搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法及裝置的製作方法
2023-05-28 02:20:11
專利名稱：搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種怠速控制方法，特別是指一種搭載電控式節流閥車輛 的怠速控制方法及其裝置。
背景技術：
一般搭載電控式節流閥車輛(汽車)的怠速控制方法為藉由曲軸位置 感知器所偵測的實際引擎轉速與目標怠速引擎轉速的差異，以進行該電控 式節流陶開度增大或減小以調整進氣量，藉以維持怠速引擎轉速穩定符合 目標值。
對於汽車而言，由於汽車引擎的排氣量較大，以及其飛輪慣性質量較 大，故怠速狀態下(即駕駛者未踩油門)，由節流閥造成的些微進氣量變化 並不會對引擎的轉速造成太大的影響，故該引擎在怠速時的轉速較為穩定。
但是，以目前市面的二輪摩託車(Bike， Scooter)及多功能式車種(ATV， UV)等，尚未有搭載電控式節流閥的設計。
就該電控式節流閥應用而言，由於上述車型排氣量不如一般汽車，且 飛輪的慣性亦較小，因此，若需要以電控式節流閥來控制二輪摩託車或多 功能式車種的引擎的轉速時，極可能因為該電控式節流閥的開度有微幅變 化時，對照該節流閥喉徑所造成的進氣量變化，而造成引擎轉速有大幅的 變動，並引起引擎在怠速期間的轉速不穩定。
此外，還有在一般二輪摩託車及多功能式車種上，利用電控式怠速旁 通閥來控制怠速時引擎的轉速的設計，但是，由於電控式怠速旁通閥所能 提供的整體空氣流量較小，也就是說，對於引擎的轉速控制的範圍也相對 較小，因此，很容易形成車輛在怠速時，當該電控式怠速旁通閥達到最大 或最小的氣流通過量時，仍無法有效地將引擎的轉速調整至預設的怠速轉 速值的目標範圍值內，而造成無法有效地控制車輛在怠速時的弓I擎轉速。
對於一般二輪摩託車及多功能式車種而言，其引擎在怠速期間通常是維持在一預設轉速下(約1200rpm)，若低於該預設轉速，引擎即會熄火併造 成行車上的不順暢，但若是高於該預設的轉速，則會造成燃料的浪費。
發明內容
因此，本發明的目的，即在於提供一種適用於搭載有電控式節流閥車 輛的怠速控制方法。
於是，本發明的搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法，包含一怠速 判斷步驟、 一主調整步驟、 一偵測步驟、 一節流閥判斷步驟、 一副調整步 驟，及一結束步驟，其中-
該怠速判斷步驟是由一電子控制單元收集一車輛的引擎轉速及油門開 度訊號，以判斷是否對該車輛進行怠速控制，若該車輛已進入怠速狀態則 進入該主調整步驟，若該車輛尚未進入怠速狀態則進入該結束步驟。
該主調整步驟是由該電子控制單元控制一電控式節流閥維持目前開 度，並偵測該引擎的轉速，且藉由控制一電控式怠速旁通閥的開度，以調 整該引擎的轉速，若該引擎的轉速是處於該預設的怠速轉速值的目標範圍 值內，即進入該偵測步驟，若該引擎的轉速尚未達到預設的怠速轉速值的 目標範圍值內，則進入該節流閥判斷步驟。
該偵測步驟是由該電子控制單元偵測該油門開度訊號，若該車輛的駕 駛者已驅動油門作動，則進入該結束步驟，若否，則維持該電控式怠速旁 通閥目前的開度，並回到該主調整步驟。
該節流閥判斷步驟是由該電子控制單元偵測該電控式怠速旁通閥開度 訊號及引擎的轉速，若該電控式怠速旁通閥開度訊號已達到一預設的臨界 值，且該引擎的轉速在一預設的時間內並未進入該預設的怠速轉速值的目 標範圍值內，則進入該副調整步驟，若否，則進入該主調整步驟以繼續調 整該電控式怠速旁通閥的開度。
該副調整步驟是由該電子控制單元驅動該電控式節流閥降低其開度， 並同時偵測該引擎的轉速及油門開度訊號，若該引擎的轉速尚未達到該預 設的怠速轉速值的目標範圍值內，則繼續執行該副調整步驟，若該引擎的 轉速己達到該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則保持該電控式節流閥 目前的開度，並回到該主調整步驟，若該車輛的駕駛者已驅動油門作動，則迸入該結束步驟。
該結束步驟是結束該電子控制單元對該怠速旁通閥的控制。
本發明的另一目的，即在於提供一種適用於搭載有電控式節流閥的車 輛怠速控制裝置，是與一車輛的引擎、空氣濾清器，及電子控制單元相整 合，該引擎與空氣濾清器之間是藉由一進氣通道相連通，該怠速控制裝置 包含一電控式節流閥，及一電控式怠速旁通閥。
該電控式節流閥是設置於該進氣通道上並控制該進氣通道內的氣流流 量，且是電連接於該電子控制單元。
