壓縮空氣動力汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種壓縮空氣動力汽車，包括噴氣監測系統，所述噴氣監測系統包括：發動機運轉狀態監測模塊，用于判斷發動機是否處于運轉狀態；期望值計算模塊，用于計算期望的空氣噴氣壓力、期望的空氣噴氣量、期望的發動機轉速；傳感器模塊，用于測量實際空氣噴氣壓力、實際噴氣量、實際發動機轉速；差值計算模塊，用于計算第一差值、第二差值和第三差值；差值比較模塊，用于將各差值與各差值閾值進行比較；偏差狀態判斷模塊，用于確定發動機是否處于第一、第二、第三偏差狀態；發動機保護模塊，用于當第一、第二、第三偏差狀態中的任一個連續發生預定次數或連續發生預定時間時，判斷發動機系統存在噴氣精度下降問題，執行發動機保護措施。
【專利說明】壓縮空氣動力汽車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種壓縮空氣動力汽車，具體地說，涉及一種包括噴氣監測系統的壓縮空氣動力汽車。
【背景技術】
[0002]大多數地面車輛，比如汽車、卡車、越野車等均采用以燃油作為工質的內燃機作為動力源。這種采用燃油作為工質的發動機一方面因燃油燃燒不充分，使得排出的氣體中含有大量的有害物質而污染環境，另一方面因使用的燃油是從石油中提煉而獲得，石油資源的日益緊缺使得燃油發動機的發展和利用受到越來越多的限制。因此開發新的、潔凈的、無污染的替代能源，并以這種替代能源作為地面車輛的動力源成為現代車輛發展急需解決的問題，壓縮空氣動力汽車正是適合這種需要而逐步走入世人的眼界。
[0003]壓縮空氣動力汽車利用高壓壓縮空氣在發動機氣缸內膨脹做功過程，推動活塞做功對外輸出動力，驅動汽車行駛。它不消耗燃料，是真正零排放的環保汽車，能有效地緩解城市空氣污染嚴重和石油資源匱乏的情況。為此，許多國家都積極投入對壓縮空氣動力汽車的研究。
[0004]典型的空氣動力汽車為法國MDI公司的設計師Guy Negre在專利FR2731472A1中公開的采用壓縮空氣的雙燃料工作模式汽車。在該專利文獻中，空氣動力汽車采用了可在燃料供應和壓縮空氣供應兩種模式下工作的發動機，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特別是市區和市郊，將壓縮空氣(或其他任何非污染的壓縮氣體)注入燃燒室。這種發動機雖然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放問題依然未能解決。
[0005]為了進一步減輕污染，專利US6311486B1進一步公開了一種采用純空氣發動機的氣動汽車，這種發動機的問題之一是壓縮氣體從吸氣-壓縮室到膨脹排氣室經歷的時間較長，獲得驅動活塞做功的動力源氣體時間較長。并且，壓縮空氣從儲氣罐到發動機的氣缸是通過噴射器實現的，沒有具體公開噴射器噴射壓縮空氣的具體控制方式，即不能進行精確的壓縮空氣噴射。
[0006]本申請的 申請人:在其中國專利CN101428555 A公開了一種空氣混合動力汽車，該混合動力汽車包括能量回收裝置、能量存儲裝置、動力驅動裝置、電控系統、換擋裝置及輔助裝置。當機動車正常行駛時，空氣發動機提供動力，當機動車在制動、剎車、轉彎等需要減速時，進行能源回收。這種混合動力汽車一定程度上利用了壓縮空氣發動機的排氣，提高了壓縮空氣的能量利用率。但這種空氣動力汽車僅采用了機械式的空氣分配器，不能實現發動機不同工況下的噴氣量和噴氣正時的需求，因此儲氣罐的壓縮空氣不能最大限度地得到利用，續航里程受到一定限制。
