專利名稱：一種機(jī)動車節(jié)能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)動車節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及在特定工況下 對發(fā)動機(jī)實(shí)施控制以達(dá)到整車節(jié)能的方法。
技術(shù)背景機(jī)動車啟動時，維持發(fā)動機(jī)以最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)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(qiáng)制行駛時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速稱為強(qiáng)制怠速。發(fā)動機(jī)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(jī)的最低運(yùn)轉(zhuǎn)；而強(qiáng)制怠速時的油耗，則完全沒有必要，因?yàn)榇?時，車輛依靠自身慣性強(qiáng)制行進(jìn)，無需發(fā)動機(jī)提供行進(jìn)動力，這時的 供油是一種極大的浪費(fèi)。為了減少燃油不必要的消耗，現(xiàn)有機(jī)動車采用的節(jié)油方法是在發(fā) 動機(jī)處于強(qiáng)制怠速工況時，停止向發(fā)動機(jī)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(qiáng)制怠速節(jié) 油方法"的中國發(fā)明專利中，通過機(jī)動車上設(shè)置的電氣系統(tǒng)獲取機(jī)動 車的行使?fàn)顟B(tài)，當(dāng)機(jī)動車處于強(qiáng)制怠速工況時發(fā)動機(jī)的怠速油道和主 供油道被截止，以達(dá)到節(jié)油的目的。對于目前普遍裝配有電噴發(fā)動機(jī) 的機(jī)動車來說，當(dāng)機(jī)動車處于強(qiáng)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(jī)供油，因而電噴發(fā) 動機(jī)已具有了這種節(jié)油功能。實(shí)際上，從機(jī)動車的整個運(yùn)行過程來看，影響機(jī)動車總耗油量的 因素不僅在于不同工況下的供油時機(jī)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(jī)在不脫檔的情況下，依靠慣 性強(qiáng)制前行，車輛對發(fā)動機(jī)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(jī)減速或制動時) 反拖是積極的、必須的，但多數(shù)情況下，這種反拖現(xiàn)象卻是不必要的、消極的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jī)的反拖現(xiàn)象消除掉，機(jī)動車靠慣性將前進(jìn)得更遠(yuǎn)，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(nèi)容本發(fā)明要解決的問題是提供一種在機(jī)動車行駛過程中，通過消除 發(fā)動機(jī)反拖現(xiàn)象而實(shí)現(xiàn)機(jī)動車節(jié)能的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的在 發(fā)動機(jī)內(nèi)設(shè)置一動作機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機(jī) 處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定 距離，讓氣門桿在往復(fù)運(yùn)動中不能將氣門完全關(guān)閉；當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復(fù)供油、剎車或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動 作機(jī)構(gòu)復(fù)位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應(yīng)復(fù)位。發(fā)動機(jī)的工作分為進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個循環(huán)，在進(jìn)氣和 排氣過程中，進(jìn)氣門或排氣門是打開的，活塞在缸體內(nèi)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(jìn)、排氣門處于關(guān)閉狀 態(tài)，如果發(fā)動機(jī)未供油，則無混合氣燃燒，這時如果機(jī)動車依靠慣性 在前進(jìn)，則活塞會因燃燒室里的正壓或負(fù)壓對曲軸的旋轉(zhuǎn)形成阻礙， 即出現(xiàn)反拖現(xiàn)象。可見，如果當(dāng)油門未供油且發(fā)動機(jī)處于反拖工況時讓 進(jìn)、排氣門均處于開啟狀態(tài)，就能消除燃燒里的正壓或負(fù)壓，從而消 除反拖現(xiàn)象。反拖現(xiàn)象消除后，機(jī)動車依靠慣性可以行進(jìn)得更遠(yuǎn)，實(shí) 現(xiàn)了節(jié)能，從整個機(jī)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(jī)缸頭內(nèi)設(shè)置一動作機(jī)構(gòu)，當(dāng)油門未供油且發(fā)動 機(jī)處于反拖工況時，動作機(jī)構(gòu)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(fù)運(yùn)動中不能將氣門封閉，即燃燒室始終處于漏氣狀態(tài)；當(dāng) 油門恢復(fù)供油、剎車或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近怠速時，動作機(jī)構(gòu)復(fù)位，氣 門桿也相應(yīng)復(fù)位。齒條嚙合，拔動齒輪的軸連接驅(qū)動電機(jī)。電控系統(tǒng)發(fā)出指令后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 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(shè)定的 距離。上述動作機(jī)構(gòu)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(jī)輸出軸連接。電控 系統(tǒng)發(fā)出指令后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動偏心軸旋轉(zhuǎn)一定角度，從而使氣門桿發(fā) 生朝燃燒室方向的設(shè)定距離的位移。上述動作機(jī)構(gòu)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(jìn)行適時切換，活塞在 液壓缸筒里往復(fù)移動時帶動氣門桿朝燃燒室方向移動設(shè)定的距離或復(fù)位。本發(fā)明取得的顯著效果是消除了機(jī)動車行進(jìn)中未供油狀態(tài)下的 反拖現(xiàn)象，使機(jī)動車在發(fā)動機(jī)停止供油期間，依靠慣性所行進(jìn)的路程 更遠(yuǎn)，從而達(dá)到節(jié)能省油的效果。


