[发明专利]基于微小粒子光散射的汽车油耗自适应控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车油耗自适应控制，适用于汽车无人驾驶技术领域，尤其是一种基于微小粒子光散射的汽车油耗自适应控制系统及方法。

背景技术

汽车作为重要的交通工具，已经成为人们生活中不可缺少的一部分。由于汽车工业的发展，也拉动了社会经济的发展。但是，由于汽车存在巨大的能源消耗，同时排放的尾气对环境也造成了严重的污染。因此，如何使人、车、自然和谐发展，成为促进汽车工业可持续发展的必要条件，也对汽车工业提出了严峻的挑战。

相关资料显示，在过去的十几年中，中国汽车保有量增长率逐年递增，汽车燃油消耗在中国石油消耗中所占比例日益增加，我国进口的原油中有30％被汽车消耗，而这一比例在今后将升至50％。从尾气排放方面，汽车排出的废气已成为城市空气的首要污染源，因此汽车既是耗油大户，又是排放废气的大户，处理好汽车的节能减排，就是解决这一社会问题的最有效途径。

目前，降低汽车油耗的方法在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用，并朝着多元化的趋势发展。现今降低汽车油耗的方法如下：优化设计燃烧系统、采用电子点火系统、优化供油系统、降低机械损失、车体采用新材料、改善车厢的空气动力性能、广泛使用汽车诊断与检测技术，但是这些方法自适应性差；无人驾驶技术已经越来越广泛地被大家所熟知，很多研发型的企业也争相想进入这一领域，其中谷歌和百度已经走在这一领域的前沿，谷歌的无人驾驶汽车已经走到实验路段中，在未来的十几年中，无人驾驶汽车会进入一个爆发式地发展，进入千千万万的普通家庭，现有方法或系统无法应用在无人驾驶技术上。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种基于微小粒子光散射的汽车油耗自适应控制系统及方法，能根据尾气中微小粒子的浓度和尺寸，判断出发动机中汽油燃烧程度，根据获取得信息，自适应控制发动机中进油量和进气量的比例，从而提高发动机中汽油燃烧效率，降低了汽车油耗。

一方面，本发明提供了基于微小粒子光散射的汽车油耗自适应控制系统，包括：

激光器，用于向排气管发射激光束、

面阵CCD，接收激光束与汽油粒子相互作用后的散射光，把光信号转换成电信号，记录下散射光的强度分布；

信号分析处理端机，解调后得到排气管中微小汽油粒子的浓度以及尺寸，进而判定汽车发动机中汽油的燃烧效率并传输给发动机控制模块；

发动机控制模块，根据反馈的燃烧效率数据控制发动机进油量和进气量。

进一步的，所述的激光器为连续波激光器，用于向排气管发射连续波激光束。

进一步的，上述系统还包括：准直扩束镜组，对发射出的激光束或连续波激光束进行整形。

进一步的，准直扩束镜组安装在激光器正前端。

另一方面，本发明提供一种基于微小粒子光散射的汽车油耗自适应控制方法，具体包括：

S1：激光器发射激光束，照射于排气管中的尾气，尾气中的汽油粒子与激光束发生相互作用，而形成散射效应；

S2：激光束与汽油粒子相互作用后的散射光被面阵CCD所接收，并把光信号转换成电信号，记录下散射光的强度分布；

S3：电信号接入于信号分析处理端机中，解调后得到排气管中微小汽油粒子的浓度以及尺寸，进而得到汽车发动机中汽油的燃烧效率；

S4：发动机控制模块，根据反馈的发动机燃烧效率数据控制发动机进油量和进气量。

具体的，散射效应改变激光束的传输方向、强度分布及偏振等特性。

具体的，所述的激光器为连续波激光器，用于向排气管发射连续波激光束。

更具体的，步骤S1还包括：准直扩束镜组对激光束进行整形。

本发明由于采用以上技术方法，能够取得如下的技术效果：

自适应性强，本申请根据尾气中微小粒子的浓度和尺寸，判断出发动机中汽油燃烧程度，根据获取得信息，自适应控制发动机中进油量和进气量的比例，从而提高发动机中汽油燃烧效率，降低了汽车油耗；此过程无需人为判断处理，该系统可以自动运行控制，真正做到自适应降低油耗。

经济性：装配该系统的车辆在行驶过程中，提高了汽油的燃烧效率，从根本上降低汽车的油耗，节约了大量的油费。

环保性：汽油中的硫化物、碳化物经过充分燃烧后，排入到空气中的有害气体减小，同时也减少排入到空气中的粉尘颗粒，大大降低了对空气的污染程度。

适用于无人驾驶技术：该系统实现了自适应控制汽车油耗，非常合适用于无人驾驶汽车中，无人驾驶技术的高速发展必然带动该项技术的同步发展。

附图说明