[0007]前述的現有技術均沒有對空氣動力發動機空氣噴射情況的過程進行監測控制，導致發動機工作效率難以得到保證，由于系統偏差、部件老化等造成的空氣噴氣控制精度下降等問題難以避免。實用新型內容
[0008]相當于本實用新型原始要求范圍內的某些實施例作如下概括。這些實施例并非限制所請求保護的實用新型范圍，而是試圖提供本實用新型的多種可能形式的簡要概括。實際上，本實用新型可包括類似于或不同于下面提出的實施例的不同形式。
[0009]基于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種具有噴氣監測系統的壓縮空氣動力汽車，旨在至少在一定程度上解決上述問題。
[0010]為達到上述目的，本實用新型第一方面的實施例提出一種壓縮空氣動力汽車，包括噴氣監測系統，所述噴氣監測系統包括:
[0011]發動機運轉狀態監測模塊，用于判斷發動機是否處于運轉狀態，如果是，噴氣監測系統進行后續的期望值計算，如果否，繼續判斷發動機是否處于運轉狀態；
[0012]期望值計算模塊，用于根據汽車的工況和駕駛員的操作計算期望的空氣噴氣壓力、期望的空氣噴氣量、期望的發動機轉速；
[0013]傳感器模塊，用于測量實際空氣噴氣壓力、實際噴氣量、實際發動機轉速；
[0014]差值計算模塊，用于計算第一差值、第二差值和第三差值，其中第一差值是期望的空氣噴氣壓力與實際噴氣壓力之間的差值，第二差值是期望的空氣噴氣量與實際噴氣量之間的差值、第三差值是期望的發動機轉速與實際發動機轉速之間的差值；
[0015]差值比較模塊，用于將第一差值與第一差值閾值進行比較、將第二差值與第二差值閾值進行比較、將第三差值與第三差值閾值進行比較；
[0016]偏差狀態判斷模塊，用于當第一差值大于或等于第一差值閾值時，確定發動機處于第一偏差狀態，當第二差值大于或等于第二差值閾值時，確定發動機處于第二偏差狀態，當第三差值大于或等于第三差值閾值時，確定發動機處于第三偏差狀態；
[0017]發動機保護模塊，用于當第一、第二、第三偏差狀態中的任一個連續發生預定次數或連續發生預定時間時，判斷發動機系統存在噴氣精度下降問題，執行發動機保護措施。
[0018]本實用新型的壓縮空氣動力汽車還具有如下優選的構型:
[0019]優選地，本實用新型的壓縮空氣動力汽車還包括:
[0020]車輛框架、底盤、車軸以及和車軸連接的多個車輪；
[0021]空氣發動機，其通過變速箱連接到動力傳動裝置，并通過動力傳動裝置驅動所述多個車輪；
[0022]發電機，其與空氣發動機可轉動地連接，以將發出的電經變頻裝置送入蓄電池；
[0023]儲氣罐，其通過電磁閥和下游的恒溫箱連接；
[0024]流量控制閥，其通過膨脹空氣緩沖器和加熱裝置連接，以從加熱裝置接收升溫后的壓縮空氣；
[0025]空氣分配控制器，其接收來自流量控制閥的壓縮空氣，并將壓縮空氣分配到空氣發動機的氣缸，以驅動空氣發動機工作；
[0026]電控系統，其根據空氣動力汽車的工況和駕駛員的操作控制流量控制閥
[0027]優選地，所述汽車的工況和駕駛員的操作包括，油門踏板踏下深度、油門踏板踏下速度、汽車處于上坡、下坡還是平地行駛。
[0028]優選地，所述發動機保護措施包括停機、降速運行、記錄差值比較結果、通知駕駛員中的一個或多個。
[0029]優選地，通知駕駛員的方式包括聲音報警、汽車儀表盤文字提醒。
[0030]優選地，記錄差值比較結果由電控單元執行，汽車維修保養時通過讀取電控單元中記錄的差值比較結果判斷發動機的噴氣偏差情況。
[0031]優選地，所述電控系統包括:
[0032]數據接收處理單元，所述數據接收處理單元接收外部輸入信號；
[0033]工況判定模塊，其基于所述數據接收處理單元接收到的所述外部輸入信號判定空氣動力發動機的工況；
