汽车轻度刹车行程节油装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车轻度刹车行程节油装置。利用汽车轻度刹车踏板行程，控制发动机供油量，减少无功能源消耗。由车速范围启动器或档位范围启动器、刹车行程传感器、发动机供油量控制器构成。在车速或档位范围启动器允许的范围内，开通本装置，当触发刹车行程传感器时，控制发动机供油量，关闭或减少供油量，实现无动力刹车，减少能源消耗，并能提高刹车控制的灵敏度。本装置尤其适用于经常性减速刹车停站的公交车。
【专利说明】
汽车轻度刹车行程节油装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用汽车轻度刹车行程的节油装置。
【背景技术】
[0002]根据物理力学做功原理，刹车和前行互为反向做功，刹车同时提供前行动力-对于发动机是做无用功-浪费能源。发动机前行动力还会降低刹车控制的灵敏度。
【发明内容】
[0003]利用轻度刹车踏板行程，控制发动机供油量，减少无功能源消耗的节油装置。
[0004]观察汽车刹车过程，发现有一个矛盾现象:
[0005]踩刹车-希望车辆快速减速，刹车蹄片摩擦轮毂减速；但是发动机不停机继续提供前行动力，车辆惯性向前，增加了刹车阻力。一个要减速，另一个要维持前行，产生了矛盾。
[0006]根据物理力学做功原理，刹车和前行互为反向做功，刹车同时提供前行动力-对于发动机是做无用功-浪费能源。
[0007]怎样才能使发动机不做无用功，同时又解决刹车和发动机前行动力的矛盾？
[0008]分析汽车刹车过程:
[0009]普通(轻度)刹车减速时，希望车辆较快减速。
[0010]快速(猛踩-深度)刹车减速时，希望快速减速。
[0011]车辆停止没有前行时，需要发动机维持怠速。
[0012]从以上的过程分析，推断出刹车行程的动作分段:
[0013]初始态(不踩刹车):维持当前行车状态。
[0014]前段(轻踩刹车):轻度刹车，车辆较快减速。
[0015]后段(猛踩刹车至到底):深度刹车，车辆快速减速。
[0016]现在汽车对于刹车前段(轻度刹车)，研宄的不够，还有改进的潜力。应该能够解决刹车和发动机前行动力的矛盾，保证车辆安全行驶的同时又节约能源。
[0017]现在汽车在城市道路上，人行道和交叉路口减速及公交车减速停站，轻度刹车经常使用。
[0018]本发明设计:汽车轻度刹车，快速减速和节油。
[0019]利用刹车踏板臂，安装感应条，感应条感应长度可调(适用于不同车辆和感应范围)，感应传感器安装固定在刹车行程前段范围内。当轻度踩刹车进入传感器感应范围，传感器通过驱动电控阀等控制元件关闭发动机供油(或减少供油量)，实现发动机熄火节油和车辆无动力快速减速。
[0020]当猛踩刹车(深度刹车)时，快速超出传感器感应范围至刹车行程后段，本装置不起作用，-现在汽车状态。
[0021]当不踩刹车(初始状态)时，不在传感器感应范围，本装置不起作用，-现在汽车状态。
[0022]本装置不影响汽车的刹车初始状态和深度刹车操作。
[0023]本装置可以同时配合汽车点火电路控制，实现更好的控制效果。
[0024]本装置在安全辅助装置配套的情况下，可以扩展应用到刹车全行程使用(包括深度刹车)，节油效果会更好。同时还能有效缩短刹车距离，提高行车安全。
[0025]本发明也可以根据情况控制部分气缸的油路和电路，实现部分气缸不工作-节油。
[0026]为保证行车安全:
[0027]I)车速范围启动器或档位范围启动器限制本装置在车辆行驶的低速和中速时开通。
[0028]2)发动机供油量控制器原始状态为断电常开状态-油路开通状态。
[0029]3)电源电路切断时，发动机供油量控制器自动恢复原始状态-油路开通状态。
[0030]4)车速或档位范围启动器和刹车行程传感器双重限制，不会停车时熄火。增加安全保障。
[0031]5)断电时本装置不起作用，发动机供油量控制器自动恢复原始状态，不影响发动机运转。
[0032]6) 一台汽车可以同时安装两套或多套独立的本发明装置，增加可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是本发明涉及的汽车轻度刹车行程节油装置电原理图。
[0034]图2是本装置使用车速范围启动器的电原理图。
[0035]图3是本装置使用档位范围启动器的电原理图。
[0036]图4是简单的轻度刹车控制器示例图。
[0037]图5是使用机械弹簧控制的档位范围启动器示例图。
[0038]图6是使用继电器电子控制的档位范围启动器示例图。
[0039]图7是使用比较器基本电路控制的车速范围启动器示例图。
[0040]图8是使用PLC可编程序处理器或单片机或微电脑等智能器件控制的汽车轻度刹车行程节油装置电原理图。
【具体实施方式】
[0041]图1是本发明涉及的汽车轻度刹车行程节油装置电原理图，左边是允许范围启动器，右边是轻度刹车控制器。
