利用电机生成压缩空气的车辆和控制方法与流程

1.本发明涉及一种车辆，更具体地说，涉及这样一种包括发动机和电机的混合动力车辆的车辆，该车辆中的电机配置为生成用于车辆的清洁/保养的压缩空气。


背景技术：

2.车辆除了作为一种交通工具的形式外，越来越多地被用作生活空间，因此人们对保持车辆内部处于整洁状态感兴趣。因此，对诸如汽车真空吸尘器的用于车辆保养的产品的需求日益增长。此外，由于车辆重量减轻的趋势，更多的车辆包括用于修复漏气轮胎的轮胎成套工具，而不是包括备用轮胎。此外，为了轮胎保养，人们可以购买用于管理车辆的轮胎的气压的轮胎空气压缩机。
3.为了使用这样现有的车辆保养产品，通常需要购买单独的产品，这可能是昂贵且不方便的。此外，还存在诸如需要外部电源和单独装载空间的不便。


技术实现要素：

4.因此，本发明的一个方面提供了一种混合动力车辆及其控制方法，该混合动力车辆能够利用电机生成压缩空气，以便执行混合动力车辆的清洁/保养。如本文所提供的，混合动力车辆可以是混合动力电动车辆(hybrid electrical vehicle，hev)或插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electrical vehicle，phev)。根据本发明，在不需要额外装置的情况下可以生成压缩空气，从而增加用户的便利性并降低成本。
5.本发明的额外方面一部分将会在以下描述中进行陈述，一部分从描述中是显然的，或者可以通过本发明的实践而习得。
6.根据本发明的一个方面，一种车辆包括发动机、开度控制阀和电机，发动机包括进气管和排气管，进气管设置为吸入外部空气，排气管设置为排出内部空气，开度控制阀设置在排气管的后端，电机配置为生成用于驱动车轮的动力并且配置为通过利用一部分的动力来驱动发动机的活塞。响应于开度控制阀处于关闭状态，并且响应于发动机处于不燃烧状态，通过利用电机的动力驱动发动机的活塞从而在排气管中生成压缩空气。
7.车辆可以进一步包括压缩空气排出口，压缩空气排出口设置在排气管的第一侧上并且通过所述压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部。
8.车辆可以进一步包括压力调节装置，压力调节装置设置在排气管的第二侧上以调节排气管的内部压力。
9.压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
10.车辆可以进一步包括排气再循环(exhaust gas recirculation，egr)装置、排气侧连接管以及压缩空气排出口，排气再循环(egr)装置设置在排气管和进气管之间，排气侧连接管设置为将egr装置连接到排气管，压缩空气排出口设置在排气侧连接管的一侧上，并且通过所述压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部。
11.egr装置可以包括再循环控制阀，并且排气管的内部空气的压力可以通过再循环
控制阀来调节。
12.压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
13.根据本发明的另一方面，一种车辆的控制方法，车辆包括发动机、开度控制阀和电机，发动机包括进气管和排气管，进气管设置为吸入外部空气，排气管设置为排出内部空气，开度控制阀设置在排气管的后端，电机配置为生成用于驱动车轮的动力并且配置为通过利用一部分的动力来驱动发动机的活塞，所述控制方法包括：响应于开度控制阀处于关闭状态，并且响应于发动机处于不燃烧状态，通过利用电机的动力驱动发动机的活塞从而在排气管中生成压缩空气。
14.控制方法可以进一步包括压缩空气排出口，压缩空气排出口设置在排气管的第一侧上，通过压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部。
15.控制方法可以进一步包括压力调节装置，压力调节装置设置在排气管的第二侧上以调节排气管的内部压力。
16.压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
17.控制方法可以进一步包括排气再循环(exhaust gas recirculation，egr)装置、排气侧连接管以及压缩空气排出口，排气再循环(egr)装置设置在发动机的排气管和进气管之间，排气侧连接管设置为将egr装置连接到排气管，压缩空气排出口设置在排气侧连接管的一侧上并且通过所述压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部。