[0034]MAP數據存儲器，其存儲空氣動力發動機不同工況下的MAP數據；
[0035]空氣流量控制模塊，其根據所述工況判定模塊判定的工況，從所述MAP數據存儲器讀取MAP數據。
[0036]優選地，所述空氣流量控制模塊包括主控單元和從控單元，所述主控單元根據工況判定模塊判定的工況從MAP數據存儲器讀取噴氣量和噴氣正時，并將讀取的噴氣量和噴氣正時傳送給從控單元。
[0037]優選地，本實用新型的壓縮空氣動力汽車還進一步包括尾氣回收和增壓回路。
[0038]優選地，所述尾氣回收和增壓回路包括消聲器、排放回收控制器、車載壓縮機以及單向閥。
[0039]優選地，本實用新型的壓縮空氣動力汽車還進一步包括加熱裝置，其與膨脹空氣緩沖器連接，以對進入其中的壓縮空氣進行增壓和升溫。
[0040]優選地，所述加熱裝置包括冷卻回路，所述冷卻回路包括水箱、高壓泵以及連接管路。
[0041]優選地，所述加熱裝置內設有溫度傳感器和壓力傳感器。
[0042]優選地，在蓄電池和加熱裝置之間設有溫控開關，所述溫控開關基于溫度傳感器檢測的溫度信號受所述電控系統控制。
[0043]優選地,所述電控系統包括多個輸入和至少一個輸出，所述多個輸入包括油門踏板位置信號、發動機轉速信號、鑰匙開關信號、車輛車速信號、溫度信號，所述至少一個輸出為控制流量控制閥操作的控制指令。
[0044]優選地，所述電控系統還包括功率放大電路
[0045]優選地，所述空氣發動機的所述工況包括怠速工況、穩態運行工況、加速運行工況和減速運行工況。
[0046]優選地，本實用新型的壓縮空氣動力汽車還進一步包括起動通路，其包括增加泵和起動閥，并且其中，當鑰匙開關接通后，電磁閥開啟，起動閥接通，壓縮空氣經增壓泵增壓后直接進入空氣控制器。
[0047]優選地，所述預定次數在10-20次的范圍中選取。
[0048]優選地，所述預定預定時間為I分鐘。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]現在將描述根據本實用新型的優選但非限制性的實施例，本實用新型的這些和其他特征、方面和優點在參考附圖閱讀如下詳細描述時將變得顯而易見，其中:[0050]圖1是根據本實用新型的空氣動力汽車的總體結構示意圖；
[0051]圖2是圖1中的電控系統的結構框圖；
[0052]圖3是本實用新型中噴氣監測系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0053]以下的說明本質上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應用或用途。應當理解的是，在全部附圖中，對應的附圖標記表示相同或對應的部件和特征。參照下面的描述和附圖，將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0054]現在參考附圖，圖1描述了根據本實用新型的具有電控系統的空氣動力汽車的總體結構示意圖。如圖1所示，空氣動力汽車包括車輛框架(未示出)、支撐在車輛框架上的底盤(未示出)以及連接在車軸上的多個車輪31。支撐在底盤上的是空氣發動機27，該空氣發動機可以是直列多缸發動機，比如本申請的 申請人:在其中國申請CN201110331831.3中所公開的二沖程空氣發動機，也可以是多缸空氣發動機?？諝獍l動機27連接到傳統車輛所采用的變速箱28，并通過變速箱28連接到傳統汽車所采用的傳動系統動力傳動裝置39，以將空氣發動機27的動力通過車軸30傳遞到車輪31。