圖I-I是本發(fā)明實(shí)施例1中氣門桿處于復(fù)位狀態(tài)時的示意圖。 圖1-2是本發(fā)明實(shí)施例1中氣門桿朝燃燒室方向移動設(shè)定距離后 的示意圖。圖2-1是本發(fā)明實(shí)施例2中氣門桿處于復(fù)位狀態(tài)時的示意圖。 圖2-2是本發(fā)明實(shí)施例2中氣門桿朝燃燒室方向移動設(shè)定距離后 的示意圖。圖3-1是本發(fā)明實(shí)施例3中氣門桿處于復(fù)位狀態(tài)時的示意圖。 圖3-2是本發(fā)明實(shí)施例3中氣門桿朝燃燒室方向移動設(shè)定距離后 的示意圖。圖3-3是本發(fā)明實(shí)施例3中油路控制模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)機(jī)動車節(jié)能，是在發(fā)動機(jī)內(nèi)設(shè)置一動作機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)動 車的電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機(jī)處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，使進(jìn)、排氣門均不能完全 關(guān)閉，當(dāng)機(jī)動車的電控系統(tǒng)檢測到油門恢復(fù)供油、剎車或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低 至接近怠速時，動作機(jī)構(gòu)復(fù)位，氣門桿在氣門彈簧的作用下也復(fù)位。動作 機(jī)構(gòu)處于復(fù)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(fù)運(yùn)動。分析現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的工作原理可以得知，發(fā)動機(jī)的工作分為進(jìn)氣、 壓縮、做功和排氣四個循環(huán)，在進(jìn)氣和排氣過程中，進(jìn)氣門或排氣門 是打開的，活塞在缸體內(nèi)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(jìn)、排氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果發(fā)動機(jī)未供油，則無 混合氣燃燒，這時如果機(jī)動車依靠慣性在前進(jìn)，則活塞會因燃燒里的 正壓或負(fù)壓對曲軸的旋轉(zhuǎn)形成阻礙，即出現(xiàn)反拖現(xiàn)象。可見，如果當(dāng) 油門未供油且發(fā)動機(jī)處于反拖工況時讓進(jìn)、排氣門均處于開啟狀態(tài)，就 能消除燃燒室里的正壓或負(fù)壓，從而消除反拖現(xiàn)象。反拖現(xiàn)象消除后， 機(jī)動車依靠慣性可以行進(jìn)得更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，從整個機(jī)動車的使用 過程來看，也是一種變相的節(jié)油。至于機(jī)動車供油狀態(tài)信息、發(fā)動機(jī) 反拖工況信息、剎車動作信息及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息等的檢測與獲取，利用 現(xiàn)有電噴發(fā)動機(jī)上ECU的檢測結(jié)果可判斷得出，只需在ECU的控制程序中 增加對動作機(jī)構(gòu)1控制指令的輸出模塊就可以了，很容易實(shí)現(xiàn)。上述動作機(jī)構(gòu)可有多種具體實(shí)施方式
，下面僅舉出三種結(jié)構(gòu)形式加以 說明參見圖1-1和圖1-2的實(shí)施例1,動作機(jī)構(gòu)為齒輪齒條式，由滑套l、 拔動齒輪2、齒條3及驅(qū)動電機(jī)構(gòu)成，驅(qū)動電機(jī)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(qū)動電機(jī)?；?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(jìn)中的機(jī)動車 在完全松開油門踏板或手油門時，如果機(jī)動車靠慣性繼續(xù)前行，這時 電噴發(fā)動機(jī)的油門會完全停止供油，ECU根據(jù)檢測到的各種信息進(jìn)行判斷并發(fā)出指令，使驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機(jī)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(shè) 定距離的位移，令進(jìn)、排氣門上行時均不能完全關(guān)閉，如圖1-2所示，燃 燒室處于漏氣狀態(tài)，活塞在上、下運(yùn)動時就不會有正壓或負(fù)壓，消除了曲 軸對車輛的"反拖"。當(dāng)油門恢復(fù)供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降 低至接近怠速時，ECU發(fā)出指令使驅(qū)動電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)相同角度，拔動齒輪 2與齒條3使滑套1復(fù)位，氣門桿8在氣門彈簧6的作用下也復(fù)位，如圖 1-1所示。