高，sw0_off级别低，即信号可以是一个标志。

根据反映使用环境的政策，空转排放视情况而定，防止放电器8执行，该车辆的辅助电气设备的内部开/关可以有多种组合的方式。

例如，承载许多乘客的机动车，节约发动机的燃料，根据电池放电缓慢，可能会造成很大的不便。因此，在这种情况下，空调调至较低是可取的。此外，为方便乘客，设备，提供交通信息，交通卡和收费装置的基础上，以停止的发动机驱动力也可取的。

同时，发动机再次恢复关闭，电气设备开启的情况也有多种方法。例如，在电池完全充电之前，为了防止一次消耗很大的功率，一个小的时间间隔内按指定的顺序开启设备。例如，先开头灯，过一小段时间间隔后再开启空调或加热器。

如图所看到的那样，实施本实用新型的机动车节油装置可选择性的具备各个组成部分，即使具备同一组件也根据要求条件和环境的不同实施方法会有些差异。

如图6所示，支持力计算方法是以传统的物理/机械工程为基础理论。有很多计算方法。例如，作为图6表示车辆重力M的，倾斜角θ的道路，一个水平面，计算斜面受到的力(f)，F＝M×sinθ。这个F就可以是支持力。

如图7所示，为拥有图1和图4的结构的流程图。根据本实用新型的全部说明容易推断可能的图7和略有不同的节省燃料装置也必然属于本实用新型范围之内。

上述实施例子是为了说明，而不是为了限制，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在本实用新型技术思想范围内，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：

包括：充电检测器(3)，用于检测机动车电池的电量，并把信号传输给节省燃料控制器(2)；

空转计算器(1)，用于提前判断空转开始和结束情况，并把信号传输给节省燃料控制器(2)；

节省燃料控制器(2)，用于接收充电检测器(3)和空转计算器(1)的输入信号，控制发动机的停止和重新启动。

2.按照权利要求1所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括：温度检测器(6)，用于检测发动机机房的温度，并把信号传输给节省燃料控制器(2)。

3.按照权利要求1所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括：支持计算器(9)，用于计算机动车不下滑的支持力，并把信号传输给节省燃料控制器(2)。

4.按照权利要求3所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的支持计算器(9)包括重量检测器(4)和斜度检测器(5)，分别用于检查机动车的重量和倾斜的角度，并把信号传输给支持计算器(9)。

5.按照权利要求4所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的重量检测器(4)为液压传感器或机械传感器；所述的斜度检测器(5)为加速度传感器或重力检测传感器。

6.按照权利要求1所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的空转计算器(1)包括速度传感器(10)和车门传感器(11)，分别用于检测机动车的运行速度和车门的开闭状况，并把信号传输给空转计算器(1)。

7.按照权利要求1或6所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的空转计算器(1)还包括：脚制动传感器(12)，用于检测脚制动位置；手制动传感器(13)，用于检测手制动位置；齿轮位置传感器(14)检测变速齿轮的位置；车距传感器(15)，用于检测与前面车之间的距离；转速传感器(16)用于检测发动机的转速；油门传感器(17)，用于检测加速踏板位置；所述的车门传感器(11)和转速传感器(16)的信号通过D/A转换器和A/D转换器转换后，输入到空转计算器(1)；所述的车门传感器(11)、脚制动传感器(12)、手制动传感器(13)、齿轮位置传感器(14)、车距传感器(15)、油门传感器(17)信号传输给空转计算器(1)。

8.按照权利要求1-7中任一项所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的机动车怠速引擎关闭装置还设有重启操作器(18)，用于重启空转计算器(1)。

9.按照权利要求1所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括防止放电器(8)，防止放电器(8)与节省燃料控制器(2)连接。

10.按照权利要求1所述的机动车怠速引擎关闭装置，其特征在于：所述的机动车怠速引擎关闭装置还包括齿轮离合器(7)，所述的齿轮离合器(7)为踏板的非活性装置或者传输总线操纵棒锁定装置。

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