專利名稱：內燃機汽車動力智能控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明有關于一種內燃機汽車動力智能控制系統及其控制方法。
背景技術：
汽車一般情況下主要是分為手動擋汽車和自動擋汽車。對于手動擋汽車， 其需要駕駛員根據交通情況和路面狀況來踏下離合器踏板用手撥動變速桿才能 改變變速器內的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。由于手動 擋汽車在駕駛時需駕駛員用手來切換擋位，對于交通擁堵或路面狀況不佳的情 況，駕駛員則有可能經常性地需要手動換擋，容易使駕駛員駕車疲勞，使用很 不方便。
之后出現了機械式自動擋汽車，機械式自動擋顧名思義就是不用駕駛員去 手動換擋，車輛會根據行駛的速度和交通情況自動選擇合適的擋位行駛。但是 現在的自動擋汽車，其主要是改變手動換擋的操縱部分，即只是加裝微機控制 的機械式自動操縱系統通過控制變速器及離合器的動作來實現換擋，而總體傳 動結構基本保持不變。現在節能的主要方面是發動機的進氣、尾氣增壓和變速 裝置傳動效率等各個總成的節能，卻忽視了整車的節能技術。
發明內容
本發明的目的是，提供一種內燃機汽車動力智能控制系統及其控制方法， 其能使發動機轉速與變速裝置進行匹配實現自動換擋，并能節約能源。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是， 一種內燃機汽車動力智能控 制系統，其包括發動機、傳感器、變速裝置和中央控制器，所述中央控制器根 據各傳感器獲得的電信號使發動機轉速與變速裝置進行匹配實現不中斷發動機 動力地自動換擋。
在本發明的優選實施方式中，所述變速裝置包括變速器和變速器執行機構， 所述變速器包括多對分別對應各擋位的變速齒輪，當駕駛員欲變速時，所述中 央控制器通過控制所述發動機的轉速，來控制駕駛員要求的行駛車速所對應的 變速齒輪之間的節圓的線速度相等，且在所述變速齒輪之間的節圓線速度相等 的狀態下，進而控制所述變速器執行機構對所述變速器直接實施換擋動作。
進一步而言，現代汽車機械自動變速器在原理上與手動變速器沒有區別， 在換擋時仍然控制離合器分離；所述內燃機動力智能控制系統主要通過對發動 機轉速的控制，使將要掛入擋位的兩齒輪之間節圓的線速度相等，并且通過變 速器換執行機構掛入相應擋位。
汽車在行駛過程中，并不是時時刻刻都需要動力的。例如我們踏制動跳板 時，此時就要求動力中斷，然而，傳統的汽車理念使我們僅僅減小節氣門的開 度，不能瞬間中斷燃油的供給，這就浪費了幾秒鐘的燃油消耗。如此的例子比 比皆是減速、滑行、轉彎、下坡等等。
而本發明中至少能通過"停止供油"和"減少供油"來實現節能的目的。
汽車處于制動、減速等情況時，中央控制器向發動機發出指令，使供油壓 力和供油時間全部調整為"0"(停止供油)，而且指令處于燃燒室頂部的減壓閥 打開，使燃燒室與大氣相通，傳動系反向帶動發動機運轉，汽車行駛速度不斷 減小，當發動機轉轉速下降到某一固定值時，中央控制器令減速壓閥關閉，供 油壓力和供油時間恢復正常，發動機在傳動系統反向帶動下完成第一個工作循 環，發動機正常運轉。
汽車在不需要動力，或需要動力也很小的情況下，中央控制器根據情況， 減少發動機噴油系統的噴油量(減少供油次數)，對發動機的轉速進行有效的控 制，使發動機保持在最經濟狀態下運轉，亦能達到節能的功效。
以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。
其中，
