TWI776621B - 可助力調控怠速之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種可助力調控怠速之方法，係用於一動力車輛上，該動力車輛包括有一引擎、一驅動發電系統、一電池以及一引擎管理系統。驅動發電系統包括有一驅動發電控制器、一驅動發電馬達以及一馬達相位感知器，電池電連接驅動發電控制器，引擎管理系統係以一曲軸角度感知器取得曲軸角度訊號、以一油門開度感知器取得油門開度訊號以及可取得煞車訊號，並執行噴油點火功能。其中，本發明透過驅動發電系統在必要時將電池電力作為助力，驅動帶動引擎曲軸運轉，俾能使恢復噴油的時機後延，並可確保引擎轉速穩定維持於怠速，且不會意外熄火，藉以達到最省油與減少污染之效果。
Description
本發明係關於一種可助力調控怠速之方法，尤指一種適用於動力車輛之可助力調控怠速之方法。
傳統具備引擎管理系統(Engine Management System, EMS)之燃油引擎的車輛，為了降低油耗與減少廢氣汙染，在車輛具有速度、且引擎處於一定轉速以上的狀態時，若駕駛者希望將車輛減速時回油(放油門)，由於車輛具有速度且具備移動慣性，後輪經過車輛的傳動系統帶動引擎活塞持續運轉。此時，引擎管理系統可設定將噴油暫時停止，達到省油效果與減少燃燒後的廢氣排放，直至引擎轉速夠低，才恢復噴油，並使引擎維持於怠速區間。
然而，請參閱圖4A及圖4B，其分別為習知引擎轉速-時間之對應圖以及習知噴油訊號-時間之對應圖。如圖所示，過去因為要避免過慢恢復供油，而造成引擎無法維持怠速而熄火，則必須將恢復供油的時機點設定於怠速轉速以上。亦即，假設怠速轉速為1650RPM，則可能在引擎轉速為2500RPM或更高的轉速(如圖4A所示)即需恢復噴油(如圖4B開始出現噴油訊號)。
發明人緣因於此，希望設計出一系統可使恢復噴油的時機往後延，並且可確保引擎轉速穩定維持於怠速，且不會意外熄火。本於積極發明之精神，亟思一種可以解決上述問題之可助力調控怠速之方法，幾經研究實驗終至完成本發明。
本發明之主要目的係在提供一種可助力調控怠速之方法，該方法透過驅動發電系統在必要時將電池電力作為助力，驅動帶動引擎曲軸運轉，俾能使恢復噴油的時機後延，並可確保引擎轉速穩定維持於怠速，且不會意外熄火，藉以達到最省油與減少污染之效果。
為達成上述目的，本發明之可助力調控怠速之方法係用於一動力車輛上，該動力車輛包括有一引擎、一驅動發電系統、一電池以及一引擎管理系統。引擎具有一曲軸；驅動發電系統包括有一驅動發電控制器、一驅動發電馬達以及一馬達相位感知器，驅動發電馬達係與曲軸同軸設置；電池電連接驅動發電控制器；引擎管理系統係以一曲軸角度感知器取得曲軸角度訊號、以一油門開度感知器取得油門開度訊號，並執行噴油點火功能；其中，可助力調控怠速之方法包括下列步驟：
(A)動力車輛處於騎乘狀態，執行步驟(B)；
(B)判斷油門開度訊號之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)；
(C)判斷電池電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2)，若否則執行步驟(D1)；
(D1)判斷引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則重複執行步驟(D1)；
(D2)判斷引擎轉速是否小於該特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)；
(E1) 驅動發電控制器將電池之電力送入驅動發電馬達，驅動曲軸運轉持續一驅動時間，使引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；
(E2)引擎恢復供油，使引擎轉速穩定於怠速轉速；
(F)判斷驅動時間是否大於一特定時間，
若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)；以及
(G)引擎恢復供油並結束電力驅動，使引擎轉速穩定於一怠速轉速。
本發明之另一可助力調控怠速之方法係用於一動力車輛上，該動力車輛包括有一引擎、一驅動發電系統、一電池以及一引擎管理系統。引擎具有一曲軸；驅動發電系統包括有一驅動發電控制器、一驅動發電馬達以及一馬達相位感知器，驅動發電馬達係與曲軸同軸設置；電池電連接驅動發電控制器；引擎管理系統係以一曲軸角度感知器取得曲軸角度訊號、以一油門開度感知器取得油門開度訊號以及可取得煞車訊號，並執行噴油點火功能；其中，可助力調控怠速之方法包括下列步驟：
(A)動力車輛處於騎乘狀態，執行步驟(B)；
(B)判斷油門開度訊號之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)；
