CN201419702Y - 一种汽车燃油效率改良装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车燃油效率改良装置，包括有一引擎、一发电机系统与一空调系统，该发电机系统与空调系统分别藉由传动组件和活动串设于引擎中心轴的第一主动传动轮及第二主动传动轮连接；所述第一主动传动轮与引擎曲轴之间设置一第一离合器，第一主动传动轮与第二主动传动轮之间设置一第二离合器；利用控制电路在接收到一讯号时，控制第一离合器与第二离合器同时或不同时动作，使引擎曲轴与第一主动传动轮连结或分离，及/或该第一主动传动轮与第二主动传动轮连结或分离，该控制电路还依所述讯号而决定是否直接供应电力予该发电机系统运转，进而驱动该空调系统。

Description

一种汽车燃油效率改良装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车节油的装置，尤其涉及一种可用以协助汽车减少行进间引擎室各皮带驱动系统的空转，及减少行进间因各类交通因素须较长时间暂停时的怠速燃油消耗，以达省油兼顾行车舒适的节能装置。

背景技术

近年来汽车产业迅速发展，大幅缩短了交通所需的时间，但燃烧汽油产生的二氧化碳却导致温室效应，破坏空气质量。汽车引擎所燃烧的汽油，大约只有30％用于产生能量推动汽车，其余的能量皆转化成热量，经由散热系统及废气系统浪费掉了。面对日益枯竭的石油能源与不断升温的地球暖化问题，改善既有科技与使用习惯，以提升燃料效率即为大家共同的责任，特别是还伴随着都市空气与噪音污染的汽车产业。据报导，美国的石油使用量占全世界的1/4，而其中55％是用在两亿三千多万辆的汽车上；如果按这个比例计算，全世界的石油使用量，约有一半是做为汽车燃料之用，因此，汽车对石油的依赖与对环境的破实在太大了。

然而，即便各大汽车公司过去十年来竭尽全力来开发下世代汽车，例如气电混合车等等；但至今传统的汽、柴油动力引擎汽车仍占生产量的绝大部分(估计约九成以上)，因此整体而言，能源节约的成效非常有限。

传统汽、柴油引擎汽车之所以耗油的原因之一，是在于引擎怠速时仍在运转，怠速的时间短者数秒，长则数分钟，甚至更长，如果手动关闭引擎，则须将排档切换至空档(N档)或停驻档(P档)才能重新启动；为了防止过度消耗电力导致电池剩余电量不足，车内的电器则必须同时关闭电源，十分不便。再如图1所示，现有的汽车驱动装置，是在引擎1曲轴同轴地串设一第一主动传动轮11与一第二主动传动轮12，第一主动传动轮11藉由第一传动组件32连接设在发电机系统3的第一被动传动轮31；第二主动传动轮12藉由第二传动组件42连接设在空调系统4的第二被动传动轮41。驾驶者操作第一启动点火开关9A时，由电池6供应电力至设在引擎1的引擎启动点火系统13以启动引擎，引擎运转时，则同时带动第一主动传动轮11与第二主动传动轮12，因此，无论是否使用空调，空调系统4都必须被驱动运转；无论电池6的蓄电量是否已满，引擎1也必定同时带动发电机系统3来继续产生电力对电池6进行充电。同样的，即使车辆行进间须暂停，引擎在怠速中也维持运转，使得引擎的负荷过重，直接增加了油耗，降低了燃油效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以依车辆配备的相关系统的实际运转状况，自动调节引擎的负荷，达到节省燃油消耗的装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种进一步结合利用电路控制的怠速熄火系统，使车辆在长时间怠速状态下可以自动熄火，节省燃料的消耗，并能方便地再起动。

