專利名稱：一種機動車節(jié)能的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機動車節(jié)能技術領域，具體地說，涉及在特定工況下 對發(fā)動機實施控制以達到整車節(jié)能的方法。
技術背景機動車啟動時，維持發(fā)動機以最低轉速穩(wěn)定正常運轉的轉速稱為 自由怠速；而在車輛行駛中的某些特殊狀態(tài)，如長下坡，車輛由自身 慣性強制行駛時的發(fā)動機轉速稱為強制怠速。發(fā)動機在上述兩種工況 下的用油量統(tǒng)稱為怠速油耗。自由怠速時的油耗是必須的，用來維持 發(fā)動機的最低運轉；而強制怠速時的油耗，則完全沒有必要，因為此 時，車輛依靠自身慣性強制行進，無需發(fā)動機提供行進動力，這時的 供油是一種極大的浪費。為了減少燃油不必要的消耗，現(xiàn)有機動車采用的節(jié)油方法是在發(fā) 動機處于強制怠速工況時，停止向發(fā)動機供油。如在公告號為 CN1021988C，公告日為1993年9月1日，名稱為"汽車強制怠速節(jié) 油方法"的中國發(fā)明專利中，通過機動車上設置的電氣系統(tǒng)獲取機動 車的行使狀態(tài)，當機動車處于強制怠速工況時發(fā)動機的怠速油道和主 供油道被截止，以達到節(jié)油的目的。對于目前普遍裝配有電噴發(fā)動機 的機動車來說，當機動車處于強制怠速工況時，ECU本身就能檢測到 該信息并發(fā)出指令控制燃油噴射系統(tǒng)停止向發(fā)動機供油，因而電噴發(fā) 動機已具有了這種節(jié)油功能。實際上，從機動車的整個運行過程來看，影響機動車總耗油量的 因素不僅在于不同工況下的供油時機問題，"反拖"現(xiàn)象也是一個不 容忽視的問題。所謂"反拖"是指發(fā)動機在不脫檔的情況下，依靠慣 性強制前行，車輛對發(fā)動機形成反向拖力的現(xiàn)象，這時油門處于回油 狀態(tài)或怠速位置。盡管在有的情形下(如利用發(fā)動機減速或制動時) 反拖是積極的、必須的，但多數情況下，這種反拖現(xiàn)象卻是不必要的、消極的。據統(tǒng)計，普通人駕駛汽車時踩油門加油持續(xù)時間與松開油門 回油時間(包括踩剎車時間)之比大概為4: 1。如果將回油這段時間發(fā) 動機的反拖現(xiàn)象消除掉，機動車靠慣性將前進得更遠，從而不失為一 種節(jié)能的方法，也是一種變相節(jié)油的途徑。 發(fā)明內容本發(fā)明要解決的問題是提供一種在機動車行駛過程中，通過消除 發(fā)動機反拖現(xiàn)象而實現(xiàn)機動車節(jié)能的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的在 發(fā)動機內設置一動作機構，當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機 處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機構帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定 距離，讓氣門桿在往復運動中不能將氣門完全關閉；當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復供油、剎車或發(fā)動機轉速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動 作機構復位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應復位。發(fā)動機的工作分為進氣、壓縮、做功和排氣四個循環(huán)，在進氣和 排氣過程中，進氣門或排氣門是打開的，活塞在缸體內移動順暢，不會出現(xiàn)反拖現(xiàn)象；在壓縮和做功過程中，由于進、排氣門處于關閉狀 態(tài)，如果發(fā)動機未供油，則無混合氣燃燒，這時如果機動車依靠慣性 在前進，則活塞會因燃燒室里的正壓或負壓對曲軸的旋轉形成阻礙， 即出現(xiàn)反拖現(xiàn)象?？