CN101619681B - 搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法及装置，适用于一具有电控式节流阀以及电控式怠速旁通阀的怠速控制装置上，该怠速控制方法包含一怠速判断步骤、一主调整步骤、一侦测步骤、一节流阀判断步骤、一副调整步骤，及一结束步骤。本发明利用具有电控式怠速旁通阀及电控式节流阀的怠速控制装置来对引擎进行怠速时的转速控制，进而以电控式怠速旁通阀为主、电控式节流阀为辅的控制方式来调整该引擎怠速时的整体进气量，以将引擎的转速控制在预设的怠速转速值的目标范围值内，并具有怠速转速控制精确、系统电压稳定，以及延长驱动IC使用寿命等优点。

Description

搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法及装置

技术领域

本发明关于一种怠速控制方法，特别是指一种搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法及其装置。

背景技术

一般搭载电控式节流阀车辆(汽车)的怠速控制方法为：藉由曲轴位置感知器所侦测的实际引擎转速与目标怠速引擎转速的差异，以进行该电控式节流阀开度增大或减小以调整进气量，藉以维持怠速引擎转速稳定符合目标值。

对于汽车而言，由于汽车引擎的排气量较大，以及其飞轮惯性质量较大，故怠速状态下(即驾驶者未踩油门)，由节流阀造成的些微进气量变化并不会对引擎的转速造成太大的影响，故该引擎在怠速时的转速较为稳定。

但是，以目前市面的二轮摩托车(Bike，Scooter)及多功能式车种(ATV，UV)等，尚未有搭载电控式节流阀的设计。

就该电控式节流阀应用而言，由于上述车型排气量不如一般汽车，且飞轮的惯性亦较小，因此，若需要以电控式节流阀来控制二轮摩托车或多功能式车种的引擎的转速时，极可能因为该电控式节流阀的开度有微幅变化时，对照该节流阀喉径所造成的进气量变化，而造成引擎转速有大幅的变动，并引起引擎在怠速期间的转速不稳定。

此外，还有在一般二轮摩托车及多功能式车种上，利用电控式怠速旁通阀来控制怠速时引擎的转速的设计，但是，由于电控式怠速旁通阀所能提供的整体空气流量较小，也就是说，对于引擎的转速控制的范围也相对较小，因此，很容易形成车辆在怠速时，当该电控式怠速旁通阀达到最大或最小的气流通过量时，仍无法有效地将引擎的转速调整至预设的怠速转速值的目标范围值内，而造成无法有效地控制车辆在怠速时的引擎转速。

对于一般二轮摩托车及多功能式车种而言，其引擎在怠速期间通常是维持在一预设转速下(约1200rpm)，若低于该预设转速，引擎即会熄火并造成行车上的不顺畅，但若是高于该预设的转速，则会造成燃料的浪费。

发明内容

因此，本发明的目的，即在于提供一种适用于搭载有电控式节流阀车辆的怠速控制方法。

于是，本发明的搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法，包含一怠速判断步骤、一主调整步骤、一侦测步骤、一节流阀判断步骤、一副调整步骤，及一结束步骤，其中：

该怠速判断步骤是由一电子控制单元收集一车辆的引擎转速及油门开度讯号，以判断是否对该车辆进行怠速控制，若该车辆已进入怠速状态则进入该主调整步骤，若该车辆尚未进入怠速状态则进入该结束步骤。

该主调整步骤是由该电子控制单元控制一电控式节流阀维持目前开度，并侦测该引擎的转速，且藉由控制一电控式怠速旁通阀的开度，以调整该引擎的转速，若该引擎的转速是处于该预设的怠速转速值的目标范围值内，即进入该侦测步骤，若该引擎的转速尚未达到预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该节流阀判断步骤。

该侦测步骤是由该电子控制单元侦测该油门开度讯号，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤，若否，则维持该电控式怠速旁通阀目前的开度，并回到该主调整步骤。

该节流阀判断步骤是由该电子控制单元侦测该电控式怠速旁通阀开度讯号及引擎的转速，若该电控式怠速旁通阀开度讯号已达到一预设的临界值，且该引擎的转速在一预设的时间内并未进入该预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该副调整步骤，若否，则进入该主调整步骤以继续调整该电控式怠速旁通阀的开度。

该副调整步骤是由该电子控制单元驱动该电控式节流阀降低其开度，并同时侦测该引擎的转速及油门开度讯号，若该引擎的转速尚未达到该预设的怠速转速值的目标范围值内，则继续执行该副调整步骤，若该引擎的转速已达到该预设的怠速转速值的目标范围值内，则保持该电控式节流阀目前的开度，并回到该主调整步骤，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤。