[0055]進一步參考圖1，儲氣罐40存儲壓力為20MPa?45MPa之間的高壓壓縮空氣，優選地為30MPa。儲氣罐40通過外接充氣管36與外部加氣設備連接，以從壓縮空氣加氣站或外部高壓氣罐獲得所需的壓縮空氣。儲氣罐40上設有監測罐內壓縮空氣壓力的壓力表。在儲氣罐40和恒溫箱16之間的管路上設有電磁閥7，以在發動機起動或穩定工作時將儲氣罐40內的高壓壓縮空氣經電磁閥7送入恒溫箱16。恒溫箱內布置有螺旋形的管道，以使從電磁閥7出來的壓縮空氣在恒溫箱16內進行充分的換熱。在恒溫箱16和加熱裝置之間的管路上設有單向閥8。壓縮空氣經單向閥8進入加熱裝置12進行加熱，以提高壓縮空氣的溫度和壓力。加熱裝置12內安裝有壓力傳感器14和溫度傳感器13，以檢測受熱后的壓縮空氣的壓力和溫度。并且電控系統5基于壓力傳感器14和溫度傳感器13所檢測的壓力或溫度信號向加熱裝置12發出加熱控制指令，以控制加熱裝置的加熱。加熱裝置12還具有冷卻功能，該冷卻功能是通過水箱9、高壓泵10以及連接在加熱裝置的水管所構成的冷卻回路實現的。
[0056]加熱加壓的壓縮空氣從加熱裝置12出來后進入膨脹空氣緩沖罐19，膨脹空氣緩沖罐上安裝有壓力表6和溫度計21，以監測罐內壓縮空氣的壓力和溫度。從膨脹空氣緩沖罐19出來的壓縮空氣送入流量控制閥23。流量控制閥23受電控系統5的控制指令41控制，以根據空氣發動機27的工況和駕駛員的操作來確定流量控制閥23的開啟正時和開啟持續時間，從而調節進入空氣發動機27的壓縮空氣量。經流量控制閥23調節的壓縮空氣進入空氣控制器25?？諝饪刂破?8是一種機械式控制器，其可將壓縮空氣分配到空氣發動機27內的各個氣缸，以驅動空氣發動機27工作。空氣控制器25的詳細構造在本申請的 申請人:的中國專利申請201110331822.4中得到了描述，在此，該申請的全文通過引用結合于本文中?？諝獍l動機27與發電機26的轉軸可轉動地連接，以帶動發電機26發電。發電機26發出的電經變頻裝置24轉變為直流電存儲在蓄電池18中，以供車輛的其他用電單元使用。蓄電池18為加熱裝置12提供加熱所需的電能，蓄電池18和加熱裝置12之間設有溫控開關17。該溫控開關17受電控系統5控制，但加熱裝置內的溫度傳感器13所檢測的溫度超過設定的例如是400°C的溫度閾值時，電控系統5向加熱裝置發出切斷電源供應的指令，溫控開關17斷開，加熱裝置12不再加熱，從而防止加熱裝置12內的壓縮空氣的溫度過聞。
[0057]自空氣發動機27排出的尾氣依然具有一定的壓力，其可通過尾氣回收和增壓回路進行重復利用，從而最大程度地利用壓縮空氣的壓能。該尾氣回收和增壓回路包括消聲器32、排放回收控制器33、車載空壓機34、單向閥35以及連接管路?？諝獍l動機27排出的尾氣經管路被送入消聲器32，消聲后的尾氣被送入排放回收控制器33。排放回收控制器33可以是帶有可切斷管路的簡單聚氣罐，也可以是附加抽氣單元的容器。從排放回收控制器33出來的尾氣送往車載壓縮機34。該車載壓縮機34由IlOV的直流電機帶動，蓄電池18輸出的直流電經電力分配調節器20向車載壓縮機34供電，以對回收的尾氣增壓。經過車載壓縮機34壓縮后的尾氣其壓力得到顯著的增加，通常能達到5 MPa以上。在車載壓縮機34和儲氣罐40之間設有單向閥35，增壓后的尾氣經單向閥35送入儲氣罐40。如此一來，用于驅動空氣發動機27的高壓壓縮空氣在做功之后其相當一部分通過尾氣回收和增壓回路增壓凈化后回收到儲氣罐40，從而實現了尾氣的再利用。尾氣回收和增壓回路的存在不僅相當程度地解決了具有相當壓力的尾氣直接排氣大氣造成的噪聲污染問題，而且有效地減少了對大容量儲氣罐40的容積需求問題。換句話說，對于給定容量的主儲氣罐40，尾氣回收和增壓回路的存在大大增加了空氣發動機27的持續工作時間，大大增加了空氣動力汽車的持續工作時間，從而明顯地提高空氣動力汽車的性能。