圖1是本發明的汽車動力智能控制系統的總體示意圖2是本發明的汽車動力智能控制系統的變速器結構示意圖； 圖3是本發明的汽車動力智能控制系統的第一種變速器執行機構示意圖； 圖4是本發明的汽車動力智能控制系統的第二種變速器執行機構示意圖； 圖5是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構的變速器 蓋支架示意圖6A是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構滑塊的 主視示意圖6B是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構滑塊的 俯視示意圖6C是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構滑塊的 側視示意圖7A是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構的示意 圖一；
圖7B是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構的示意 圖二；
圖7C是本發明的汽車動力智能控制系統的第三種變速器執行機構的示意 圖三；
圖8是本發明的汽車動力智能控制系統的發動機的第一種減壓裝置結構示 意圖9是本發明的汽車動力智能控制系統的發動機的第二種減壓裝置結構示 意圖10是本發明的汽車動力智能控制系統的離合器結構示意圖11是本發明的汽車動力智能控制系統的第一種起步執行機構示意圖12是本發明的汽車動力智能控制系統的第二種起步執行機構示意圖-，
圖13是本發明的汽車動力智能控制系統的車速表示意圖14是本發明的汽車動力智能控制系統的汽車起步的流程圖15是本發明的汽車動力智能控制系統的發動機怠速運轉的流程圖16是本發明的汽車動力智能控制系統的發動機起動的流程圖17是本發明的汽車動力智能控制系統的汽車減速流程圖18是本發明的汽車動力智能控制系統的汽車加速流程圖。
附圖標記說明
12點火開關 13變速器操縱桿 14空氣流量計 15進氣溫度傳感器 16水溫傳感器17氧傳感器 18燃油傳感器 19車速傳感器
20曲軸位置傳感器21起動機 22噴油器 23火花塞(僅在汽油機上) 24電熱塞 25蓄電池
具體實施例方式
為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說 明本發明的具體實施方式
。其中，相同的部件采用相同的標號。 實施方式l
如圖1-3所示，本發明涉及的內燃機汽車動力智能控制系統，其包括發動 機、傳感器、變速裝置和中央控制器(ECU)，所述中央控制器S(可為計算機)根
據傳感器獲得的電信號使發動機的轉速與變速裝置進行匹配實現不中斷發動機 動力地自動換擋。具體而言，所述變速裝置包括變速器2和變速器執行機構3， 所述變速器2包括多對分別對應各擋位的變速齒輪，當駕駛員欲變速時，所述 中央控制器S通過控制所述發動機的轉速，來控制駕駛員要求的行駛車速所對 應的變速齒輪之間的節圓的線速度相等，且在所述變速齒輪之間的節圓線速度 相等的狀態下，進而控制所述變速器執行機構3對所述變速器2直接實施換擋 動作(不需離合器分離)。
如圖3所示，所述變速器執行機構3包括多個撥叉軸31，每個所述撥叉軸
31上均設有一個線圈組32，在本實施方式中，每個所述線圈組32包括第一線 圈321、第二線圈322和第三線圈323，所述第二線圈322位于所述第一、第三 線圈321、323之間，所述第二線圈322固定設置(例如可安裝在變速器殼體上)， 所述第一、第三線圈321、 323與所述撥叉軸31固定連接，所述撥叉軸31能在 所述第二線圈322內位移。所述中央控制器通過控制每個所述線圈組32的電流 及正負極，以控制所述變速器執行機構3對所述變速器2實施換擋動作，例如， 當需要換擋時，中央控制器S給第一、第三線圈321、 323接通相同電壓和電流， 給第二線圈322接通相同電壓和相反電流，在通電線圈產生的磁場作用下向左 或向右推動撥叉軸31帶動撥叉移動，掛入相應擋位(包括空擋)。