该结束步骤是结束该电子控制单元对该怠速旁通阀的控制。

本发明的另一目的，即在于提供一种适用于搭载有电控式节流阀的车辆怠速控制装置，是与一车辆的引擎、空气滤清器，及电子控制单元相整合，该引擎与空气滤清器之间是藉由一进气通道相连通，该怠速控制装置包含一电控式节流阀，及一电控式怠速旁通阀。

该电控式节流阀是设置于该进气通道上并控制该进气通道内的气流流量，且是电连接于该电子控制单元。

该电控式怠速旁通阀是设置于该进气通道上并电连接于该电子控制单元，并使空气自该进气通道的位于该电控式节流阀的相对上游处，经由电控式怠速旁通阀流向该进气通道的位于该电控式节流阀的相对下游处。

本发明的功效在于，利用该控制方法，以相较于该电控式节流阀空气流量较小的电控式怠速旁通阀进行怠速时的进气量控制，以大幅减少怠速时电控式节流阀的驱动时间，有助于整体系统电压稳定，并延长控制器的驱动IC的使用寿命。

附图说明

图1是一方法流程图，说明本发明搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法的较佳实施例；及

图2是一系统架构图，说明本发明搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法所搭配使用的怠速控制装置。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1，并配合参阅图2，本发明搭载电控式节流阀2车辆的怠速控制方法1的较佳实施例，包含一怠速判断步骤11、一主调整步骤12、一侦测步骤13、一节流阀判断步骤14、一副调整步骤15，及一结束步骤16。

该怠速判断步骤11是由一电子控制单元300收集一车辆的引擎100转速及油门开度讯号，以判断是否对该车辆进行怠速控制，若该车辆已进入怠速状态时，也就是驾驶者并未驱动油门(即会呈现相对应的油门开度讯号)，且引擎100转速并未增加的情况下，则进入该主调整步骤12；若该车辆尚未进入怠速状态时，也就是油门开度讯号是显示该驾驶者仍在驱动油门，且引擎100的转速并未下降时，则进入该结束步骤16。

在本实施例中，该车辆为二轮摩托车，但也可为ATV或UV等多功能式车种。

该电子控制单元300即为车辆的ECU(Electronic Control Unit)，而利用ECU来监控引擎100的转速以及油门开度，对于所属技术领域中具有通常知识者为所熟知的技术，在此不加以赘述。

此外，在上述的判断步骤中，更可配合一计时机制来进一步确定驾驶者是否已经完全未操作油门并欲使该车辆进入怠速状态，也就是说，该油门开度的讯号显示驾驶者已不再驱动油门时，此讯号必需维持一预定的时间(如3～5秒)，方能被视为驾驶者欲使车辆进入怠速状态的条件。要注意的是，此类的计时运算机制应为车辆的ECU所能进行的运算，对于所属技术领域中具有通常知识者应属公知技术，在此不进一步介绍。

该主调整步骤12是由该电子控制单元300控制一电控式节流阀2维持目前开度，并侦测该引擎100的转速，且藉由控制一电控式怠速旁通阀3的开度，以调整该引擎100的转速，若该引擎100的转速是处于该预设的怠速转速值的目标范围值内，即进入该侦测步骤13，若该引擎100的转速尚未达到预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该节流阀判断步骤14。

在本实施例中，该预设的怠速转速值是设定为1200rpm，而该预设的怠速转速值的目标范围值为预设怠速转速值的±50rpm，因此，该预设的怠速转速值的目标范围值为1150～1250rpm之间，但也可依车种及相配合的引擎100排气量型态的不同而采用其他的预设的怠速转速值，并不应局限于本实施例的说明。

由于本实施例中是采用电控式的节流阀2及怠速旁通阀3，因此可轻易地与该ECU进行整合，而此技术应为所属技术领域中具有通常知识者所熟知的，在此不加以赘述。

该侦测步骤13是由该电子控制单元300侦测该油门开度讯号，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤16，若否，则维持该电控式怠速旁通阀3目前的开度，以使该引擎100的转速是维持在该预设的怠速转速值的目标范围值内，并回到该主调整步骤12以继续对引擎100的转速进行监控。在该结束步骤16后，该车辆即由加油行驶时的控制模式进行控制，而此方面的控制方式已非本发明的范畴，在此不多作介绍。