梢?，如果當油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時讓 進、排氣門均處于開啟狀態(tài)，就能消除燃燒里的正壓或負壓，從而消 除反拖現(xiàn)象。反拖現(xiàn)象消除后，機動車依靠慣性可以行進得更遠，實 現(xiàn)了節(jié)能，從整個機動車的使用過程來看，也是一種變相的節(jié)油。本發(fā)明中通過在發(fā)動機缸頭內設置一動作機構，當油門未供油且發(fā)動 機處于反拖工況時，動作機構帶動氣門桿向燃燒室方向移動一定距離，這 樣氣門桿在往復運動中不能將氣門封閉，即燃燒室始終處于漏氣狀態(tài)；當 油門恢復供油、剎車或發(fā)動機轉速降低至接近怠速時，動作機構復位，氣 門桿也相應復位。齒條嚙合，拔動齒輪的軸連接驅動電機。電控系統(tǒng)發(fā)出指令后，電機運轉， 通過齒輪與齒條使滑套發(fā)生位移，從而使氣門桿朝燃燒室方向移動設定的 距離。上述動作機構也可以是偏心軸式，包括偏心軸和拔叉，拔叉一端抵于 偏心軸上，另一端抵接于氣門桿頂筒上，偏心軸與電機輸出軸連接。電控 系統(tǒng)發(fā)出指令后，電機運轉，帶動偏心軸旋轉一定角度，從而使氣門桿發(fā) 生朝燃燒室方向的設定距離的位移。上述動作機構還可以是液壓式，包括液壓缸筒和高、低壓油路控制模 塊，液壓缸筒位于凸輪與氣門桿之間，氣門桿端與液壓缸筒的活塞相連。 電控系統(tǒng)發(fā)出指令，油路控制模塊使高、低壓油路進行適時切換，活塞在 液壓缸筒里往復移動時帶動氣門桿朝燃燒室方向移動設定的距離或復位。本發(fā)明取得的顯著效果是消除了機動車行進中未供油狀態(tài)下的 反拖現(xiàn)象，使機動車在發(fā)動機停止供油期間，依靠慣性所行進的路程 更遠，從而達到節(jié)能省油的效果。
圖I-I是本發(fā)明實施例1中氣門桿處于復位狀態(tài)時的示意圖。 圖1-2是本發(fā)明實施例1中氣門桿朝燃燒室方向移動設定距離后 的示意圖。圖2-1是本發(fā)明實施例2中氣門桿處于復位狀態(tài)時的示意圖。 圖2-2是本發(fā)明實施例2中氣門桿朝燃燒室方向移動設定距離后 的示意圖。圖3-1是本發(fā)明實施例3中氣門桿處于復位狀態(tài)時的示意圖。 圖3-2是本發(fā)明實施例3中氣門桿朝燃燒室方向移動設定距離后 的示意圖。圖3-3是本發(fā)明實施例3中油路控制模塊示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明為了實現(xiàn)機動車節(jié)能，是在發(fā)動機內設置一動作機構，當機動 車的電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機構帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，使進、排氣門均不能完全 關閉，當機動車的電控系統(tǒng)檢測到油門恢復供油、剎車或發(fā)動機轉速降低 至接近怠速時，動作機構復位，氣門桿在氣門彈簧的作用下也復位。動作 機構處于復位狀態(tài)或移動一定距離后要不影響氣門桿在凸輪作用下的正常 往復運動。分析現(xiàn)有發(fā)動機的工作原理可以得知，發(fā)動機的工作分為進氣、 壓縮、做功和排氣四個循環(huán)，在進氣和排氣過程中，進氣門或排氣門 是打開的，活塞在缸體內移動順暢，不會出現(xiàn)反拖現(xiàn)象；在壓縮和做 功過程中，由于進、排氣門處于關閉狀態(tài)，如果發(fā)動機未供油，則無 混合氣燃燒，這時如果機動車依靠慣性在前進，則活塞會因燃燒里的 正壓或負壓對曲軸的旋轉形成阻礙，即出現(xiàn)反拖現(xiàn)象。可見，如果當 油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時讓進、排氣門均處于開啟狀態(tài)，就 能消除燃燒室里的正壓或負壓，從而消除反拖現(xiàn)象。反拖現(xiàn)象消除后， 機動車依靠慣性可以行進得更遠，實現(xiàn)了節(jié)能，從整個機動車的使用 過程來看，也是一種變相的節(jié)油。至于機動車供油狀態(tài)信息、發(fā)動機 反拖工況信息、剎車動作信息及發(fā)動機轉速信息等的檢測與獲取，利用 現(xiàn)有電噴發(fā)動機上ECU的檢測結果可判斷得出，只需在ECU的控制程序中 增加對動作機構1控制指令的輸出模塊就可以了，很容易實現(xiàn)。上述動作機構可有多種具體實施方式