基于上述目的，本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置，是在引擎的曲轴活动地连接一中心轴，该中心轴活动地串设有一第一主动传动轮与一第二主动传动轮，该第一主动传动轮利用第一传动组件连接设于发电机系统的第一被动传动轮；第二主动传动轮利用第二传动组件连接设于空调系统的第二被动传动轮。所述引擎设有一引擎转速侦测系统。所述第一主动传动轮与曲轴之间的中心轴活动地串设一第一离合器；以及在第一主动传动轮与第二主动传动轮之间的中心轴活动地串设一第二离合器。本实用新型还提供一控制电路，该控制电路电性连接所述第一离合器、第二离合器、发电机系统、引擎转速侦测系统与配备于汽车的电池。该控制电路在接收到一讯号时，可控制第一离合器与第二离合器同时或不同时动作，使引擎曲轴与第一主动传动轮连结或分离，及/或该第一主动传轮与第二主动传动轮连结或分离，该控制电路还依前述讯号而决定是否直接供应电力予该发电机系统运转，进而驱动该空调系统。

本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置，可以在前述的基础上进一步包含均与该控制电路电性连接的一档位侦测系统与一增设的第二启动点火开关，当档位侦测系统侦测到车辆排挡系统位于空档或停驻档时，控制电路开始计算时间，到达时间设定值时，即对引擎起动点火系统执行熄火指令，驾驶者可以操作该第二启动点火开关或原本配备于汽车的第一启动点火开关，即可重新起动引擎；所述控制电路侦测到电池的电量低于一设定值的讯号时，则会自动控制该引擎起动点火系统重新起动引擎。

本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置中，所述的主、被动传动轮，以及传动组件，可以采用一般汽车驱动机构中常用的皮带轮与皮带，或是链轮与链条。

本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置中，所述对于控制电路接收到一讯号后产生控制动作的技术手段，是指该控制电路侦测电池的电量低于一设定值的讯号时，即自动从电池提供电力驱动发电机系统运转，并侦测第一主动传动轮的转速与引擎曲轴的转速接近或相同时，控制该第一离合器动作，使第一主动传动轮和曲轴连结，并停止供应电力予发电机系统，由引擎驱动发电机系统运转；当控制电路侦测电池的电量高于一设定值的讯号时，即自动控制该第一离合器解除对第一主动传动轮与曲轴的连结，改由电池供应电力予发电机系统。空调系统的电源在接通状态下，控制电路侦测电池的电量低于一设定值的讯号时，即自动驱使第一离合器与第二离合器动作，使曲轴与第一主动传动轮连结，且第一主动传动轮和第二主动传动轮连结，由引擎同时驱动发电机系统与空调系统运转。

本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置中，可进一步在驾驶座的前舱设置一电性连接于前述控制电路的信息显示单元，让驾驶者从该信息显示单元清楚查看电池的电量与各项耗电信息。

本实用新型所述的汽车燃油效率改良装置中，不直接将第一主动传动轮及第二主动传动轮固定连接于引擎曲轴，而是在引擎曲轴与第一主动传动轮的间设置第一离合器，以及在第一主动传动轮与第二主动传动轮的间设置第二离合器，并提供一控制电路来控制第一离合器与第二离合器适时动作，以控制第一主动传动轮及/或第二主动传动轮被驱动旋转。另藉由侦测汽车电池储存的电量高于一设定值，且不使用空调系统时，第一离合器与第二离合器均不动作，让引擎在最轻的负荷状态下运作。当侦测到电池的电量低于一设定值，但不使用空调系统时，则控制第一离合器将第一主动传动轮与引擎曲轴连结，使引擎驱动发电机产生电力充入电池。当电池的电量高于一设定值，且要使用空调系统时，则第一离合器不动作，而控制第二离合器动作将第一主动传动轮与第二主动传动轮连结，转换为由电池提供电力驱动发电机运转，进而经由第一主动传动轮与第二主动传动轮驱动空调系统运转。当侦测到电池的电量低于一设定值，且要使用空调系统时，则控制第一离合器与第二离合器同时动作，藉由第一离合器将第一主动传动轮和曲轴连结，且第二离合器动作将第一主动传动轮与第二主动传动轮连结，使引擎运转时，同时带动发电机产生电力充入电池，以及带动空调系统运转。