如圖8、 9所示，所述發動機上設置有一減壓裝置，所述減壓裝置包括減壓 閥41和減壓執行機構，在本實施方式中，所述減壓執行機構包括電磁閥42、 液壓缸43和搖臂44，所述搖臂44繞著其中間的搖臂軸441轉動，所述減壓閥 41和液壓缸43的活塞桿分別安裝在所述搖臂44的兩端，所述液壓缸43的活 塞缸與所述電磁閥42相連接，所述中央控制器S通過控制所述電磁閥42來控 制所述液壓缸43的活塞桿的移動，進而控制所述減壓閥41的開啟或關閉。如 圖8所示，當需要打開減壓閥41時，中央控制器S控制電磁閥42，使液壓缸 43的活塞桿上部回油，而活塞桿下部進油，即使活塞桿向上移動，并借助于所 述搖臂44，帶動減壓閥41向下移動，從而實現減壓閥41的開啟動作。當需要 關閉減壓閥41時，中央控制器S控制電磁閥42，使液壓缸43的活塞桿上部進 油，而活塞桿下部出油，即使活塞桿向下移動，并借助于所述氣門回位彈簧442， 帶動減壓閥41向上移動，從而實現減壓閥41的關閉動作。
本發明的發動機由于具有減壓裝置，因此可以使汽車啟動更加順利，可以 延長起動機和蓄電池的使用壽命；可以在熱怠速時減小發動機阻力，以節約能 源；可以在大負荷時增加進氣系數，提高發動機的效率；可以在暫時不需要發 動機動力而又不想讓發動機停止運轉的情況下減小發動機阻力，減少噴油。
如圖IO、 ll所示，所述控制系統還包括起步器，所述起步器包括離合器5
及起步執行機構，所述離合器5上具有傳動撥叉51，所述中央控制器S通過控 制所述起步執行機構來控制所述傳動撥叉51的位移，進而控制所述離合器的接 合或分離。在本實施方式中，所述起步執行機構包括步進電機(圖中未示)和蝸
輪蝸桿機構61，所述步進電機與所述蝸輪蝸桿機構61的蝸輪611相連，所述 傳動撥叉51與所述蝸輪蝸桿機構61的蝸桿612相連，啟動所述步進電機能帶 動所述蝸輪611轉動，并帶動所述蝸桿612直線位移，所述中央控制器S通過 控制所述步進電機來控制所述傳動撥叉51的直線位移，進而控制所述離合器5 的接合或分離。如圖10所示，當需要使離合器5分離時，中央控制器S控制步 進電機啟動，并控制步進電機的輸出軸的轉動方向，以借助蝸輪蝸桿機構61 使傳動撥叉51沿箭頭A向右位移，從而使離合器5分離；同樣地，若中央控制 器S控制傳動撥叉51向左位移，則離合器5接合。
所述起步器也可為液力變矩器，所述變矩器是利用液體平穩地將發動機扭 矩傳遞給變速器，變矩器內部是一個環形裝置，其中充滿自動變速器油，位于 發動機和變速器之間。使得汽車在起步時扭矩自動增加，可以提高汽車起步性 能，在液力變矩器的主從動件的轉速相等(中央控制通過計算能分析出主從動件 的轉速是否相等)時，在中央控制器S的控制下，液力變矩器主從動件間鎖止(鋼 性連接)，目的是為了提高汽車的動力，從制造角度來看，變矩器制造不算復雜， 成本不高，從使用角度看，變矩器工作可靠，壽命長。其具有起步加速平穩， 降低傳動系統動載荷，延長傳動系統壽命，阻隔發動機扭矩不均勻性引起的振 動，降低噪聲，提高乘坐舒適性給人以駕駛平穩高級的感覺。而液力變矩器為 現有技術，不再詳細說明。
需要說明的是，所述起步器僅僅是在汽車起步(由靜止到運動)的時候才會 工作，其它時間不參加工作。
所述傳感器包括加速踏板傳感器和制動踏板傳感器，所述加速踏板傳感器 將加速踏板7(如圖1所示)被踩踏的角度變化及角加速度的信號傳輸給所述中 央控制器S，所述中央控制器S分析駕駛員要求的行駛速度和加速度，進而通
過控制發動機節氣門控制器8，來控制發動機節氣門的開度，以及控制變速器
執行機構3對變速器2實施換擋動作。所述發動機節氣門控制器8包括電機和
蝸輪蝸桿機構，所述蝸輪蝸桿機構與所述發動機節氣門相連，所述電機通過蝸
輪蝸桿機構帶動所述發動機節氣門運動，即所述中央控制器s通過控制所述電