，下面僅舉出三種結構形式加以 說明參見圖1-1和圖1-2的實施例1,動作機構為齒輪齒條式，由滑套l、 拔動齒輪2、齒條3及驅動電機構成，驅動電機在圖中未畫出，滑套l與氣 門桿頂筒4之間通過凸緣la、 4a搭扣而接觸，齒條3固定在滑套1上，拔 動齒輪2與齒條3嚙合，拔動齒輪2的軸連接驅動電機。滑套1限位在缸 頭5上用來安裝氣門彈簧6的座孔7里。齒條3也可由直接加工在滑套1 外壁上的齒來代替。氣門桿頂筒4與凸輪15相對的端面上通過緩沖彈簧20 安裝有緩沖壓板21，用來消除氣門間隙。其工作原理是行進中的機動車 在完全松開油門踏板或手油門時，如果機動車靠慣性繼續(xù)前行，這時 電噴發(fā)動機的油門會完全停止供油，ECU根據檢測到的各種信息進行判斷并發(fā)出指令，使驅動電機運轉，驅動電機通過拔動齒輪2與齒條3 使滑套1移動，從而帶動氣門桿頂筒4與氣門桿8發(fā)生朝燃燒室方向的設 定距離的位移，令進、排氣門上行時均不能完全關閉，如圖1-2所示，燃 燒室處于漏氣狀態(tài)，活塞在上、下運動時就不會有正壓或負壓，消除了曲 軸對車輛的"反拖"。當油門恢復供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機轉速降 低至接近怠速時，ECU發(fā)出指令使驅動電機反向運轉相同角度，拔動齒輪 2與齒條3使滑套1復位，氣門桿8在氣門彈簧6的作用下也復位，如圖 1-1所示。在此過程中，機動車能夠在發(fā)動機停止供油的時間段內，消除 不必要的反拖能耗，依靠慣性行進更遠的路程，實現(xiàn)了節(jié)能，從整個機 動車的使用過程來看，也是一種變相的節(jié)油。參見圖2-1與圖2-2的實施例2，動作機構為偏心軸式，由偏心軸9、 拔叉10和驅動電機構成，驅動電機在圖中未畫出，偏心軸9安裝在缸頭11 上，拔叉10—端抵于偏心軸9上，另一端抵接于氣門桿頂筒4，偏心軸9 由驅動電機帶動。氣門桿頂筒4與凸輪15相對的端面上通過緩沖彈簧20 安裝有緩沖壓板21，用來消除氣門間隙。其工作原理是行進中的機動車 在完全松開油門踏板或手油門時，如果機動車靠慣性繼續(xù)前行，這時 電噴發(fā)動機的油門會完全停止供油，ECU根據檢測到的各種信息進行 判斷并發(fā)出指令，使驅動電機帶動偏心軸9運轉一定角度，拔叉10帶 動氣門桿頂筒4與氣門桿8發(fā)生朝燃燒室方向的設定距離的位移，令進、 排氣門上行時均不能完全關閉，如圖2-2所示，燃燒室處于漏氣狀態(tài)，活 塞在上、下運動時就不會有正壓或負壓，消除了曲軸對車輛的"反拖"。當 油門恢復供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機轉速降低至接近怠速時，ECU 發(fā)出指令使驅動電機反向運轉相同角度，偏心軸9反向運轉相同角度， 使拔叉10復位，氣門桿8在氣門彈簧6的作用下也復位，如圖2-1所示。參見圖3-1、圖3-2及圖3-3的實施例3，動作機構為液壓式，由液 壓缸筒12、高低壓油路控制模塊13和油泵14構成，液壓缸筒12位于凸輪 15與氣門桿8之間，氣門桿8端與液壓缸筒12的活塞12a相接觸。高低壓 油路控制模塊13采用圖3-3所示的油路控制形式，由先導式減壓閥16、 二位二通換向閥17及溢流閥18和19構成，先導式減壓閥16串接在油泵14與液壓缸筒12之間，其中一個溢流閥18與先導式減壓閥16連接并在它 們之間串接有一個二位二通換向閥17，另一個溢流閥19連接在油泵14與 先導式減壓閥16之間。當ECU檢測到油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時， 液壓缸筒12的活塞12a在高壓油作用下帶動氣門桿8朝燃燒室方向移動一 定距離，令進、排氣門上行時均不能完全關閉，如圖3-2所示，燃燒室處 于漏氣狀態(tài)，活塞在上、下運動時就不會有正壓或負壓，消除了曲軸對車 輛的"反拖"。當ECU檢測到油門恢復供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機轉 速降低至接近怠速時，液壓缸筒12的活塞12a在低壓油作用下復位，氣門 桿8在氣門彈簧6的作用下也復位，如圖3-l所示。本發(fā)明中動作機構不局限于上述三種，還可根據發(fā)動機缸罩、缸頭的 空間允許條件設計為機械、機電或磁電結合的其它結構形式。