本实用新型所述汽车燃油效率改良装置在前述的装置基础上进一步结合控制怠速熄火的装置，当驾驶者行车暂停时，藉由控制电路计算时间到达一设定值时自动将引擎熄火，但仍维持车内其它电器设备用电的所需，以节省燃料的消耗，欲开始行车时，则操作一增设的第二启动点火开关，或原本配备于汽车的第一启动点火开关，即可重新启动引擎。

附图说明

图1为现有技术中的汽车驱动装置的示意图。

图2为本实用新型中第一实施例的示意图。

图3为本实用新型中的第一实施例的第一离合器连结引擎曲轴与第一主动传动轮的示意图。

图4为本实用新型中的第一实施例的第二离合器连结第一主动传动轮与第二主动传动轮的示意图。

图5为本实用新型中的第一实施例的第一离合器连结引擎曲轴与第一主动传动轮，以及第二离合器连结第一主动传动轮与第二主动传动轮的示意图。

图6为本实用新型中的第二实施例的示意图。

图7为本实用新型中的第二实施例的第一离合器连结引擎曲轴与第一主动传动轮的示意图。

图8为本实用新型中的第二实施例的第二离合器连结第一主动传动轮与第二主动传动轮的示意图。

图9为本实用新型中的第二实施例的第一离合器连结引擎曲轴与第一主动传动轮，以及第二离合器连结第一主动传动轮与第二主动传动轮的示意图。

具体实施方式

以下配合说明书附图对本实用新型的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

如图2所示为本实用新型的第一实施例，包括有一引擎1、一发电机系统3、一空调系统4与一控制电路5；其中，引擎1连接至汽车的传动系统，用来提供汽车动力；引擎1还设有一引擎转速侦测系统14。发电机系统3设有一第一被动传动轮31；空调系统4设有一第二被动传动轮41。引擎1的曲轴10活动地连接一中心轴，该中心轴活动地串设有一第一主动传动轮11与一第二主动传动轮12，该第一主动传动轮11利用第一传动组件32连接设于发电机系统3的第一被动传动轮31；第二主动传动轮12利用第二传动组件42连接设于空调系统4的第二被动传动轮41。第一主动传动轮11与曲轴10之间的中心轴活动地串设一第一离合器2A；第一主动传动轮11与第二主动传动轮12之间的中心轴活动地串设一第二离合器2B。在本实用新型的实施例中，所述第一主动传动轮11、第二主动传动轮12、第一被动传动轮31与第二被动传动轮41可以采用目前十分普遍使用的皮带轮，且第一传动组件32与第二传动组件42配合采用皮带。第一主动传动轮11、第二主动传动轮12、第一被动传动轮31与第二被动传动轮41也可以采用链轮，且第一传动组件32与第二传动组件42配合采用链条。

所述控制电路5电性连接第一离合器2A、第二离合器2B、发电机系统3、引擎转速侦测系统14与配备于汽车的电池6。该控制电路5在接收到一讯号时，可控制第一离合器2A与第二离合器2B同时或不同时动作，使引擎曲轴10与第一主动传动轮11连结或分离，及/或该第一主动传轮11与第二主动传动轮12连结或分离，该控制电路5还依前述讯号而决定是否由电池6直接供应电力予发电机系统3运转，进而驱动空调系统4。

在实际运作时，控制电路5会侦测电池6储存的电量，若电量高于一设定值且不使用空调系统时，控制电路5不会驱使第一离合器2A与第二离合器2B动作(如图2所示)，因此，引擎1运转时不会驱动发电机系统3与空调系统4，让引擎在最轻的负荷状态下运作。