機來控制所述發動機節氣門的開度。其中，所述電機可為步進電機。
當駕駛員將加速踏板7緩慢踩下5% 75。％的角度，中央控制器S以平穩 的加速度在經濟模式下控制發動機和變速器的運轉。換言之，此時汽車車速與 駕駛員踩加速踏板7的角度成正比。
當駕駛員將加速踏板7踩下75% 100%的角度時，汽車會一直增加動力 的輸出以提高汽車車速，當駕駛員員踩加速踏板的角度達到100%時，中央控 制器S以最大加速度提高車速。換言之，駕駛員踩下加速踏板大于75%角度時， 即使駕駛員保持加速踏板位置不變，中央控制器也會使汽車速度不斷增加。增 加快慢與加速踏板在75。％ 100%區間的位置成正比。
另外如圖13所示，本發明的車速里程表10還包括一個指示指針11，該指 示指針11顯示的是駕駛員踩下加速踏板7或制動踏板9希望達到的車速，中央 控制器S同時會根據加速踏板傳感器或制動踏板傳感器傳輸的信號控制該車速 里程表10的指示指針11。當加速踏板在7 5 % 1 0 0 %位置，指示指針所 指示的車速達到駕駛員所需車速時，駕駛員可立即(例如角速度變化大于 20%/S)抬起加速踏板到某位置，此位置即對應駕駛員所需車速，如再提高汽車 車速，繼續踏加速踏板7即可，反之抬起加速踏板7。
當駕駛員抬起加速踏板0% 5%角度時，中央控制器S會按一定加速度減 小車速，直到怠速；當加速踏板7在0% 5%角度時，中央控制器S接收到制 動踏板傳感器有信號輸入，則會以更大的加速度(負加速度)減小車速。
當變速器的擋位沒有變化的前提下，加速踏板7位置與節氣門位置成一定 比例設置，但是若變速器的擋位有變化，加速踏板7位置與節氣門位置則不盡 成比例，例如，加速踏板7踩在37%角度位置時，節氣門開66%，當加速踏板
開度增加到59%角度時，節氣門開度可能在50%的位置，因為此時變速器增加 了一個擋位。
所述制動踏板傳感器將制動踏板9被踩踏的角度變化的信號傳輸給所述中 央控制器S，所述中央控制器S接收到制動踏板小于5 %的信號控制所述發動 機停止供油，減小發動機動力，增加傳動系阻力，如果制動踏板大于5%，則 控制發動機恢復供油正常運轉，同時控制變速裝置掛入空擋，中斷發動機與傳 動系的動力。
下面說明本發明的控制過程
如圖14所示，其顯示的是汽車起步的流程圖。車輛靜止狀態下發動機怠速 運轉，接著駕駛員踩下制動踏板，掛入前進擋(D擋)；中央控制器S接到起步 指令，并控制起步器分離，以及控制變速器執行機構使變速器掛入一擋；之后
駕駛員逐漸松開制動踏板，起步器傳遞的動力隨制動力的減小而增大，同時節
氣門的開度不斷增加；當起步器的從動件達到某轉速時，發動機轉速會瞬間降 低，使起步器主從動件同轉速，鎖止機構鎖止，主從動件鋼性連接；發動機轉 速逐漸升高，力矩增加，汽車緩慢前行，汽車完成起步。
如圖15所示，其顯示的是汽車發動機怠速運轉的流程圖。當發動機起動完 成后，駕駛員不踏加速踏板，中央控制器接到怠速指令，并分析發動機冷動水 水溫是否達到正常溫度(85'C-95"C):當其水溫未達到正常溫度時，發動機則按 正常怠速運轉，當其水溫達到正常溫度時，發動機則按經濟模式怠速運轉。所 述經濟模式是指傳動系統無需發動機動力，發動機對氣缸進行間歇供油，以及 不供油氣缸的減壓閥打幵，減小阻力，以達到節能目的。
如圖16所示，其顯示的是汽車的發動機完成起動的流程圖。點火開關12 具有關閉、接通、點火和起動四個擋位。手動將點火開關轉到"接通"擋；中 央控制器開始初始化；中央控制器控制電器設備供電，同時控制點火開關點火、 起動，當點火開關轉到"起動"擋時，中央控制器控制減壓閥開啟，接通起動 機電路，關閉其它用電設備；然后當曲軸達到一定轉速時，經中央控制器控制，開始噴油，同時減壓閥關閉，起動機電路斷開，恢復其它用電設備，點火開關 歸位到"點火"擋正常點火，發動機起動完成。