18.egr装置可以包括再循环控制阀，并且排气管的内部空气的压力可以通过再循环控制阀来调节。
19.压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
20.根据本发明的另一个方面，一种车辆包括发动机、开度控制阀、压缩空气排出口以及电机，发动机包括进气管和排气管，进气管设置为吸入外部空气，排气管设置为排出内部空气，开度控制阀设置在排气管的后端，压缩空气排出口设置在排气管的第一侧上并且通过压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部，电机配置为生成用于驱动车轮的动力并配置为通过利用一部分的动力来驱动发动机的活塞。响应于开度控制阀处于关闭状态，并且响应于发动机处于不燃烧状态，通过利用电机的动力驱动发动机的活塞从而在排气管中生成压缩空气，并且压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
21.根据本发明的另一方面，一种车辆包括发动机、开度控制阀、排气再循环(egr)装置、排气侧连接管、压缩空气排出口以及电机，发动机包括进气管和排气管，进气管设置为吸入外部空气，排气管设置为排出内部空气，开度控制阀设置在排气管的后端，排气再循环(egr)装置设置在发动机的排气管和进气管之间，排气侧连接管设置为将egr装置连接到排气管，压缩空气排出口设置在排气侧连接管的一侧上并且通过压缩空气排出口将排气管的内部空气排出到外部，电机配置为生成用于驱动车轮的动力并且配置为通过利用一部分的动力来驱动发动机的活塞。响应于开度控制阀处于关闭状态，并且响应于发动机处于不燃烧状态，通过利用电机的动力驱动发动机的活塞从而在排气管中生成压缩空气。
22.egr装置可以包括再循环控制阀，并且排气管的内部空气的压力可以通过再循环控制阀来调节。
23.压缩空气排出口可以配置为使吹气枪能够连接到其上。
附图说明
24.从以下结合附图所呈现的实施方案的描述中，本发明的这些和/或其它方面将变得显然且更容易理解，在附图中：
25.图1是示出根据本发明的实施方案的车辆的示意图；
26.图2是示出吹气枪(或空气喷枪)连接到图1所示的车辆的状态的示意图；
27.图3是示出根据本发明的实施方案的车辆的控制方法的流程图；
28.图4是示出根据本发明的另一个实施方案的车辆的示意图；
29.图5是示出吹气枪(或空气喷枪)连接到图4所示的车辆的状态的示意图；
30.图6是示出根据本发明的另一个实施方案的车辆的控制方法的流程图。
具体实施方式
31.应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如，源于非石油能源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。本文所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。
32.如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。还将理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括了”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或更多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关列举项目的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地相反描述，词语“包括”和变化形式例如“包括有”或“包括了”应被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。此外，在说明书中描述的术语“单元”、“器件”、“部件”和“模块”意为用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或者软件组件以及它们的组合来实现。
33.此外，本发明的控制逻辑可以体现为计算机可读介质上的非易失性计算机可读介质，其包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪盘驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络联接的计算机系统上，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(can)以分布方式存储和执行。