如图3所示，当控制电路5侦测到电池6的电量低于一设定值(第一设定值)的讯号时，即自动从电池6提供电力驱动发电机系统3运转，并侦测到第一主动传动轮11的转速与引擎曲轴10的转速接近或相同时，驱使第一离合器2A动作，使第一主动传动轮11和曲轴10连结，并停止供应电力予发电机系统3，此时即转由引擎1驱动发电机系统3运转产生电力充入电池6。当控制电路5侦测到电池6的电量高于另一设定值(第二设定值)的讯号时，即自动驱使第一离合器2A解除对第一主动传动轮11与曲轴10的连结，引擎1不再驱动发电机系统3运转，改由电池6供应电力予发电机系统3；如此反复地控制动作。

如图4所示，当控制电路5侦测到电池6的电量高于一设定值(第一设定值)，且要使用空调时，则第一离合器2A不受控制电路5驱使动作，而控制电路5驱使第二离合器2B动作将第一主动传动轮11与第二主动传动轮12连结，此时，直接由电池6的电力驱动发电机系统3运转，进而经由第一主动传动轮11与第二主动传动轮12驱动空调系统4运转；直到电池6的电量不足时，控制电路对仍由电池6供电的发电机系统3的转速加以调节，使第一主动传动轮11的转速与引擎曲轴10的转速接近或相同时，再驱使第一离合器2A动作将第一主动传动轮11与曲轴10连结，由引擎带动发电机系统3产生电力充入电池6；如此反复地控制动作。

如图5所示，当控制电路5已经侦测到电池6的电量低于一设定值(第一设定值)而正在驱使发电机系统3运转以产生电力充入电池6，电量尚未高于另一设定值(第二设定值)且要使用空调时的状况，控制电路5驱使第一离合器2A由原先的动作改为不动作，然后控制电路5驱使第二离合器2B动作，控制电路要求电池6供电予发电机系统3，同时对转速加以调节使第一主动传动轮11的转速与引擎曲轴10的转速接近或相同时再驱使第一离合器2A动作将第一主动传动轮11与曲轴10连结，此手续可消除引擎运转时开启冷气空调且仍须发电时因系统间角速度不一致导致的不顺畅。之后控制电路5驱使第一离合器2A与第二离合器2B同时动作，藉由第一离合器2A将第一主动传动轮11和曲轴10连结，且第二离合器2B动作将第一主动传动轮11与第二主动传动轮12连结，因此引擎1运转时，能同时带动发电机系统3产生电力充入电池6，以及带动空调系统4运转；直到电池6的电量回复到第二设定值以上时，控制电路5自动驱使第一离合器2A解除对第一主动传动轮11与曲轴10的连结，改由电池6提供电力驱动发电机系统3及空调系统4运转；如此反复地控制动作。

图6至图9显示本实用新型的另一实施例，可以在图2所示及前述的装置基础上进一步包含均与控制电路5电性连接的一档位侦测系统7、一增设的第二启动点火开关9B、一原本配备于汽车的第一启动点火开关9A、一设于引擎1的引擎启动点火系统13，以及一信息显示单元8。驾驶者行车中因各种交通因素需要暂停时，可将排档杆打入空档(N档)或停驻档(P档)，此时档位侦测系统7会侦测到车辆排挡系统位于空档或停驻档，并由控制电路5开始计算时间，到达一设定的时间时，控制电路5即对引擎起动点火系统13执行熄火指令，但仍供应车内配备的各项电器设备所需的电力，引擎即不再运转而节省燃料的消耗，控制电路5会监控电池6剩余电量，当电池6的电量低于一设定值(第一设定值)，控制电路5会启动点火系统13将引擎1重新启动。需要继续行驶时，如引擎仍处于熄火状态，驾驶者必须操作第一启动点火开关9A或第二启动点火开关9B才可由引擎起动点火系统13重新起动引擎。所述增设的第二启动点火开关9B主要是为方便驾驶者操控，因此可以设置在排挡杆的适当位置上，便于在排档的同时按压操作。

所述信息显示单元8可以配合显示器设置在汽车驾驶座的前舱，让驾驶者从信息显示单元8清楚查看电池的电量与各项耗电信息。所述信息显示单元8可以显示包括单位时间的耗电量，发电机的充电量，发电机停止供电时根据耗电量、实时的电池电量所推算的用电剩余时间等信息。