[0042]允许范围启动器分为两种:车速范围启动器和档位范围启动器。
[0043]轻度刹车控制器主要由刹车行程传感器和发动机供油量控制器构成。
[0044]图2，车速范围启动器，通常允许启动的车速范围是10?40km/h。
[0045]图3，档位范围示例是3档、4档或F档。对于手动排挡的汽车:通常3档和4档是低速和中速档，对应限制车速约是10?40km/h，对于自动档汽车:刹车同时根据车速自动控制离合器，只需要选择F前进档。
[0046]图4是轻度刹车控制器的简单实施方法:只需要I根感应条、I只微动开关，I只流体电磁阀就能实现。
[0047]安装在刹车踏板臂上的感应条，当轻度踩刹车行程时段碰触微动开关弹臂，按压微动开关，开关内部的触点闭合，使得电磁阀线圈通电，驱动串接安装在发动机供油管上的阀门关闭，阻断油路，停止或减少发动机供油量。
[0048]其中的感应条可调节碰触长度，决定起作用的范围。全封闭无泄漏电磁阀采用断电常开式，可以用阀芯钻孔或限制阀芯行程等方法，调节阀芯关闭时的流体通过量，决定停止或减少的供油量。
[0049]当不踩刹车或深度踩刹车超出感应条范围时，微动开关弹臂弹起，开关触点断开，电磁阀断电，发动机供油管上的常开式阀门开启完全供油。
[0050]图5是用附加弹簧按钮开关形式的档位范围启动器实施方法:
[0051]电路分为前端后端两部分，前端(左边):档位范围启动器，后端(右边):轻度刹车控制器。
[0052]当档位在允许范围内，例如手动档汽车的3档和4档，附加弹簧一直按压住开关按钮(附加弹簧用于消除挂档后档位推杆的反弹自由行程)，开关触点并联电容或延时关断电路(消除开关触点抖动的影响)，在轻度踩刹车时段，开关接通后端轻度刹车控制器电源，刹车行程传感器感应接通，驱动常开式电控阀关闭或减少发动机供油量。
[0053]当档位在允许范围外，档位推杆离开弹簧，按钮开关触点断开，在轻度踩刹车时段夕卜，后端轻度刹车控制器无电源，发动机供油管上的常开式阀门开启完全供油。
[0054]图6是用传感器和继电器的档位范围启动器实施方法:
[0055]电路分为前端后端两部分，前端(左边):档位范围启动器，后端(右边):轻度刹车控制器。
[0056]在允许作用的排挡槽内安装条形传感器(可用多个传感器联排并联构成)，当排挡推杆进入该档位槽，条形传感器(联排中任意一个)导通，接通继电器线圈，继电器触点吸合，在轻度踩刹车时段，触发可控硅接通后端轻度刹车控制器电源，刹车行程传感器感应接通，驱动常开式电控阀关闭或减少发动机供油量。
[0057]当档位推杆离开允许的档位槽，即档位允许范围外，条形传感器内部开关断开，继电器断电，在轻度踩刹车时段外，可控硅关断，后端轻度刹车控制器无电源，发动机供油管上的常开式阀门开启完全供油。
[0058]图7是用基本电路的车速启动器实施方法:电子元器件使用无触点控制方式，更加安全。
[0059]电路分为前端后端两部分，前端(左边):车速范围启动器，后端(右边):轻度刹车控制器。
[0060]利用现代技术能将各种车速表信号转换成电压信号，再经电压幅度处理后得到车速表信号，输入双比较器，分压电阻分别设置低限压UL和高限压UH，当车速表信号电压在UL至UH之间，即车速在允许范围内，比较器输出高电平触发可控硅接通后端轻度刹车控制器电源。当轻度踩刹车行程时段，刹车行程传感器感应接通，传感器内部电路闭合，接通光偶合器，光偶合器接通电控阀，常开式电控阀关闭或减少发动机供油量。当不踩刹车和深度踩刹车超出感应条范围时，传感器内部电路断开，光耦合器断开，电控阀断电，发动机供油管上的常开式阀门开启完全供油。
[0061]当车速在允许范围外，车速表信号电压低于UL或高于UH，比较器输出低电平，在轻度踩刹车时段外，可控硅关断，后端轻度刹车控制器无电源，发动机供油管上的常开式阀门开启完全供油。
[0062]图8是用PLC可编程序处理器、单片机、微电脑等智能器件的实施方法:也可以结合汽车上的行车电脑实现。
[0063]使用输入端口采样车速信号和刹车行程传感器读取的刹车行程位置，内部的软硬件判断车速和刹车行程的位置，计算当时应该提供的供油量，用输出端口控制发动机燃油系统的供油量。由于使用智能元件，输入可以采用高端的刹车行程传感器(例:光刻度尺等电子尺)，具体采样到刹车行程的每个位置；输出可以控制发动机的油泵、化油器、供油器、电控阀和供油管路等，增加了控制供油量的可变化和精确性。并能在其他范围更广泛的应用。
[0064]上述附图使用元器件说明:
[0065]感应条可调节感应长度，决定轻度刹车起作用的范围。
[0066]获取刹车行程适合测量感应原理，有多种安装和感应方法:例如，传感器和感应条能反向安装，即传感器装在活动臂上，感应条固定。或者在活动臂上安装一个磁铁，在轻度刹车行程范围固定安装几个联排传感器等方法都是符合本发明思路的全封闭无泄漏电磁阀采用断电常开式，可以用阀芯钻孔或限制阀芯行程等方法，调节阀芯关闭时的流体通过量，决定停止或减少的供油量。
