瞬时工闲间歇式机动车驱动理论及其实施方案的制作方法
【专利说明】
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技术领域
[0001]为机动车再进一步节能减排，我们把行驶过程中的车辆做为了一个运动整体，利用惯性、冲量、动量等知识并经过较为系统的研究及实车模拟试验，特提出“瞬时工闲间歇式机动车驱动理论”新概念，一举突破传统驱动方式中的束缚，走出了一条创新之路……
[0002]如果能把该理论得以推广并付之实践的话，预计机动车将在现有基础上，不仅能再节约一半左右(50%)的能源，而且还将在减少尾气排放、降低运行温度、改善大气环境、提高自控程度、改良制动效能、延长驱动装置使用寿命等诸多方面，产生出更多更好的直接效益。
二.【背景技术】
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[0003]1、现时的机动车在其全程行驶过程中，它的驱动装置总是处在一种全程开启的状态中。如:汽车的发动机，从启动、怠速、起步、行驶、加速直到整个行程结束时为止才会停止发动机运转。
[0004]2、现有的车辆驱动装置(特指四冲程内燃机)由于自身结构上就存在着极大的牵引制动阻力，造成了能源损失，即:在机械结构上有着过多的内部消耗就决定了能源利用率极低(一般在20%左右)。
三.
【发明内容】
[0005]1、该理论的提出
[0006]自机动车问世，就有一种“动量”虽然很容易被人认知，但还未引起过世人的专注，一直被忽视着，也就更谈不上使用了。这就是“在行驶过程中机动车的质量和速度共同决定的，在瞬间就能与机动车相动而生、相走而有、相行而存的一种同向、同速、等值、等量的‘动量’即:它等于自身质量和速度的乘积，物理上称它为动量”在这里，我们则叫它惯性动能(由惯性力而产生决定的一种能量)。
[0007]为探讨惯性动能与节能减排及功效平衡的内在联系，我们在确保车辆安全、以人为本、尊重习惯、操控简便等设计理念的前题下，用增添主令开关保持了车辆原设计与瞬时工闲间歇式驱动方式的相应转换；用增加真空罐、单向阀管路解决了发动机停机后还能连续使用真空助力进行车辆的有效制动；用油门踏板控制了发动机的自动启停；用增装了相应的软件、硬件和设施(速度传感器、计算机、电路)，做到了以每一秒钟为一个时间单位，同时获取油门、制动踏板的随机开关信号和即时速度并形成了一组组原始数据……利用一辆吉利美日小型客车(四缸发动机)成功地进行了实车模拟试验，一方面以车内笔记本计算机为主要表现手段对原始数据进行了图表化的统一处理，把实时动态数据的采集、记录、分析等功能集身于一体，另一方面又采用了人为操控的方式，进行了手动变速箱档位的随机摘挂，分别用来模拟该理论中的瞬时主动式车辆整体储能和瞬时被动式车辆惯性动能有序释放的行驶状态，并通过这两种不同目的、不同形式的实际车辆行驶过程，展示出该车辆在保持理想车速(客观允许、主观意愿下的最高车速)范围内的前提下，运用了按需分配、按量供给的能源消耗思路……其试验结论为:“累计3397公里行程中的工闲距离比25.11 %、平均车速为35.23公里/每小时；累计5294公里的实际耗油量为4，26升/ 100公里，原为6.5升/ 100公里以上，其节油比已近35%等多项可喜的资料数据。”《注:目前的实车模拟试验只做到了在行驶过程中的工闲间歇(动态的工闲间歇)，并没有实现全程的工闲间歇(动、静全态的工闲间歇)，另外发动机及传动系统也没有进行任何的优化处理。如:路口等红灯、堵车时仍采用了怠速，没有真正体现出工闲离合器的全部功能。(此数据不是最佳的)》
[0008]2.对该理论的简单陈述