如圖17所示，其顯示的是汽車減速(負加速)過程流程圖。當指示指針的指 示車速小于實際車速時，中央控制器接到減速指令，則控制節氣門控制器減小 節氣門開度，之后停止供油、點火；分析實際車速是否達到指示車速當實際 車速達到指示車速時，在中央控制器的控制下，恢復供油、點火，并選擇經濟 模式運轉；當實際車速未達到指示車速時，在中央控制器的控制下，恢復供油、 點火，之后變速器掛入空擋(N擋)，加大節氣門開度，減小變速器擋位，之后
繼續停止供油、點火，直至實際車速達到指示車速。
舉例而言，現車速為69 km/h ，駕駛員指定車速為20 km/h 。 該車發動機二擋經濟油耗轉速區域為1700 2300 r/min。現在轉速為 2970 r/min。
變速器各擋位傳動比為il=3.545， i2=2. 105， i3二1.429， i4=1.029， i5=0. 838， ir=3. 50
主減速比為4.87 輪胎直徑為0.62m。
系統控制情況如下在駕駛員踏下制動踏板的同時，系統控制點火系統、 供油系統停止工作，將節氣門開度調至最小，制動的同時利用發動機制動，增 加汽車的負加速；當車速降低到20.5 km/h時，系統控制各缸減壓閥關閉，點 火供油系統恢復正常，發動機開始自身運轉，完成負加速過程。中央控制器控 制變速器執行機構掛入空擋，調節發動機轉速至1750r/min，控制變速器執行 機構掛入二檔，保持平穩車速。
在系統中控制發動機的制動與現在的發動機制動截然不同，現在的發動機 制動的同時，點火系統和供油系統仍然在工作(增加油耗)，同時制動效果又不 好，而系統中的利用發動機制動是真正意義下的制動，節約能源的同時改善了 制動的效果。上例是駕駛員踏制動踏的情況，如果指示車速和實際車速差值很 小的負加速，駕駛員完全可以不踏制動踏，僅利用發動機的自身制動完全可以完成。
本發明的中央控制器S減小車速的方法有(l)停止供油，不打開減壓閥； (2)停止供油，打開減壓閥；(3)個別氣缸不供油，打開減壓閥。
如圖18所示，其顯示的是汽車加速過程流程圖。當指示指針的指示車速大 于實際車速時，中央控制器接到加速指令，貝啦制加大節氣門開度，之后分析 加速踏板角加速度是否小于設定值，如果角加速度小于設定值時，所述中央控 制器控制發動機經濟模式運轉；如果角加速度大于設定值時，所述中央控制器 控制發動機以動力模式運轉。中央控制器加大節氣門開度，提高發動機轉速， 從而提高汽車車速，如果發動機轉速達到較高轉速時，實際車速仍小于指示車 速，中央控制器指令變速裝置掛入空擋，停止供油，當發動機轉速下降到較低 轉速時，中央控制器控制變速裝置掛入高一擋位，加大節氣門開度，判斷現在 的實際車速是否達到指示車速。
舉例而言，現車速為20 km/h ，駕駛員指定車速為69 km/h 。
該車發動機四擋經濟油耗轉速區域為2100 3200 r/min。現在轉速為 1761r/min， 二擋。
變速器各擋位傳動比為il=3. 545， i2=2. 105， i3=1.429， i4=l. 029， i5 二O. 838， ir=3. 50
主減速比為4.87 輪胎直徑為0.62m。
中央控制器S控制情況如下中央控制器S控制(逐漸加大)節氣門開度， 提高發動機轉速；當發動機轉速提高到2500轉(車速為28.5km/h)時，系統 控制變速器執行機構將二擋解除(掛入空擋)，并瞬間中斷各缸供油，直至發動 機的轉速降低到1670r/min時，命令變速器執行機構掛入三擋，并加大節氣門 開度，使發動機的轉速繼續升高，重復上述循環，在發動機2000 i"/min時時 解除三擋，在1800轉時掛入四擋，并且加大油門開度，提高發動機轉速到2970 r/min左右時車速即為69km/h。
以上所述僅以汽油機為例，對于柴油機沒有節氣門和點火裝置，中央控制 控制器控制的是柴油機噴油泵。 實施方式2