[0067]车速范围启动器可以是比较器和PLC可编程序处理器/单片机/微电脑/行车电脑等控制器件。档位范围启动器可以用弹簧等多种机械方法消除档位推杆的自由行程影响，可以是微动开关等电子电气开关，可以是光感应/磁感应/金属感应等电子传感器(行程开关)，可用多个传感器联排并联构成条形传感器，可以使用继电器、延时、脉冲触发和锁定等通用控制电路。
[0068]刹车行程传感器可以是微动开关等电气和电子开关，可以是光感应/磁感应/金属感应等电子传感器(行程开关)，也可以是电子尺等高端测量器件。
[0069]发动机供油量控制器可以是继电器/光偶合器/可控硅/PLC可编程序处理器/单片机/微电脑/行车电脑等控制器件和电磁阀等断电常开式密封无泄漏的流体控制阀及发动机燃油系统。
[0070]本发明结构简单，易于实施。
[0071]发明有利和经济效益:
[0072]现代城市交通，汽车通常行驶车速在低中速10?40km/h，并不能达到汽车出厂节油指标。当经常踩刹车，维持车速在低中速行驶时，有一个节油盲区。
[0073]城市车辆众多，节油效果可观。尤其适用于经常性减速刹车停站的公交车。
[0074]经常踩刹车，发动机做功中突然负载加重，强力对抗，对发动机有机械损害。
[0075]城市交通，需要经常减速刹车，无动力刹车能更快速控制反应，提高刹车灵敏度。刹车节油的经济效益能促使驾驶员养成交叉路口和人行道提前减速的习惯，减少交通意外。
[0076]节油效益简单计算:城区路段交叉路口和人行道平均数量:2个/km，按提前10m刹车，有效节油行程50m计算:50*2 = 10m0计算节油率:节油行程/总行程=lOOm/lOOOm= 1/10。由此推断节油律约为1/10，效果可观。以上没有包括控制车速和路况造成的刹车行程。公交车还有停站刹车行程。
【权利要求】
1.一种利用汽车轻度刹车踏板行程，控制发动机供油量，减少无功能源消耗的节油装置，其特征是:轻度刹车行程感应条、刹车行程传感器、发动机供油量控制器。
2.一种在限定车速范围内，利用汽车刹车踏板行程，控制发动机供油量，关闭或减少供油量，实现无动力刹车，提高刹车控制灵敏度的装置，其特征是:车速范围启动器、刹车行程传感器、发动机供油量控制器。
3.一种在限定档位范围内，利用汽车刹车踏板行程，控制发动机供油量，关闭或减少供油量，实现无动力刹车，提高刹车控制灵敏度的装置，其特征是:档位范围启动器、刹车行程传感器、发动机供油量控制器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征是:车速范围启动器判断启动条件，在符合条件的允许范围内启动本装置，当刹车行程传感器起作用时，发动机供油量控制器关闭或减少供油量，车速范围启动器由比较器类型电子元器件构成，刹车行程传感器由微动开关或电子电气开关或光感应/磁感应/金属感应电子传感器或电子尺高端感应和测量元件构成，能用多个传感器联排并联构成条形传感器，发动机供油量控制器由继电器/光耦合器/可控硅电子控制元件或由可编程序处理器/单片机/微电脑/行车电脑控制器件构成，其控制对象是电磁阀类型断电常开式密封无泄漏的流体控制阀和发动机燃油系统。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征是:档位范围启动器判断启动条件，在符合条件的允许范围内启动本装置，当刹车行程传感器起作用时，发动机供油量控制器关闭或减少供油量，档位范围启动器由档位检测开关或传感器类型电子元器件构成，刹车行程传感器由微动开关或电子电气开关或光感应/磁感应/金属感应电子传感器或电子尺高端感应和测量元件构成，能用多个传感器联排并联构成条形传感器，发动机供油量控制器由继电器/光耦合器/可控硅电子控制元件或由可编程序处理器/单片机/微电脑/行车电脑控制器件构成，其控制对象是电磁阀类型断电常开式密封无泄漏的流体控制阀和发动机燃油系统。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其允许工作条件是车辆行驶速度范围或操作档位范围；采样对象是刹车踏板行程，其结构是刹车踏板臂或刹车杆延伸传动装置上安装的感应条对应开关传感器或电子尺感应测量元件；控制对象是发动机燃油系统的供油量，其执行机构是发动机的油泵、化油器、供油器、电控阀和供油管路。
7.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的装置，能同时配合汽车点火电路控制。
8.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的装置，在安全辅助装置配套的情况下，能扩展应用到刹车踏板全行程使用。
【文档编号】B60W10/18GK204136979SQ201420324756
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】吕军 申请人:吕军