34.图1是示出根据本发明的实施方案的车辆的示意图。具体地，图1是示出在发动机102中没有设置排气再循环(exhaust gas recirculation，egr)装置的车辆的示意图。图1的车辆是包括发动机102和电动机112的混合动力电动车辆(hybrid electric vehicle，hev)或插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle，phev)。相应地，图1的车辆可以从发动机102或电动机112接收动力，或者从发动机102和电动机112两者接收动力。
35.在图1中，当发动机102处于燃料未喷射和未点火状态时，可以利用电动机112的动力来执行发动机102的活塞运动。在这种情况下，在发动机102中执行将外部空气吸入发动机102的内部的“进气”以及将发动机102的内部空气排出到外部的“排气”。即，在燃料没有
喷射到发动机102的燃烧室并且没有执行点火的状态下，由电动机112执行发动机102的活塞运动，从而执行发动机102中空气的吸入和排出。
36.发动机102的进气通过进气管104执行，并且发动机102的排气通过排气管106执行。
37.在排气管106中，压力开关120设置在发动机102附近，开度控制阀108设置为远离发动机102。压力开关120是压力调节装置，并且设置为调节发动机102和开度控制阀108之间的空气压力。开度控制阀108设置为使得其开度被调节。随着开度控制阀108的开度增加，可以充分执行发动机102的排气。相反，当在开度控制阀108的开度为0(零)的状态下执行发动机102的排气时，即，排气管106的一端被开度控制阀108完全关闭，空气在排气管106内部被压缩。在这种情况下，由于空气在发动机102没有燃烧的情况下被压缩，因此被吸入到发动机102中的相对清洁的空气在排气管106中没有变化地成为压缩空气。
38.在这种状态下，通过压力开关120的细微调整，排气管106内部的压缩空气的压力可以持续地保持在期望的水平。即，当排气管106内部的空气压力高于目标压力时，调节压力开关120以将排气管106内部的空气压力降低到目标压力。相反，当排气管106内部的空气压力低于目标压力时，调节压力开关120以将排气管106内部的空气压力增加到目标压力。在这种情况下，可以伴随增加电动机112的动力以增加发动机102中吸入的空气量的操作。
[0039]“目标压力”可以根据吹出的高压空气的用途来确定。例如，如果用户想要利用吹出的高压空气对车辆进行清洁/保养，这时的“目标压力”是足以通过吹动灰尘或异物来清除灰尘或异物以清洁车辆的压力，或者是足以补充车辆轮胎的气压的压力。
[0040]
发动机102和电动机112作为压缩机操作以在排气管106内部生成压缩空气。作为压缩空气排出口的喷嘴130形成在排气管106的第一侧上。喷嘴130用作将排气管106内部的压缩空气排出到外部的排出部。即，排气管106内部的压缩空气可以通过喷嘴130被排出到外部。
[0041]
图2是示出吹气枪(或空气喷枪)连接到图1所示的车辆的状态的示意图。吹气枪(或空气喷枪)250是指利用相对强的力来吹出空气的装置。
[0042]
在上文图1的描述中，描述了发动机102和电动机112作为压缩机操作以在排气管106中生成压缩空气，并且排气管106内部的压缩空气通过喷嘴130排出到外部。
[0043]
如图2所示，当吹气枪250与形成在排气管106的第一侧上的喷嘴130连接时，排气管106内部的压缩空气可以通过吹气枪250吹出。当在排气管106内部被压缩而具有高压的空气通过吹气枪250吹出到外部时，可以通过利用强力吹出的空气来清除车辆上的灰尘。
[0044]
此外，当用于向轮胎注入空气的尖端联接到吹气枪250时，空气可以被注入到车辆的轮胎中。即，利用将排气管106内部的压缩空气通过吹气枪250注入到轮胎内，可以将轮胎的气压提高到目标水平。
[0045]
为此，喷嘴130的规格(外径、内径等)可以与市场上可买到的吹气枪250的标准规格匹配。在这种情况下，根据一个实施方案，车辆的用户可以购买市场上可买到的吹气枪250以将吹气枪250连接到喷嘴130，因此用户可以使用通常容易获得的吹气枪250用于车辆的清洁/保养。
[0046]