[0058]如圖1所示，在單向閥8和空氣控制器25之間，還設有便于空氣發動力發動機27迅速起動的起動通路。該起動通路包括增壓泵11、啟動閥15以及連接管路。當鑰匙開關接通后，電磁閥7開啟，起動閥15接通，經電磁閥7減壓后的壓縮空氣經過恒溫箱16后經單向閥8直接進入增壓泵11。增壓泵11是對氣體快速增壓的泵，在啟動閥15接通后，增壓泵11增壓后的壓縮空氣直接進入空氣控制器25。高壓壓縮空氣經空氣控制器25的調節和分配后進入空氣動力發動機27的各個氣缸,從而快速起動空氣動力發動機27。由于起動通路管路短、送入的壓縮空氣壓力大，空氣動力發動機27能迅速起動,提高了空氣動力汽車的起動性能。當空氣動力發動機27正常起動后，啟動閥15關閉，起動通路斷開，壓縮空氣進入加熱裝置進行加熱，壓縮空氣開始正常地供應空氣動力發動機27。另外，用于冷卻空氣發動機27的冷卻水通過管路、水泵22和恒溫箱16連通，這樣就可對空氣發動機27進行冷卻，同時將空氣發動機27的熱帶入恒溫箱16，以減少系統的熱損失。
[0059]空氣動力汽車的控制由電控系統5根據空氣動力汽車的工況和駕駛員的操作進行。如圖1和圖2所示，電控系統具有多個輸入，例如油門踏板位置信號1、發動機轉速信號
3、鑰匙開關信號2、加熱裝置內的空氣溫度信號4、車輛車速信號37、儲氣罐壓力信號39、力口熱裝置內的壓縮空氣壓力信號38、制動信號、以及例如是大氣溫度、進氣壓力的其他輸入。多個輸入信號輸入電控系統5后經電控系統5處理后發出控制流量控制閥23的控制指令41，從而控制流量控制閥23的開閉。
[0060]電控系統5的具體結構如圖2所示。電控系統5包括數據接收處理單元5-7、工況判定模塊5-1、主控單元5-4、從控單元5-2、功率放大電路5-6以及MAP數據存儲器5_8。主控單元5-4和從控單元5-2構成空氣流量控制模塊5-0。電控系統還包括控制加熱裝置12操作的加熱控制模塊5-3。優選的是，電控系統5還包括異常處理模塊5-9，以根據車輛的工況啟動超速保護模塊5-10或停機模塊5-11的動作。下面將詳細描述電控系統5的工作過程。
[0061]數據接收處理單元5-7接收油門踏板位置信號1、發動機轉速信號3、鑰匙開關信號2、車輛車速信號37、儲氣罐壓力信號39、溫度信號4和其他輸入信號，這些信號經數據接收處理單元5-7分析和處理后，送往工況判定模塊5-1。工況判定模塊5-1根據數據接收處理單元5-7的輸入判定車輛的工況。在本實用新型的示例性實施例中，將電控系統5控制的空氣發動機27的工況分為怠速工況、穩態運行工況、加速運行工況、減速運行工況。電控系統5根據不同的工況采取不同的進氣策略。
[0062]怠速工況，當油門位置為0%，發動機轉速高于例如是500轉/分的怠速閾值時，定義為怠速工況。怠速轉速的大小根據此工況下查取MAP數據的實際運行情況而定。
[0063]穩態運行工況，即發動機運行在油門踏板位置和負荷固定不變或變化較小的條件下，發動機的轉速可以保持恒定。為了簡化發動機的控制，可以將油門踏板位置變化不超過10%的情況定義為穩態運行工況。在外部MAP數據存儲器35-8中存儲有穩態運行的MAP圖，根據發動機轉速和油門踏板位置，直接查找調用相應的噴氣量和噴氣正時。
[0064]加速運行工況，油門踏板位置增幅超過10%認定為加速運行工況，為了保持運行的平穩性，采用的方法是在上一次采集到的油門踏板位置和當前油門踏板位置之間取一個中間值，和當前發動機轉速一起共同構成一個加速運行工況，然后在穩定運行MAP圖中查找所對應的噴氣正時和噴氣量。