(C)判斷電池電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2)，若否則執行步驟(C1)；
(C1)判斷是否有煞車訊號，若是則執行步驟(C2) ，若否則執行步驟(D1)；
(C2)引擎熄火，停止運轉；
(D1)判斷引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則回到步驟(C1)；
(D2)判斷引擎轉速是否小於該特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)；
(E1) 驅動發電控制器將電池之電力送入驅動發電馬達，驅動曲軸運轉持續一驅動時間，使引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；
(E2)引擎恢復供油，使引擎轉速穩定於該怠速轉速；
(F)判斷驅動時間是否大於一特定時間，
若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)；以及
(G)引擎恢復供油並結束電力驅動，使引擎轉速穩定於一怠速轉速。
上述特定轉速可為2000RPM；上述怠速轉速可為1650RPM。藉此，在引擎轉速降至怠速轉速前，驅動發電系統即開始提供助力，使轉速逐漸穩定於怠速轉速，並防止轉速下降過多，以避免引擎完全熄火需要重新啟動。
上述特定電壓可低於電池之額定電壓。其中，電池之額定電壓可為12伏特，特定電壓可為10伏特。或者，電池之額定電壓可為48伏特，特定電壓可為40伏特。
上述特定時間可為0至3秒。藉此，依動力車輛之機種與排氣量不同可設定不同的驅動時間，將轉速穩定於怠速轉速後，再重新供油使引擎維持在怠速狀態。
上述之煞車訊號，可為數位訊號方式，高電壓電位代表有按煞車，反之煞車訊號低電位代表沒有按煞車，但可依控制器或煞車裝置的設計，亦可變更為高電壓電位代表沒有按煞車、低電位代表有按煞車，並亦可使用數位訊號等方式進行煞車訊號偵測，可有多種實施方式。
其中上述之油門開度感知器可為電壓變化之偵測油門角度變化感測器，馬達角度感測器可為電壓訊號或數位訊號之馬達相位、角度、或轉向之感測器；一般可為霍爾感測器(Hall sensor)、編碼器、解角器達成本篇專利所需之功效。
以上概述與接下來的詳細說明皆為示範性質是為了進一步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖示加以闡述。
請參閱圖1，係本發明動力車輛之系統配置圖。圖中出示一種動力車輛1，主要包括有一引擎2、一驅動發電系統3、一電池4以及一引擎管理系統5。
在本實施例中，引擎2具有一曲軸21，驅動發電系統3包括有一驅動發電控制器31、一驅動發電馬達32以及一馬達相位感知器33，該驅動發電馬達32係與曲軸21同軸設置。馬達相位感知器33可令驅動發電控制器31偵測驅動發電馬達32之相位所在，可依照驅動發電馬達32相位與轉速變化，判斷出引擎2的曲軸角度，並可依照馬達相位感知器33的換相頻率的訊號時間差異換算出引擎2當下轉速與轉速變化率。驅動發電控制器31驅動使引擎2運轉時，係依據馬達相位感知器33的訊號，將電池4電源轉為適當的相位電流送入驅動發電馬達32，產生扭力驅動引擎2發動或運轉，當引擎2正常運轉時，可由曲軸21帶動驅動發電馬達32，而當驅動發電馬達32作為發電機使用時，亦依據馬達相位感知器33的訊號偵測的相位適當切換進行發電。電池4電連接驅動發電控制器31，在本實施例中，所述電池4係為12伏特或48伏特之鉛酸電池、鋰電池或能量電容，並不受限於特定的電池型式，作為驅動發電馬達32驅動能量來源，亦於引擎2發電時可對電池4充電。
引擎管理系統5係以一曲軸角度感知器51取得曲軸角度訊號S1，並偵測引擎溫度與各項參數調整各項供(噴)油量與點火角度以執行噴油點火功能。引擎管理系統5另以一油門開度感知器(圖未示)取得油門開度訊號S2，判斷騎乘者是否已放開油門，未再進行加速。此外，引擎管理系統5可取得煞車訊號S3，判斷騎乘者是否有按壓煞車槓桿使動力車輛1減速。基於以上動力車輛1之配置，可用於實現下述第一實施例及第二實施例之可助力調控怠速之方法。