本實施方式中的變速器執行機構與實施方式1中的不同，如圖4-7C所示，
本實施方式中的變速器執行機構包括多個撥叉軸31'，每個所述撥叉軸31'上 具有變速槽36，每個所述變速槽36上對應插設有一個具凸柱331的變速器滑 塊33,所述中央控制器通過控制所述變速器滑塊33的位移，來控制所述撥叉 軸31，的位移。
如圖4和圖6A-6C所示，此時變速器滑塊33的一端連接有步進電機34以 及蝸輪蝸桿機構，所述中央控制器S通過控制該步進電機34，并借助該蝸輪蝸 桿機構，來控制變速器滑塊33位移。
而圖5、圖6A-6C和圖7A-7C所示，每個所述變速器滑塊33的兩端均設置 有線圈35，所述中央控制器通過控制所述線圈的電流來控制所述變速器滑塊33 位移。其中圖7A顯示的是變速器處于空擋的狀態，圖7B和圖7C則是顯示其相 應的線圈通電后將變速器滑塊33吸引而進行換擋的狀態。
本實施方式的其他結構、工作原理和有益效果與實施方式l的相同，在此 不再贅述。
實施方式3
如圖9所示，本實施方式中的減壓執行機構與實施方式1中的不同，本實 施方式中的減壓執行機構包括固定電磁線圈45和活動電磁線圈46，所述活動 電磁線圈46與一頂壓塊47固定設置，所述頂壓塊47突出于所述活動電磁線圈 46的下表面，所述減壓閥41能在固定電磁線圈46內滑動，中央控制器S控制 電磁線圈45、 46的電流方向，使活動電磁線圈46被固定電磁線圈45吸引，頂 壓塊47將減壓閥41往下頂，從而實現減壓閥41的開啟，反之能實現減壓閥 41的關閉。也就是說，在本實施方式中，所述中央控制器通過控制所述固定電
磁線圈45與活動電磁線圈46的電流方向來控制所述減壓閥41的開啟或關閉。 本實施方式的其他結構、工作原理和有益效果與實施方式1的相同，在此 不再贅述。
實施方式4
本實施方式中的起步器與實施方式1中的不同，如圖12的示，本實施方式 中的起步器包括離合器和起步執行機構，所述起步執行機構為包括電機62、液 壓泵63、液壓缸64的液壓控制管路，所述電機62驅動所述液壓泵63運動， 進而帶動所述離合器分離軸承52位移，所述中央控制器S控制所述電機62的 工作時間來控制所述液壓系統壓力，從而控制液壓缸64，推動分離杠桿53，實 現分離軸承52的直線位移。例如，當離合器需要分離時，中央控制器S控制電 機62的工作時間，驅動液壓泵63使儲液罐65往液壓管路66輸油，并推動液 壓缸64的活塞桿向右移動，從而帶動分離杠桿53的下端向右移動，使分離杠 桿53的上端向左移動，帶動分離軸承52向左位移，使離合器分離。當離合器 需要接合時，中央控制器S則控制電機62驅動液壓泵63使儲液罐65往液壓管 路67輸油，使液壓缸64的活塞桿向左移動，通過分離杠桿53使分離軸承52 向右位移，以使離合器接合。
本實施方式的其他結構、工作原理和有益效果與實施方式1的相同，在此 不再贅述。
以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發明的范圍。 任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變 化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。
權利要求
1、一種內燃機汽車動力智能控制系統，其包括發動機、傳感器、變速裝置和中央控制器，其特征是，所述中央控制器根據各傳感器獲得的電信號使發動機轉速與變速裝置進行匹配實現不中斷發動機動力地自動換擋。
2、 如權利要求l所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述變速裝置包括變速器和變速器執行機構，所述變速器包括多對分別對應各擋位的 變速齒輪，當駕駛員欲變速時，所述中央控制器通過控制所述發動機的轉速， 來控制駕駛員要求的行駛車速所對應的變速齒輪之間的節圓的線速度相等，且 在所述變速齒輪之間的節圓線速度相等的狀態下，進而控制所述變速器執行機 構對所述變速器直接實施換擋動作。