該電控式怠速旁通閥是設置於該進氣通道上並電連接於該電子控制單 元，並使空氣自該進氣通道的位於該電控式節流閥的相對上遊處，經由電 控式怠速旁通閥流向該進氣通道的位於該電控式節流閥的相對下遊處。
本發明的功效在於，利用該控制方法，以相較於該電控式節流閥空氣 流量較小的電控式怠速旁通閥進行怠速時的進氣量控制，以大幅減少怠速 時電控式節流閥的驅動時間，有助於整體系統電壓穩定，並延長控制器的
驅動ic的使用壽命。
圖1是一方法流程圖，說明本發明搭載電控式節流閥車輛的怠速控制
方法的較佳實施例；及
圖2是一系統架構圖，說明本發明搭載電控式節流閥車輛的怠速控制
方法所搭配使用的怠速控制裝置。
具體實施例方式
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖 式的一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
參閱圖l，並配合參閱圖2，本發明搭載電控式節流閥2車輛的怠速控 制方法l的較佳實施例，包含一怠速判斷步驟ll、 一主調整步驟12、 一偵 測步驟13、 一節流閥判斷步驟14、 一副調整步驟15，及一結束步驟16。
該怠速判斷步驟11是由一電子控制單元300收集一車輛的引擎100轉 速及油門開度訊號，以判斷是否對該車輛進行怠速控制，若該車輛已進入怠速狀態時，也就是駕駛者並未驅動油門(即會呈現相對應的油門開度訊 號)，且引擎100轉速並未增加的情況下，則進入該主調整步驟12;若該車 輛尚未進入怠速狀態時，也就是油門開度訊號是顯示該駕駛者仍在驅動油
門，且引擎100的轉速並未下降時，則進入該結束步驟16。
在本實施例中，該車輛為二輪摩託車，但也可為ATV或IIV等多功能式 車種。
該電子控制單元300即為車輛的ECU (Electronic Control Unit),而 利用ECU來監控引擎100的轉速以及油門開度，對於所屬技術領域中具有 通常知識者為所熟知的技術，在此不加以贅述。
此外，在上述的判斷步驟中，更可配合一計時機制來進一步確定駕駛 者是否已經完全未操作油門並欲使該車輛進入怠速狀態，也就是說，該油 門開度的訊號顯示駕駛者已不再驅動油門時，此訊號必需維持一預定的時 間(如3 5秒)，方能被視為駕駛者欲使車輛進入怠速狀態的條件。要注意 的是，此類的計時運算機制應為車輛的ECU所能進行的運算，對於所屬技 術領域中具有通常知識者應屬公知技術，在此不進一步介紹。
該主調整步驟12是由該電子控制單元300控制一電控式節流閥2維持 目前開度，並偵測該引擎100的轉速，且藉由控制一電控式怠速旁通閥3 的開度，以調整該引擎100的轉速，若該引擎100的轉速是處於該預設的 怠速轉速值的目標範圍值內，即進入該偵測步驟13，若該引擎100的轉速 尚未達到預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則進入該節流閥判斷步驟14。
在本實施例中，該預設的怠速轉速值是設定為1200rpm，而該預設的怠 速轉速值的目標範圍值為預設怠速轉速值的士50rpm，因此，該預設的怠速 轉速值的目標範圍值為1150 1250rpm之間，但也可依車種及相配合的引 擎100排氣量型態的不同而採用其他的預設的怠速轉速值，並不應局限於 本實施例的說明。
由於本實施例中是採用電控式的節流閥2及怠速旁通閥3，因此可輕易 地與該ECU進行整合，而此技術應為所屬技術領域中具有通常知識者所熟 知的，在此不加以贅述。
該偵測步驟13是由該電子控制單元300偵測該油門開度訊號，若該車 輛的駕駛者已驅動油門作動，則進入該結束步驟16，若否，則維持該電控式怠速旁通閥3目前的開度，以使該引擎100的轉速是維持在該預設的怠 速轉速值的目標範圍值內，並回到該主調整步驟12以繼續對引擎100的轉 速進行監控。在該結束步驟16後，該車輛即由加油行駛時的控制模式進行 控制，而此方面的控制方式已非本發明的範疇，在此不多作介紹。
該節流閥判斷步驟14是由該電子控制單元300偵測該電控式怠速旁通 閥3開度訊號及引擎100的轉速，若該電控式怠速旁通閥3開度訊號已達 到一預設的臨界值，且該引擎100的轉速在一預設的時間內(例如三秒鐘) 仍未進入該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則進入該副調整步驟15， 若否，則進入該主調整步驟12以繼續調整該電控式怠速旁通閥3的開度。 在本實施例中，所謂的該電控式怠速旁通閥3開度訊號的預設的臨界值， 即代表該電控式怠速旁通閥3的開度已達到(或接近)最低點(最少空氣通 過)。