[0065]減速運行工況，油門踏板位置減幅超過10%認定為加速運行工況，為了保持運行的平穩性，采用的方法是在上一次采集到的油門踏板位置和當前油門踏板位置之間取一個中間值，和當前發動機轉速一起共同構成一個減速運行工況，然后在穩定運行MAP圖中查找所對應的噴氣正時和噴氣量。對于油門踏板位置減幅超過40%的急劇減速情況，或者制動踏板被踩下制動信號被啟用時，采取的策略是停止進氣，直至脫離加速運行工況，再按照相應的工況去處理。
[0066]主控單元5-4和從控單元5-2構成空氣流量控制模塊。主控單元5_4根據工況判定模塊5-1給出的工況判定通過串口從外部MAP數據存儲器5-8讀取MAP數據，從MAP數據中得出所需要的噴氣正時和噴氣量。主控單元5-4將從MAP數據存儲器5-8得到的噴氣正時和噴氣量通過串行端口傳送給從控單元5-2，從控單元5-2運用例如是發動機轉速和凸輪軸位置的輸入參數通過換算輸出驅動信號，驅動信號通過功率放大電路放大成驅動流量控制閥23開啟的電信號。在示例性實施例中，驅動流量控制閥23的電信號是流量控制閥打開的持續時間電信號。
[0067]電控系統5還包括控制加熱裝置12工作的加熱控制模塊5-3，當加熱裝置12內的壓縮空氣的溫度超過設定閾值時，加熱控制模塊5-3切斷蓄電池18對加熱裝置內的電加熱器的電供應，電加熱器停止加熱，這樣就可將加熱裝置12內的壓縮空氣溫度控制在閾值溫度范圍之內。在示例性實施中，本實用新型的閾值溫度設置為400攝氏度。
[0068]電控系統5還包括異常處理模塊5-9,以用來處理空氣發動機27的非正常工作和故障現象。當發動機轉速傳感器檢測到的發動機轉速信號3達到或超過空氣發動機27的最大允許轉速閾值時(例如設定為3500轉/分)，數據接收處理單元5-7將此信號發送給異常處理模塊5-9，超速保護模塊5-10從異常處理模塊5-9接收此超速保護信號后立即向流量控制閥23發出停止供氣的指令，從而切斷向空氣發動機27的供氣，直至發動機轉速調整至怠速為止，然后以怠速的噴氣正時和噴氣量將發動機轉速維持在怠速上等待下一步的操作。當制動踏板被踩下并且油門踏板增幅急劇變大(即油門踏板增幅大于40%)的異常情況時，異常處理模塊5-9立即觸發停機模塊5-11，立即關閉流量控制閥23，同時切斷空氣發動機27的供電電路，發動機停止工作。
[0069]參見圖3，其示出了本實用新型中噴氣監測系統的結構框圖。本實用新型的噴氣監測系統包括發動機運轉狀態監測模塊301、期望值計算模塊302、傳感器模塊303、差值計算模塊304、差值比較模塊305、偏差狀態判斷模塊306、發動機保護模塊307。其中，發動機運轉狀態監測模塊301用于判斷發動機是否處于運轉狀態，如果是，噴氣監測系統進行后續的期望值計算，如果否，繼續判斷發動機是否處于運轉狀態。期望值計算模塊302用于根據汽車的工況和駕駛員的操作計算期望的空氣噴氣壓力、期望的空氣噴氣量、期望的發動機轉速。傳感器模塊303用于測量實際空氣噴氣壓力、實際噴氣量、實際發動機轉速。差值計算模塊304用于計算第一差值、第二差值和第三差值，其中第一差值是期望的空氣噴氣壓力與實際噴氣壓力之間的差值，第二差值是期望的空氣噴氣量與實際噴氣量之間的差值、第三差值是期望的發動機轉速與實際發動機轉速之間的差值。差值比較模塊305，用于將第一差值與第一差值閾值進行比較、將第二差值與第二差值閾值進行比較、將第三差值與第三差值閾值進行比較。偏差狀態判斷模塊306用于當第一差值大于或等于第一差值閾值時，確定發動機處于第一偏差狀態，當第二差值大于或等于第二差值閾值時，確定發動機處于第二偏差狀態，當第三差值大于或等于第三差值閾值時，確定發動機處于第三偏差狀態。發動機保護模塊307用于當第一、第二、第三偏差狀態中的任一個連續發生預定次數或連續發生預定時間時，判斷發動機系統存在噴氣精度下降問題，執行發動機保護措施。所述預定次數優選在10-20次的范圍中選取，所述預定預定時間優選為I分鐘，由此可以避免當空氣噴氣系統由于偶然的偏差或者檢測、計算過程中由于偶然偏差造成噴氣監測系統發出沒有必要的報警。只有當偏差次數達到足夠大的次數或足夠長的時間才認定噴氣系統發生了持續性的偏差。