3、 如權利要求2所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述變 速器執行機構包括多個撥叉軸，每個所述撥叉軸上均設有一個線圈組，所述中 央控制器通過控制每個所述線圈組的電流及正負極，以控制所述變速器執行機 構對所述變速器實施換擋動作；每個所述線圈組包括第一線圈、第二線圈和第 三線圈，所述第二線圈位于所述第一、第三線圈之間，所述第二線圈固定設置， 所述第一、第三線圈與所述撥叉軸固定連接，所述撥叉軸能在所述第二線圈內 移動。
4、 如權利要求2所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述變 速器執行機構包括多個撥叉軸，每個所述撥叉軸上具有變速槽，每個所述變速 槽上對應插設有一個具凸柱的變速器滑塊，所述滑塊的兩端均設置有線圈，所 述中央控制器通過控制所述線圈的電流來控制所述變速器滑塊位移。
5、 如權利要求1 4任一項所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征 是，所述發動機上設置有一減壓裝置，所述減壓裝置包括減壓閥和減壓執行機 構，所述中央控制器通過控制所述減壓執行機構來控制所述減壓閥的幵啟或關 閉。
6、 如權利要求5所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述減 壓執行機構包括電磁閥、液壓缸和搖臂，所述搖臂繞著其中間的搖臂軸轉動， 所述減壓閥和液壓缸的活塞桿分別安裝在所述搖臂的兩端，所述液壓缸的活塞 缸與所述電磁閥相連接，所述中央控制器通過控制所述電磁閥來控制所述液壓 缸，進而控制所述減壓閥的開啟或關閉。
7、 如權利要求5所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述減 壓執行機構包括固定電磁線圈和活動電磁線圈，所述活動電磁線圈與一頂壓塊 固定設置，所述頂壓塊突出于所述活動電磁線圈的下表面，所述中央控制器通 過控制所述固定電磁線圈與活動電磁線圈的電流方向，使所述活動電磁線圈被 所述固定電磁線圈吸引或排斥，通過所述頂壓塊使減壓閥開啟或關閉。
8、 如權利要求1 4任一項所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征 是，所述控制系統還包括起步器，所述起步器包括離合器及起步執行機構，所 述離合器上具有傳動撥叉，所述中央控制器通過控制所述起步執行機構來控制 所述傳動撥叉的位移，進而控制所述離合器的接合或分離。
9、 如權利要求8所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述起 步器為三元件液力變矩器。
10、 如權利要求8所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述 起步執行機構包括步進電機和蝸輪蝸桿機構，所述步進電機與所述蝸輪蝸桿機 構的蝸輪相連，所述傳動撥叉與所述蝸輪蝸桿機構的蝸桿相連，啟動所述步進 電機能帶動所述蝸輪轉動，并帶動所述蝸桿直線位移，所述中央控制器控制所 述步進電機來控制所述傳動撥叉的直線位移。
11、 如權利要求8所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是，所述 離合器為包括液壓泵的液壓離合器，所述起歩執行機構為包括電機、液壓泵、 液壓缸、儲液罐的液壓控制管路，所述中央控制器控制所述電機的工作時間來 驅動所述液壓泵運動，從而通過控制液壓缸和分離杠桿，實現分離軸承的直線 位移。