本实用新型的特点在于尽量减少压缩机与发电机系统对引擎的依赖，大幅降低引擎的负荷，以及减少引擎在怠速状态下所消耗的燃料，达到整体减少燃料消耗而提升燃油效率的目的。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (10)

1.一种汽车燃油效率改良装置，其特征在于，包括有：

一引擎，具有曲轴，该曲轴活动地连接一中心轴，该中心轴活动地串设有一第一主动传动轮与一第二主动传动轮，所述引擎设有一引擎转速侦测系统；

一第一离合器，活动地串设于该中心轴，且该第一离合器位于该第一主动传动轮与引擎曲轴之间；

一第二离合器，活动地串设于该中心轴，且该第二离合器位于该第一主动传动轮与第二主动传动轮之间；

一发电机系统，连接有一第一被动传动轮，该第一被动传动轮与该第一主动传动轮以一第一传动组件连接；

一空调系统，连接有一第二被动传动轮，该第二被动传动轮与该第二主动传动轮以一第二传动组件连接；

一控制电路，电性连接所述第一离合器、第二离合器、发电机系统、所述引擎的引擎转速侦测系统；

一电池，电性连接所述控制电路；

所述控制电路在接收到一讯号时，可控制所述第一离合器与第二离合器同时或不同时动作，使引擎曲轴与第一主动传动轮连结或分离，及/或该第一主动传轮与第二主动传动轮连结或分离，该控制电路还依所述讯号而决定是否直接供应电力予该发电机系统运转，进而驱动该空调系统。

2.如权利要求1所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，进一步包含有均与该控制电路电性连接的一档位侦测系统、一引擎起动点火系统与一第二启动点火开关，该第二启动点火开关还电性连接所述电池，当所述档位侦测系统侦测到车辆排挡系统位于空档或停驻档时，所述控制电路会开始计算时间，当到达设定的时间时，即对该引擎起动点火系统执行熄火指令，操作该第二启动点火开关则可控制该引擎起动点火系统重新起动引擎，所述控制电路侦测该电池的电量低于一设定值的讯号时，则会自动控制该引擎起动点火系统重新起动引擎。

3.如权利要求1或2所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述第一主动传动轮与第一被动传动轮均为皮带轮，且该第一传动组件为皮带。

4.如权利要求1或2所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述第二主动传动轮与第二被动传动轮均为皮带轮，且该第二传动组件为皮带。

5.如权利要求1或2所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述第一主动传动轮与第一被动传动轮均为链轮，且该第一传动组件为链条。

6.如权利要求1或2所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述第二主动传动轮与第二被动传动轮均为链轮，且该第二传动组件为链条。

7.如权利要求1所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述控制电路侦测该电池的电量低于一设定值的讯号时，即自动从该电池提供电力驱动该发电机系统运转，并侦测到第一主动传动轮的转速与引擎曲轴的转速接近或相同时，控制该第一离合器动作，使第一主动传动轮和曲轴连结，并停止供应电力予发电机系统，由引擎驱动发电机系统运转，当控制电路侦测该电池的电量高于一设定值的讯号时，即自动控制该第一离合器解除对第一主动传动轮与曲轴的连结，改由电池供应电力予发电机系统。

8.如权利要求7所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述空调系统的电源在接通的状态下，该控制电路侦测该电池的电量低于一设定值的讯号时，即自动控制该第二离合器动作，使第一主动传动轮和第二主动传动轮连结，由引擎驱动该空调系统运转。

9.如权利要求1或2所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述控制电路进一步电性连接一信息显示单元。

10.如权利要求9所述的汽车燃油效率改良装置，其特征在于，所述的信息显示包括单位时间的耗电量，发电机的充电量，发电机停止供电时根据耗电量、实时的电池电量所推算的用电剩余时间。

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