[0070]根據汽車的工況和駕駛員的操作計算期望的空氣噴氣壓力、期望的空氣噴氣量、期望的發動機轉速，例如通過查詢圖2中的MAP數據存儲器中的MAP實現。汽車的工況和駕駛員的操作包括，油門踏板踏下深度、油門踏板踏下速度、汽車處于上坡、下坡還是平地行駛。油門踏下深度越深、油門踏下速度越快表明駕駛員對發動機的轉矩輸出需求越大，計算得出的期望的空氣噴氣壓力和期望的空氣噴氣量相應地越大。汽車處于上坡狀態比處于下坡狀態時顯然對發動機的轉矩輸出需求更大。以上作為示例解釋了期望值計算模塊根據汽車的工況和駕駛員的操作進行計算的原理。
[0071]當需要采取發動機保護措施時，這些措施包括停機、降速運行、記錄差值比較結果、通知駕駛員等，通知駕駛員的方式包括聲音報警、汽車儀表盤文字提醒。電控單元執行執行差值比較結果的記錄工作，汽車維修保養時通過讀取電控單元中記錄的差值比較結果判斷發動機的噴氣偏差情況，以便檢修。通過本實用新型壓縮空氣動力汽車的噴氣監測系統，可以對空氣噴氣情況進行實時監測，對于異常情況可以及時發出警告，避免發動機的異?；蚬收锨闆r變得嚴重，并可以及時記錄監測結果，供后續檢修參考。
[0072]本說明書詳細地公開了本實用新型，包括最佳模式，并且也能使本領域的任何人員實踐本實用新型，包括制造和使用任何設備或系統以及執行任何引入的方法。本實用新型的保護范圍由附加權利要求限定，并可包括在不脫離本實用新型保護范圍和精神的情況下針對本實用新型所作的各種變型、改型及等效方案。
【權利要求】
1.一種壓縮空氣動力汽車，包括噴氣監測系統，其特征在于，所述噴氣監測系統包括:發動機運轉狀態監測模塊、期望值計算模塊、傳感器模塊、差值計算模塊、差值比較模塊、偏差狀態判斷模塊和發動機保護模塊。
2.如權利要求1所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，還包括: 車輛框架、底盤、車軸以及和車軸連接的多個車輪； 空氣發動機，其通過變速箱連接到動力傳動裝置，并通過動力傳動裝置驅動所述多個車輪； 發電機，其與空氣發動機可轉動地連接，以將發出的電經變頻裝置送入蓄電池； 儲氣罐，其通過電磁閥和下游的恒溫箱連接； 流量控制閥，其通過膨脹空氣緩沖器和加熱裝置連接，以從加熱裝置接收升溫后的壓縮空氣； 空氣分配控制器，其接收來自流量控制閥的壓縮空氣，并將壓縮空氣分配到空氣發動機的氣缸，以驅動空氣發動機工作； 電控系統，其根據空氣動力汽車的工況和駕駛員的操作控制流量控制閥。
3.如權利要求1所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述汽車的工況和駕駛員的操作包括，油門踏板踏下深度、油門踏板踏下速度、汽車處于上坡、下坡還是平地行駛。
4.如權利要求1所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述發動機保護措施包括停機、降速運行、記錄差值比較結果、通知駕駛員中的一個或多個。
5.如權利要求4所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，通知駕駛員的方式包括聲音報警、汽車儀表盤文字提醒。