該副調整步驟15是由該電子控制單元300驅動該電控式節流閥2降低 其開度，並同時偵測該引擎100的轉速及油門開度訊號，也就是說，該副 調整步驟15的作用在於，當單靠該電控式怠速旁通閥3已無法將該引擎100 的轉速降低至該預設的怠速轉速值的目標範圍值內時，即必需藉助於調整 該電控式節流閥2降低其開度以進一步控制空氣流入該引擎100的量，若 該引擎100的轉速尚未達到該預設的怠速轉速值的目標範圍值內(引擎100 的整體進氣量仍過高)，則繼續執行該副調整步驟15以繼續降低該電控式 節流閥2降低其開度，若該引擎100的轉速已達到該預設的怠速轉速值的 目標範圍值內，則保持該電控式節流閥2目前的開度，並回到該主調整步 驟12以繼續對引擎100的轉速進行監控，若該車輛的駕駛者已驅動油門作 動，則進入該結束步驟16。
該結束步驟16是結束該電子控制單元300對該怠速旁通閥的控制，而 在執行該結束步驟16後，該車輛即處於非怠速的狀態。
參閱圖2，上述的控制方法，是適用於具有一怠速控制裝置的車輛上， 而該怠速控制裝置是與一車輛的引擎IOO、空氣濾清器200，及電子控制單 元300(ECU)相整合，該引擎100與空氣濾清器200之間是藉由一進氣通道 500相連通，且該進氣通道500具有一與該引擎100相連接的進氣管400， 該怠速控制裝置包含一電控式節流閥2,及一電控式怠速旁通閥3。該電控式節流閥2是設置於該進氣通道500上並可控制該進氣通道500 內的主要氣流流量，且是電連接於該電子控制單元300，進而由該電子控制 單元300控制該電控式節流閥2的開度，以使相對應的空氣量自該空氣濾 清器200流入該進氣通道500內並送入該引擎100內燃燒，藉此控制該引 擎100的轉速。
該電控式怠速旁通閥3是設置於該進氣通道500上，且是電連接於該 電子控制單元300，而該電控式怠速旁通閥3同樣是藉由該電子控制單元 300來控制其開度，以使空氣自該進氣通道500的位於該電控式節流閥2 的相對上遊處，經由電控式怠速旁通閥3流向該進氣通道500的位於該電 控式節流閥2的相對下遊處，再藉由該進氣管400送入該引擎100內燃燒， 但由於該電控式怠速旁通閥3的整體空氣流量是小於該電控式節流閥2，進 而可對該引擎100的怠速時的轉速進行微量調整。
在此要注意的是，在圖2中，假想線代表的是裝置間電性連接的線路， 而實線則代表該空氣濾清器200與引擎100間的進氣通道500。
藉由上述設計及控制方法，本發明搭載電控式節流閥2車輛的怠速控 制方法l及裝置，具有下列優點
1. 引擎100怠速時轉數的精準控制
當引擎100進入怠速狀態時，利用該電控式怠速旁通閥3作為引擎100 的進氣量的主要控制媒介，以利用整體空氣流量較小的電控式怠速旁通閥3 來對引擎100轉速進行微調，使引擎100怠速時的轉速控制能夠更為精準。
此外，當該引擎100突然進入怠速狀態，飛輪的慣性仍會繼續，致使 引擎100在怠速初期時的轉速仍會是處於大幅偏高的狀態，而在此期間內， 本發明即可藉由其電控式節流闊2具有較大的氣流通過量的特性，並降低 該電控式節流閥2的開度，以快速地限制進入引擎100內燃燒的總進氣量， 進而使該引擎100能夠更快速地降至預設的怠速轉速值的目標範圍值內後， 再交由電控式怠速旁通閥3來做精準的微調控制。
2. 系統電壓穩定，延長驅動IC使用壽命
本發明利用電控式怠速旁通閥3搭配電控式節流閥2進行引擎100怠 速轉速控制，使得引擎100在怠速時大部分時間是利用該電控式怠速旁通 閥3來進行怠速時的轉速控制，除了具有精確控制怠速轉速的優點外，由於該電控式節流閥2僅是在無法藉由該電控式怠速旁通閥3將引擎100的 轉速調整至該預設的怠速轉速值的目標範圍值內的情況時，才予以驅動以 輔助控制總進氣量，因此可大幅減少該電控式節流閥2的驅動時間，有助 於系統電壓穩定，同時也可延長該電控式節流閥2的驅動IC的使用壽命， 以及減少ECU的控制晶片的處理時間。
歸納上述，本發明的搭載電控式節流閥2車輛的怠速控制方法1及裝 置，利用搭載有電控式怠速旁通閥3及電控式節流閥2的怠速控制裝置來 對引擎100進行怠速時的轉速控制，進而以電控式怠速旁通閥3為主、電 控式節流閥2為輔的方式來調整該引擎100在怠速時的整體進氣量，進而 將引擎100的轉速控制在該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，並具有怠 速轉速控制精確、系統電壓穩定，以及延長驅動IC使用壽命等優點，故確 實能達到本發明的目的。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，不能以此限定本發明實施 的範圍，即依本發明權利要求及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修 飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