12、 如權利要求2 4任一項所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特是，所述傳感器包括加速踏板傳感器，所述加速踏板傳感器將其被踩踏的角度 變化和角加速度變化的信號傳遞給所述中央控制器，所述中央控制器根據所述 加速踏板所傳遞的信號，進而通過控制發動機節氣門控制器和所述變速器執行 機構，來控制發動機節氣門的開度，或者是控制發動機節氣門的開度和所述變 速器擋位。
13、 如權利要求2 4任一項所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征 是，所述傳感器包括制動踏板傳感器，所述制動踏板傳感器將其被踩踏的角度 變化信號傳輸給所述中央控制器，所述中央控制器根據所述制動踏板所傳遞的 信號，進而通過控制發動機節氣門控制器和所述變速器執行機構，來控制發動 機節氣門的開度，或者是控制發動機節氣門的開度和所述變速器擋位。
14、 如權利要求12或13所述的內燃機汽車動力智能控制系統，其特征是， 所述發動機節氣門控制器包括步進電機，所述步進電機帶動所述發動機節氣門， 所述中央控制器通過控制所述步進電機來控制所述發動機節氣門的開度。
15、 一種如權利要求2所述的內燃機汽車動力智能控制系統的控制方法， 其特征是，所述中央控制器根據各傳感器獲得的電信號，在排放達標的前提下， 獲得相匹配的發動機轉速，以控制發動機節氣門的開度和變速器執行機構的換 擋動作。
16、 如權利要求15所述的控制方法，其特征是，當所述中央控制器感知汽 車處于啟動狀態時，所述中央控制器控制所述減壓裝置開啟，當發動機達到一 設定轉速時，所述中央控制器控制所述減壓裝置關閉，并控制發動機開始供油；當所述中央控制器感知汽車處于制動、減速狀態時，所述中央控制器控制 發動機停止供油，并控制所述減壓裝置開啟。
17、 如權利要求15所述的控制方法，其特征是，當所述中央控制器感知汽 車處于加速狀態時，所述中央控制器根據實際車速和所需加速車速的差值加大 節氣門的開度，當發動機轉速達到第一預定換擋值時，所述中央控制器控制變 速裝置置于空擋，并停止發動機的供油，當發動機轉速降低至第二預定換擋值時，所述中央控制器控制變速裝置換至一較高擋位，并加大發動機的節氣門開度，使發動機轉速變高，直到實際車速達到駕駛員所需車速；當所述中央控制器感知汽車處于減速狀態時，所述中央控制器根據實際車 速和所需車速的差值減小發動機節氣門的開度同時停止供油，使發動機轉速降 低，當發動機轉速降低到第一預定換擋值時，所述中央控制器恢復發動機點火供 油控制變速裝置置于空擋，并加大節氣門開度，提高發動機轉速，當發動機轉 速達到第二預定換擋值時，所述中央控制器控制變速換擋裝置換至較低擋位， 并減小發動機的節氣門開度或停止供油，直到實際車速達到駕駛員所需車速恢 復點火供油。
18、如權利要求15所述的控制方法，其特征是，當所述中央控制器感知制 動踏板被踩踏時，所述中央控制器控制點火系統和燃油系統停止工作，并控制 節氣門開度達到最小；當車速降低至一預定值時，中央控制器恢復點火系統和 燃油系統的工作，之后控制變速裝置置于空擋位。
全文摘要
本發明公開了一種內燃機汽車動力智能控制系統，其包括發動機、傳感器、變速裝置和中央控制器，其特征是，所述中央控制器根據各傳感器獲得的電信號使發動機轉速與變速裝置進行匹配，即使欲掛入檔位兩變速齒輪之間的節圓的線速度相等，實現不中斷發動機動力地自動換檔；且中央控制器通過對減壓閥、噴油器、節氣門開度的有效控制，從而達到節能和環保的目的。
文檔編號F16H61/04GK101182885SQ20071017769
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者孫立偉 申請人:孫立偉