此外，当喷嘴130的规格(外径、内径等)难以与市场上可买到的吹气枪250的标准规格匹配时，喷嘴130可以以专有规格形成，并且与喷嘴130的专有规格匹配的吹气枪250可
以由车辆制造商单独销售或者可以在车辆销售时提供。
[0047]
图3是示出根据本发明的实施方案的车辆的控制方法的流程图。图3所示的控制方法涉及利用图1和图2所示的装置配置来生成压缩空气的方法。
[0048]
如图3所示，通过调节在排气管106后端的开度控制阀108的开度来限制排气管108的空气流量(步骤302)。即，为了生成压缩空气，通过将开度控制阀108的开度设置为0(零)来关闭排气管108的后端。
[0049]
在排气管108的后端关闭的状态下，驱动连接到发动机102的电动机112(步骤304)。此时，发动机102处于燃料未喷射和未点火状态，即，在发动机102不燃烧燃料的状态。
[0050]
通过电动机112的驱动而生成的动力被传递到发动机102以驱动发动机102的活塞，从而在排气管108内部形成压力(步骤306)。随着利用电动机112的动力继续驱动发动机102的活塞，排气管108内部的压力进一步增加。
[0051]
当排气管108的内部压力增加到一定程度时，通过调节压力开关120来控制排气管108的内部压力以保持在目标压力(步骤308)。“目标压力”可以根据吹出的高压空气的用途来确定。例如，如果用户想要利用吹出的高压空气对车辆进行清洁/保养，这时的“目标压力”是足以通过吹动灰尘或异物来清除灰尘或异物以清洁车辆的压力，或者是足以补充车辆轮胎的气压的压力。
[0052]
排气管108内部的压缩空气通过喷嘴130传送到吹气枪250(步骤310)。用户(驾驶员)可以利用传送到吹气枪250的高压的压缩空气来执行车辆的清洁/保养。
[0053]
图4是示出根据本发明的另一个实施方案的车辆的示意图。具体地，图4是示出在发动机402中设置有排气再循环(egr)装置的车辆的示意图。图4的车辆是包括发动机402和电动机412的混合动力电动车辆(hev)或插电式混合动力电动车辆(phev)。相应地，图4的车辆可以从发动机402或电动机412接收动力，或者从发动机402和电动机412两者接收动力。
[0054]
在图4中，当发动机402处于燃料未喷射和未点火状态时，可以利用电动机412的动力来执行发动机402的活塞运动。在这种情况下，在发动机402中执行将外部空气吸入发动机402的内部的“进气”以及将发动机402的内部空气排出到外部的“排气”。即，在燃料没有喷射到发动机402的燃烧室以及没有执行点火的状态下，由电动机412执行发动机402的活塞运动，从而执行发动机402中的空气的吸入和排出。
[0055]
发动机402的进气通过进气管404执行，并且发动机402的排气通过排气管406执行。
[0056]
排气再循环(egr)装置440设置在排气管406和进气管404之间。egr装置440也称为排气减少装置。egr装置440将在发动机402中燃烧的排气的一部分再循环回发动机402以降低发动机402的燃烧室的温度，从而引起氮氧化物(nox)抑制，因此减少排气和污染物的排放。也就是说，通过再循环排气，可以降低燃烧室的温度，并且在此过程中，可以减少氮氧化物(nox)的排放。egr装置440通过排气侧连接管444连接到排气管406，并且通过进气侧连接管446连接到进气管404。相应地，在发动机402和egr装置440之间形成循环路径。egr装置440包括再循环控制阀442。再循环控制阀442配置为通过调节其开度来调节循环的气体量。此外，再循环控制阀442可以通过调节其开度来调节通过循环路径循环的空气量，因此再循环控制阀442可以作为压力控制装置来操作，以调节排气管406和排气侧连接管444的内部空气的压力。
[0057]
在排气管406中，开度控制阀408可以安装为远离发动机402。开度控制阀408设置为使得其开度被调节。随着开度控制阀408的开度增加，可以充分执行发动机402的排气。相反，当在开度控制阀408的开度为0(零)的状态下执行发动机402的排气时，即，排气管406的一端被开度控制阀408完全关闭，空气在排气侧连接管444内部被压缩。在这种情况下，由于空气在发动机402没有燃烧的情况下被压缩，因此被吸入到发动机402中的相对清洁的空气在排气侧连接管444中没有变化地成为压缩空气。
[0058]