[0009]该理论的“工”是指驱动装置正处在工作状态一通过消耗能源迅速达到理想车速的工作行驶状态；“闲”是指驱动装置进入休闲(停止工作)状态——通过新增的工闲离合器(以最小的机械摩擦力、最短的机械传动链)对惯性动能进行有序释放(以保持在理想车速范围内)的休闲行驶状态；“瞬时”则指从几秒到几十秒甚至上百秒的一段时间范围，其具体长短的确定，则依据在理想车速范围内的实际需求，通过“人为”或系统“自动”两种方式进行智能控制。换言之，均以理想车速为前提条件，一方面通过能源消耗进行主动式作功储能使车辆瞬时达到理想车速，另一方面通过工闲离合器满足惯性动能采用被动式有序释放的方式，维持在理想车速范围内的行驶，自然形成了车辆的“一储一放”或称“一主一被”的重复交替，不断更新的车辆行驶新概念，也就描述出了该理论的核心与本质。
[0010]根据模拟试验中工闲行驶距离比还不足26%的结论，也就说明了，该理论仅用了不足26公里加速行驶的燃料，在确保理想车速的前提下，行驶了 100公里的距离……
[0011]3、该理论的简易观点
[0012](I)充分体现以驾驶员为本的控制理念
[0013]油门踏板是该理论人为操控的一个核心部件。当驾驶员踏下油门踏板时，该理论执行“工”的操控程序:“首先启动发动机，再同步结合工闲离合器，确保车辆及时进入主动式整体储能的行驶状态，使之迅速达到理想车速”后，即刻松开油门踏板并自然复位，该理论又即刻执行“闲”的操控程序:“首先使发动机自动停转、工闲离合器快速分离(以获取最小的机械摩擦力)让惯性动能得到被动式有序释放的行驶状态”，自然形成“工闲间歇、主被交替”的车辆行驶新方式。
[0014]为减轻驾驶员的劳动强度，提高车辆自控程度，将“定速巡航”理念，引进到该理论中。用专职“操作钮”或“操作柄”作为“定速巡航”的初始值设置及有关程序的启动，使车辆能按预定理想车速值再加减9%的范围上下浮动，并分别自动切换执行该理论中的“工”(做功蓄能时加9% )和“闲”(休闲滑行时减9% )这两个不同的行驶工作程序。
[0015]“定速巡航”的工作程序，分别用重新踏“制动”或“油门”踏板的方式，即对相应车速有意识地施加影响，改变车速的这种唯一方式，自动解除“定速巡航”的原设置。
[0016](2)充分体现“按需分配、按量供给”的能源消耗原则
[0017]“按需分配”和“按量供给”是能源使用的最高原则，能展示出“物尽其用、各显其能、各展其才、杜绝浪费”的自然效果，正是该理论的一大闪光点。当车辆行驶并达到理想车速后，驾驶员放松油门踏板，驱动装置立刻由“工”自动转变为“闲”时，就不再耗费能源并还保持在理想车速的范围内继续行驶，满足约在3 / 4的距离中不耗能，不正是按需分配、按量供给原则的一个缩影吗
[0018](3)原理简单、效率极高
[0019]该理论，直接使用了车辆在动态行驶过程中自身瞬间产生并同时又能动态存储于自身的惯性动能，中间没有经过任何别的能量转换机制，因此也就没有任何别的能量损失，其能量利用率应该是更高的。对于惯性动能来说，它是矢量，具有动态而生，静态而亡的客观规律。它随车动而生、随车行而存、随车停而止，与电网中运行的电能相类似，有着不用即逝、不宜储存、不用白不用的显著特点。
[0020]该理论通过“工”瞬间产生了惯性动能，又通过了“闲”保证了惯性动能的有序释放，没有经过任何别的中间环节，原理虽简单，效率却极高。
[0021](4)坚实的基础、可靠的控制
[0022]社会已发展到了智能信息的时代，达到了瞬间就能高精度地进行控制，尤其是电子工业的迅猛发展直接为该理论的实现，创造了必备的历史前题和提供了非常优越的客观物质条件。
[0023](5)以简单的“方式”求得了繁杂的“功效平衡”
[0024]现有车辆的发动机很难做到能源消耗与实际效能的相互平衡，而该理论中的驱动装置(发动机)，有效地利用了瞬间工和闲这两种完全不同的行驶状态，进行了十分巧妙的自然结合，以最简单的行驶方式主动地回避了自身存在的耗能过大、适应范围狭小(只用加速工况行驶代替了多种工况行驶)等不足，较好地实现了耗能与实际效益的相互平衡。
[0025](6)适应实际、易操作
[0026]该理论适应城市交通道路中的实际情况。因为在城市交通的道路中，有交通信号灯的即时变化、有立交桥的上坡与下坡、有交叉路口等交通设施的具体限制，事实上已造成了城市交通道路上运行的车辆，在具体的路段行驶过程中，必然会有多有少、有急有缓、有停有驶、有快有慢的现象出现，而这些，恰好符合该理论工和闲的行驶理念，能把“被动”的条件转化