請一併參閱圖1及圖2，圖2係本發明第一實施例之可助力調控怠速之方法之流程圖。如圖所示，本發明之可助力調控怠速之方法包括下列步驟：(A)動力車輛1處於騎乘狀態，引擎2運轉於一非怠速的高轉速下，執行步驟(B)；(B)判斷油門開度訊號S2之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)，此時若騎乘者有加著油門，則引擎2持續噴油點火運轉，相對地若騎乘者全放油門，代表車輛需要減速，則此時供油將完全停止；(C)判斷電池4電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2) ，若否則執行步驟(D1)，在本實施例中，若電池4之額定電壓係為12伏特，則特定電壓係為10伏特，若電池4之額定電壓係為48伏特，則特定電壓係為40伏特；(D1)判斷引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則重複執行步驟(D1)；(D2)判斷引擎轉速是否小於特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)，在本實施例中，特定轉速係為2000RPM，在供油完全停止之狀態下，引擎2透過後輪由傳動機構帶動，維持運轉且轉速開始下降，直至轉速下降到傳動機構離合器脫離，此時引擎2無車輛的慣性帶動，轉速繼續下降；(E1)驅動發電控制器31將電池4之電力送入驅動發電馬達32，驅動曲軸21運轉持續一驅動時間，使引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；(E2)引擎2恢復供油，使引擎轉速穩定於怠速轉速。在本實施例中，怠速轉速係為1650RPM，上述步驟(E1)可利用電池4電力將引擎轉速維持於怠速轉速，避免引擎運轉停止，上述步驟(E2)則可透過恢復供油將引擎轉速維持於怠速轉速，避免引擎運轉停止；(F)判斷驅動時間是否大於一特定時間，若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)，在本實施例中，特定時間係為0至3秒，依機種與排氣量不同可設定不同的驅動時間或可不設定特定的驅動時間；(G)引擎2恢復供油並結束電力驅動，使引擎轉速穩定於一怠速轉速。
請一併參閱圖1及圖3，圖3係本發明第二實施例之可助力調控怠速之方法之流程圖。如圖所示，本發明之可助力調控怠速之方法包括下列步驟：(A)動力車輛1處於騎乘狀態，引擎2運轉於一非怠速的高轉速下，執行步驟(B)；(B)判斷油門開度訊號S2之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)，此時若騎乘者有加著油門，則引擎2持續噴油點火運轉，相對地若騎乘者全放油門，代表車輛需要減速，則此時供油將完全停止；(C)判斷電池4電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2) ，若否則執行步驟(C1)，在本實施例中，若電池4之額定電壓係為12伏特，則特定電壓係為10伏特，若電池4之額定電壓係為48伏特，則特定電壓係為40伏特；(C1)判斷是否有煞車訊號，若是則執行步驟(C2) ，若否則執行步驟(D1)，當有煞車訊號時，代表騎乘者有按壓煞車槓桿，確實想令動力車輛1停下來，當沒有煞車訊號時，代表騎乘者尚未按壓煞車槓桿，尚無意圖令動力車輛1停下來；(C2)引擎2熄火，停止運轉，等待要繼續前進時，轉動油門才再度發動引擎並前進，藉此達到最省油與減少污染的效果；(D1)判斷引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則回到步驟(C1)；(D2)判斷引擎轉速是否小於特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)，在本實施例中，特定轉速係為2000RPM，在供油完全停止之狀態下，引擎2透過後輪由傳動機構帶動，維持運轉且轉速開始下降，直至轉速下降到傳動機構離合器脫離，此時引擎2無車輛的慣性帶動，轉速繼續下降；(E1)驅動發電控制器31將電池4之電力送入驅動發電馬達32，驅動曲軸21運轉持續一驅動時間，使引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；(E2)引擎2恢復供油，使引擎轉速穩定於怠速轉速。在本實施例中，怠速轉速係為1650RPM，上述步驟(E1)可利用電池4電力將引擎轉速維持於怠速轉速，避免引擎運轉停止，上述步驟(E2)則可透過恢復供油將引擎轉速維持於怠速轉速，避免引擎運轉停止；(F)判斷驅動時間是否大於一特定時間，若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)，在本實施例中，特定時間係為0至3秒，依機種與排氣量不同可設定不同的驅動時間或可不設定特定的驅動時間；(G)引擎2恢復供油並結束電力驅動，使引擎轉速穩定於一怠速轉速。
藉由上述兩種設計，本發明之可助力調控怠速之方法透過驅動發電系統3在必要時將電池4電力作為助力，驅動帶動引擎曲軸21運轉，俾能使恢復噴油的時機後延，並可確保引擎轉速穩定維持於怠速，且不會意外熄火，藉以達到最省油與減少污染之效果。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1:動力車輛