在这种状态下，通过egr装置440的再循环控制阀442的细微调整，排气侧连接管444内部的压缩空气的压力可以持续地保持在期望的水平。即，当排气侧连接管444内部的空气压力高于目标压力时，调节再循环控制阀442以将排气侧连接管444的压力降低到目标压力。相反，当排气侧连接管444内部的空气压力低于目标压力时，调节再循环控制阀442以将排气侧连接管444内部的空气压力增加到目标压力。在这种情况下，可以伴随增加电动机412的动力以增加发动机402中吸入的空气量的操作。
[0059]“目标压力”可以根据吹出的高压空气的用途来确定。例如，如果用户想要利用吹出的高压空气对车辆进行清洁/保养，这时的“目标压力”是足以通过吹动灰尘或异物来清除灰尘或异物以清洁车辆的压力，或者是足以补充车辆轮胎的气压的压力。
[0060]
发动机402和电动机412作为压缩机操作以在排气侧连接管444内部生成压缩空气。作为压缩空气排出口的喷嘴430形成在排气侧连接管444的一侧上。喷嘴430用作将排气侧连接管444内部的压缩空气排出到外部的排出部。即，排气管406内部的压缩空气可以通过喷嘴430被排出到外部。
[0061]
图5是示出吹气枪(或空气喷枪)连接到图4所示的车辆的状态的示意图。吹气枪(或空气喷枪)550是指利用相对强的力来吹出空气的装置。
[0062]
在上文图4的描述中，描述了发动机402和电动机412作为压缩机操作，以在排气侧连接管444中生成压缩空气，并且排气侧连接管444内的压缩空气通过喷嘴430排出到外部。
[0063]
如图5所示，当吹气枪550与形成在排气侧连接管444的一侧上的喷嘴430连接时，排气侧连接管444内部的压缩空气可以通过吹气枪550吹出。当在排气侧连接管444内部被压缩而具有高压的空气通过吹气枪550吹到外部时，可以通过利用强力吹出的空气来清除车辆上的灰尘。
[0064]
此外，当用于向轮胎注入空气的尖端联接到吹气枪550时，空气可以被注入到车辆的轮胎中。即，利用将排气侧连接管444内部的压缩空气通过吹气枪550注入到轮胎内，可以将轮胎的气压提高到目标水平。
[0065]
为此，喷嘴430的规格(外径、内径等)可以与市场上可买到的吹气枪550的标准规格匹配。在这种情况下，根据一个实施方案，车辆的用户可以购买市场上可买到的吹气枪550以将吹气枪550连接到喷嘴430，因此用户可以使用通常容易获得的吹气枪550用于车辆的清洁/保养。
[0066]
此外，当喷嘴430的规格(外径、内径等)难以与市场上可买到的吹气枪550的标准规格匹配时，喷嘴430可以以专有规格形成，并且与喷嘴430的专有规格匹配的吹气枪550可以由车辆制造商单独销售或者可以在车辆销售时提供。
[0067]
图6是示出根据本发明的另一个实施方案的车辆的控制方法的流程图。图6所示的控制方法涉及利用图4和图5所示的装置配置来生成压缩空气的方法。
[0068]
如图6所示，通过调节在排气管406后端的开度控制阀408的开度来限制排气管408的空气流量(步骤602)。即，为了生成压缩空气，通过将开度控制阀408的开度设置为0(零)来关闭排气管408的后端。
[0069]
在排气管408的后端关闭的状态下，驱动连接到发动机402的电动机412(步骤604)。此时，发动机402处于燃料未喷射和未点火状态，即，在发动机402不燃烧燃料的状态。
[0070]
通过电动机412的驱动而生成的动力被传递到发动机402以驱动发动机402的活塞，从而在排气管408内部形成压力(步骤606)。随着利用电动机412的动力继续驱动发动机402的活塞，排气管408内部的压力进一步增加。相应地，排气侧连接管444内部的压力也增加。
[0071]
当排气管408的内部压力增加到一定程度时，通过调节egr装置440的再循环控制阀442来控制排气侧连接管444的内部压力以保持在目标压力(步骤608)。“目标压力”可以根据吹出的高压空气的用途来确定。例如，如果用户想要利用吹出的高压空气对车辆进行清洁/保养，这时的“目标压力”是足以通过吹动灰尘或异物来清除灰尘或异物以清洁车辆的压力，或者是足以补充车辆轮胎的气压的压力。
[0072]
排气侧连接管444内部的压缩空气通过喷嘴430传送到吹气枪550(步骤610)。用户(驾驶员)可以利用传送到吹气枪550的高压的压缩空气来执行车辆的清洁/保养。
[0073]
从上述描述显然的是，可以利用诸如混合动力电动汽车(hev)或插电式混合动力电动汽车(phev)的车辆的电机来生成压缩空气，从而在不需要额外装置的情况下执行车辆的清洁/保养，因此可以增加用户的便利性并降低成本。
[0074]
尽管已近示出并描述了本发明的一些实施方案，但是本领域技术人员将理解可以在这些实施方案中做出改变，而不偏离本发明的原理和精神，本发明的范围在权利要求及其等同形式中限定。