權利要求
1.一種機動車節(jié)能的方法，其特征是在發(fā)動機內設置一動作機構，當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機構帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，讓氣門桿在往復運動中不能將氣門完全關閉；當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復供油、剎車或發(fā)動機轉速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動作機構復位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應復位。
2. 如權利要求1所述的一種機動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機 構為齒輪齒條式，包括滑套(l)、拔動齒輪(2)和齒條(3)，滑套(l)與氣門 桿頂筒(4)之間通過凸緣(la、 4a)搭扣而接觸，齒條(3)固定在滑套(1)上， 拔動齒輪(2)與齒條(3)嚙合，拔動齒輪(2)的軸連接驅動電機。
3. 如權利要求1所述的一種機動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機 構為偏心軸式，包括偏心軸(9)和拔叉(10)，拔叉(10)—端抵于偏心軸(9) 上，另一端抵接于氣門桿頂筒(4)上，偏心軸(9)與驅動電機輸出軸連接。
4. 如權利要求2或3所述的一種機動車節(jié)能的方法，其特征是所述氣 門桿頂筒(4)與凸輪(15)相對的端面上通過緩沖彈簧(20)安裝有緩沖壓板 (21)。
5. 如權利要求1所述的一種機動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機 構為液壓式，包括液壓缸筒(12)和高、低壓油路控制模塊(13)，液壓缸筒 (12)位于凸輪(15)與氣門桿(8)之間，氣門桿(8)端與液壓缸筒(12)的活塞 (12a)相連。
全文摘要
一種機動車節(jié)能的方法，是在發(fā)動機內設置一動作機構，當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機構帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，讓氣門桿在往復運動中不能將氣門完全關閉；當機動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復供油、剎車或發(fā)動機轉速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動作機構復位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應復位。本發(fā)明取得的顯著效果是消除了機動車行進中未供油狀態(tài)下的反拖現(xiàn)象，使機動車在發(fā)動機停止供油期間，依靠慣性所行進的路程更遠，從而達到節(jié)能省油的效果。
文檔編號F02D13/08GK101240748SQ20081006926
公開日2008年8月13日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權日2008年1月18日
發(fā)明者渝 楊 申請人:渝 楊