2:引擎
21:曲軸
3:驅動發電系統
31:驅動發電控制器
32:驅動發電馬達
33:馬達相位感知器
4:電池
5:引擎管理系統
51:曲軸角度感知器
S1:曲軸角度訊號
S2:油門開度訊號
S3:煞車訊號
A-G:步驟
圖1係本發明動力車輛之系統配置圖。
圖2係本發明第一實施例之可助力調控怠速之方法之流程圖。
圖3係本發明第二實施例之可助力調控怠速之方法之流程圖。
圖4A係習知引擎轉速-時間之對應圖。
圖4B係習知噴油訊號-時間之對應圖。
A-G:步驟
Claims (8)
- 一種可助力調控怠速之方法，係用於一動力車輛上，該動力車輛包括有：一引擎，具有一曲軸；一驅動發電系統，包括有一驅動發電控制器、一驅動發電馬達以及一馬達相位感知器，該驅動發電馬達係與該曲軸同軸設置；一電池，電連接該驅動發電控制器；以及一引擎管理系統，係以一曲軸角度感知器取得該曲軸角度訊號、以一油門開度感知器取得油門開度訊號，並執行噴油點火功能；其中，該可助力調控怠速之方法包括下列步驟：(A)該動力車輛處於騎乘狀態，執行步驟(B)；(B)判斷該油門開度訊號之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)；(C)判斷該電池電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2)，若否則執行步驟(D1)；(D1)判斷該引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則重複執行步驟(D1)；(D2)判斷該引擎轉速是否小於該特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)；(E1)該驅動發電控制器將該電池之電力送入該驅動發電馬達，驅動該曲軸運轉持續一驅動時間，使該引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；(E2)該引擎恢復供油，使該引擎轉速穩定於該怠速轉速； (F)判斷該驅動時間是否大於一特定時間，若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)；以及(G)該引擎恢復供油並結束電力驅動，使該引擎轉速穩定於一怠速轉速。
- 一種可助力調控怠速之方法，係用於一動力車輛上，該動力車輛包括有：一引擎，具有一曲軸；一驅動發電系統，包括有一驅動發電控制器、一驅動發電馬達以及一馬達相位感知器，該驅動發電馬達係與該曲軸同軸設置；一電池，電連接該驅動發電控制器；以及一引擎管理系統，係以一曲軸角度感知器取得該曲軸角度訊號、以一油門開度感知器取得油門開度訊號以及可取得煞車訊號，並執行噴油點火功能；其中，該可助力調控怠速之方法包括下列步驟：(A)該動力車輛處於騎乘狀態，執行步驟(B)；(B)判斷該油門開度訊號之油門開度是否為零，若是則執行步驟(C)，若否則重複執行步驟(B)；(C)判斷該電池電壓是否小於一特定電壓，若是則執行步驟(D2)，若否則執行步驟(C1)；(C1)判斷是否有煞車訊號，若是則執行步驟(C2)，若否則執行步驟(D1)；(C2)該引擎熄火，停止運轉；(D1)判斷該引擎轉速是否小於一特定轉速，若是則執行步驟(E1)，若否則回到步驟(C1)； (D2)判斷該引擎轉速是否小於該特定轉速，若是則執行步驟(E2)，若否則重複執行步驟(D2)；(E1)該驅動發電控制器將該電池之電力送入該驅動發電馬達，驅動該曲軸運轉持續一驅動時間，使該引擎轉速穩定於一怠速轉速，並執行步驟(F)；(E2)該引擎恢復供油，使該引擎轉速穩定於該怠速轉速；(F)判斷該驅動時間是否大於一特定時間，若是則執行步驟(G)，若否則重複執行步驟(F)；以及(G)該引擎恢復供油並結束電力驅動，使該引擎轉速穩定於一怠速轉速。
- 如請求項1或請求項2所述之可助力調控怠速之方法，其中，該特定轉速係為2000RPM。
- 如請求項1或請求項2所述之可助力調控怠速之方法，其中，該怠速轉速係為1650RPM。
- 如請求項1或請求項2所述之可助力調控怠速之方法，其中，該特定電壓係低於該電池之額定電壓。
- 如請求項5所述之可助力調控怠速之方法，其中，該電池之額定電壓係為12伏特，該特定電壓係為10伏特。
- 如請求項5所述之可助力調控怠速之方法，其中，該電池之額定電壓係為48伏特，該特定電壓係為40伏特。
- 如請求項1或請求項2所述之可助力調控怠速之方法，其中，該特定時間係為0至3秒。
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