主要符號名稱列表
1 搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法
11 怠速判斷步驟
12 主調整步驟
13 * * 偵測步驟
14 節流閥判斷步驟
15 * 副調整步驟
16 結束步驟
2 … 電控式節流閥
3 … 電控式怠速旁通閥
100 引擎
200 空氣濾清器
300 電子控制單元
400 進氣管500 進氣通道
權利要求
1.一種搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法，包含一怠速判斷步驟、一主調整步驟、一偵測步驟、一節流閥判斷步驟、一副調整步驟，及一結束步驟，其中該怠速判斷步驟是由一電子控制單元收集一車輛的引擎轉速及油門開度訊號，以判斷是否對該車輛進行怠速控制，若該車輛已進入怠速狀態則進入該主調整步驟，若該車輛尚未進入怠速狀態則進入該結束步驟；該主調整步驟是由該電子控制單元控制一電控式節流閥維持目前開度，並偵測該引擎的轉速，且藉由控制一電控式怠速旁通閥的開度，以調整該引擎的轉速，若該引擎的轉速是處於該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，即進入該偵測步驟，若該引擎的轉速尚未達到預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則進入該節流閥判斷步驟；該偵測步驟是由該電子控制單元偵測該油門開度訊號，若該車輛的駕駛者已驅動油門作動，則進入該結束步驟，若否，則維持該電控式怠速旁通閥目前的開度，並回到該主調整步驟；該節流閥判斷步驟是由該電子控制單元偵測該電控式怠速旁通閥開度訊號及引擎的轉速，若該電控式怠速旁通閥開度訊號已達到一預設的臨界值，且該引擎的轉速在一預設的時間內並未進入該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則進入該副調整步驟，若否，則進入該主調整步驟以繼續調整該電控式怠速旁通閥的開度；該副調整步驟是由該電子控制單元驅動該電控式節流閥降低其開度，並同時偵測該引擎的轉速及油門開度訊號，若該引擎的轉速尚未達到該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則繼續執行該副調整步驟，若該引擎的轉速已達到該預設的怠速轉速值的目標範圍值內，則保持該電控式節流閥目前的開度，並回到該主調整步驟，若該車輛的駕駛者已驅動油門作動，則進入該結束步驟；及該結束步驟是結束該電子控制單元對該怠速旁通閥的控制。
2. 根據權利要求1所述的搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法，其中，該預設的怠速轉速值的目標範圍值為預設怠速轉速值的士50rpm。
3. —種車輛的怠速控制裝置，是與一車輛的引擎、空氣濾清器，及 電子控制單元相整合，該引擎與空氣濾清器之間是藉由一進氣通道相連通， 該怠速控制裝置包含一電控式節流閥，是設置於該進氣通道上並控制該進氣通道內的氣流 流量，且是電連接於該電子控制單元；及一電控式怠速旁通閥，是設置於該進氣通道上並電連接於該電子控制 單元，並使空氣自該進氣通道的位於該電控式節流閥的相對上遊處，經由 電控式怠速旁通閥流向該進氣通道的位於該電控式節流閥的相對下遊處。
全文摘要
一種搭載電控式節流閥車輛的怠速控制方法及裝置，適用於一具有電控式節流閥以及電控式怠速旁通閥的怠速控制裝置上，該怠速控制方法包含一怠速判斷步驟、一主調整步驟、一偵測步驟、一節流閥判斷步驟、一副調整步驟，及一結束步驟。本發明利用具有電控式怠速旁通閥及電控式節流閥的怠速控制裝置來對引擎進行怠速時的轉速控制，進而以電控式怠速旁通閥為主、電控式節流閥為輔的控制方式來調整該引擎怠速時的整體進氣量，以將引擎的轉速控制在預設的怠速轉速值的目標範圍值內，並具有怠速轉速控制精確、系統電壓穩定，以及延長驅動IC使用壽命等優點。
文檔編號F02D41/08GK101619681SQ20081013600
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月3日 優先權日2008年7月3日
發明者陳俊雄 申請人:光陽工業股份有限公司