在此過程中，機(jī)動車能夠在發(fā)動機(jī)停止供油的時間段內(nèi)，消除 不必要的反拖能耗，依靠慣性行進(jìn)更遠(yuǎn)的路程，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，從整個機(jī) 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(shí)施例2，動作機(jī)構(gòu)為偏心軸式，由偏心軸9、 拔叉10和驅(qū)動電機(jī)構(gòu)成，驅(qū)動電機(jī)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(qū)動電機(jī)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(jìn)中的機(jī)動車 在完全松開油門踏板或手油門時，如果機(jī)動車靠慣性繼續(xù)前行，這時 電噴發(fā)動機(jī)的油門會完全停止供油，ECU根據(jù)檢測到的各種信息進(jìn)行 判斷并發(fā)出指令，使驅(qū)動電機(jī)帶動偏心軸9運(yùn)轉(zhuǎn)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(shè)定距離的位移，令進(jìn)、 排氣門上行時均不能完全關(guān)閉，如圖2-2所示，燃燒室處于漏氣狀態(tài)，活 塞在上、下運(yùn)動時就不會有正壓或負(fù)壓，消除了曲軸對車輛的"反拖"。當(dāng) 油門恢復(fù)供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近怠速時，ECU 發(fā)出指令使驅(qū)動電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)相同角度，偏心軸9反向運(yùn)轉(zhuǎn)相同角度， 使拔叉10復(fù)位，氣門桿8在氣門彈簧6的作用下也復(fù)位，如圖2-1所示。參見圖3-1、圖3-2及圖3-3的實(shí)施例3，動作機(jī)構(gòu)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(gòu)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(dǎo)式減壓閥16、 二位二通換向閥17及溢流閥18和19構(gòu)成，先導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)式減壓閥16之間。當(dāng)ECU檢測到油門未供油且發(fā)動機(jī)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(jìn)、排氣門上行時均不能完全關(guān)閉，如圖3-2所示，燃燒室處 于漏氣狀態(tài)，活塞在上、下運(yùn)動時就不會有正壓或負(fù)壓，消除了曲軸對車 輛的"反拖"。當(dāng)ECU檢測到油門恢復(fù)供油，或出現(xiàn)剎車操作，或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 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(fù)位，氣門 桿8在氣門彈簧6的作用下也復(fù)位，如圖3-l所示。本發(fā)明中動作機(jī)構(gòu)不局限于上述三種，還可根據(jù)發(fā)動機(jī)缸罩、缸頭的 空間允許條件設(shè)計(jì)為機(jī)械、機(jī)電或磁電結(jié)合的其它結(jié)構(gòu)形式。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車節(jié)能的方法，其特征是在發(fā)動機(jī)內(nèi)設(shè)置一動作機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機(jī)處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，讓氣門桿在往復(fù)運(yùn)動中不能將氣門完全關(guān)閉；當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復(fù)供油、剎車或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)復(fù)位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應(yīng)復(fù)位。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機(jī) 構(gòu)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(qū)動電機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機(jī) 構(gòu)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(qū)動電機(jī)輸出軸連接。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的一種機(jī)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(quán)利要求1所述的一種機(jī)動車節(jié)能的方法，其特征是所述動作機(jī) 構(gòu)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(jī)動車節(jié)能的方法，是在發(fā)動機(jī)內(nèi)設(shè)置一動作機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門未供油且發(fā)動機(jī)處于反拖工況時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)帶動氣門桿朝燃燒室方向移動一定距離，讓氣門桿在往復(fù)運(yùn)動中不能將氣門完全關(guān)閉；當(dāng)機(jī)動車電控系統(tǒng)檢測到油門恢復(fù)供油、剎車或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近怠速時，發(fā)出指令使動作機(jī)構(gòu)復(fù)位，氣門桿在氣門彈簧作用下也相應(yīng)復(fù)位。本發(fā)明取得的顯著效果是消除了機(jī)動車行進(jìn)中未供油狀態(tài)下的反拖現(xiàn)象，使機(jī)動車在發(fā)動機(jī)停止供油期間，依靠慣性所行進(jìn)的路程更遠(yuǎn)，從而達(dá)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(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者渝 楊 申請人:渝 楊