6.如權利要求4所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，記錄差值比較結果由電控單元執行，汽車維修保養時通過讀取電控單元中記錄的差值比較結果判斷發動機的噴氣偏差情況。
7.如權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述電控系統包括:數據接收處理單元、工況判定模塊、MAP數據存儲器和空氣流量控制模塊。
8.根據權利要求7所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述空氣流量控制模塊包括主控單元和從控單元。
9.如權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，進一步包括尾氣回收和增壓回路。
10.如權利要求9所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述尾氣回收和增壓回路包括消聲器、排放回收控制器、車載壓縮機以及單向閥。
11.如權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，進一步包括加熱裝置，其與膨脹空氣緩沖器連接，以對進入其中的壓縮空氣進行增壓和升溫。
12.根據權利要求11所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述加熱裝置包括冷卻回路，所述冷卻回路包括水箱、高壓泵以及連接管路。
13.根據權利要求11或12所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述加熱裝置內設有溫度傳感器和壓力傳感器。
14.根據權利要求11-13中任一個所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，在蓄電池和加熱裝置之間設有溫控開關，所述溫控開關基于溫度傳感器檢測的溫度信號受所述電控系統控制。
15.根據權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述電控系統包括多個輸入和至少一個輸出，所述多個輸入包括油門踏板位置信號、發動機轉速信號、鑰匙開關信號、車輛車速信號、溫度信號，所述至少一個輸出為控制流量控制閥操作的控制指令。
16.根據權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述電控系統還包括功率放大電路。
17.根據權利要求7所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述空氣發動機的所述工況包括怠速工況、穩態運行工況、加速運行工況和減速運行工況。
18.如權利要求2所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，進一步包括起動通路，其包括增加泵和起動閥，并且其中，當鑰匙開關接通后，電磁閥開啟，起動閥接通，壓縮空氣經增壓泵增壓后直接進入空氣控制器。
19.如權利要求1所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述預定次數在10-20次的范圍中選取。
20.如權利要求1所述的壓縮空氣動力汽車，其特征在于，所述預定時間為I分鐘。
【文檔編號】F01B25/00GK203472743SQ201320413749
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月12日 優先權日:2013年7月12日
【發明者】周登榮, 周劍 申請人:祥天控股（集團）有限公司