该节流阀判断步骤14是由该电子控制单元300侦测该电控式怠速旁通阀3开度讯号及引擎100的转速，若该电控式怠速旁通阀3开度讯号已达到一预设的临界值，且该引擎100的转速在一预设的时间内(例如三秒钟)仍未进入该预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该副调整步骤15，若否，则进入该主调整步骤12以继续调整该电控式怠速旁通阀3的开度。在本实施例中，所谓的该电控式怠速旁通阀3开度讯号的预设的临界值，即代表该电控式怠速旁通阀3的开度已达到(或接近)最低点(最少空气通过)。

该副调整步骤15是由该电子控制单元300驱动该电控式节流阀2降低其开度，并同时侦测该引擎100的转速及油门开度讯号，也就是说，该副调整步骤15的作用在于，当单靠该电控式怠速旁通阀3已无法将该引擎100的转速降低至该预设的怠速转速值的目标范围值内时，即必需藉助于调整该电控式节流阀2降低其开度以进一步控制空气流入该引擎100的量，若该引擎100的转速尚未达到该预设的怠速转速值的目标范围值内(引擎100的整体进气量仍过高)，则继续执行该副调整步骤15以继续降低该电控式节流阀2降低其开度，若该引擎100的转速已达到该预设的怠速转速值的目标范围值内，则保持该电控式节流阀2目前的开度，并回到该主调整步骤12以继续对引擎100的转速进行监控，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤16。

该结束步骤16是结束该电子控制单元300对该怠速旁通阀的控制，而在执行该结束步骤16后，该车辆即处于非怠速的状态。

参阅图2，上述的控制方法，是适用于具有一怠速控制装置的车辆上，而该怠速控制装置是与一车辆的引擎100、空气滤清器200，及电子控制单元300(ECU)相整合，该引擎100与空气滤清器200之间是藉由一进气通道500相连通，且该进气通道500具有一与该引擎100相连接的进气管400，该怠速控制装置包含一电控式节流阀2，及一电控式怠速旁通阀3。

该电控式节流阀2是设置于该进气通道500上并可控制该进气通道500内的主要气流流量，且是电连接于该电子控制单元300，进而由该电子控制单元300控制该电控式节流阀2的开度，以使相对应的空气量自该空气滤清器200流入该进气通道500内并送入该引擎100内燃烧，藉此控制该引擎100的转速。

该电控式怠速旁通阀3是设置于该进气通道500上，且是电连接于该电子控制单元300，而该电控式怠速旁通阀3同样是藉由该电子控制单元300来控制其开度，以使空气自该进气通道500的位于该电控式节流阀2的相对上游处，经由电控式怠速旁通阀3流向该进气通道500的位于该电控式节流阀2的相对下游处，再藉由该进气管400送入该引擎100内燃烧，但由于该电控式怠速旁通阀3的整体空气流量是小于该电控式节流阀2，进而可对该引擎100的怠速时的转速进行微量调整。

在此要注意的是，在图2中，假想线代表的是装置间电性连接的线路，而实线则代表该空气滤清器200与引擎100间的进气通道500。

藉由上述设计及控制方法，本发明搭载电控式节流阀2车辆的怠速控制方法1及装置，具有下列优点：

1.引擎100怠速时转数的精准控制：

当引擎100进入怠速状态时，利用该电控式怠速旁通阀3作为引擎100的进气量的主要控制媒介，以利用整体空气流量较小的电控式怠速旁通阀3来对引擎100转速进行微调，使引擎100怠速时的转速控制能够更为精准。

此外，当该引擎100突然进入怠速状态，飞轮的惯性仍会继续，致使引擎100在怠速初期时的转速仍会是处于大幅偏高的状态，而在此期间内，本发明即可藉由其电控式节流阀2具有较大的气流通过量的特性，并降低该电控式节流阀2的开度，以快速地限制进入引擎100内燃烧的总进气量，进而使该引擎100能够更快速地降至预设的怠速转速值的目标范围值内后，再交由电控式怠速旁通阀3来做精准的微调控制。

2.系统电压稳定，延长驱动IC使用寿命：

本发明利用电控式怠速旁通阀3搭配电控式节流阀2进行引擎100怠速转速控制，使得引擎100在怠速时大部分时间是利用该电控式怠速旁通阀3来进行怠速时的转速控制，除了具有精确控制怠速转速的优点外，由于该电控式节流阀2仅是在无法藉由该电控式怠速旁通阀3将引擎100的转速调整至该预设的怠速转速值的目标范围值内的情况时，才予以驱动以辅助控制总进气量，因此可大幅减少该电控式节流阀2的驱动时间，有助于系统电压稳定，同时也可延长该电控式节流阀2的驱动IC的使用寿命，以及减少ECU的控制晶片的处理时间。

归纳上述，本发明的搭载电控式节流阀2车辆的怠速控制方法1及装置，利用搭载有电控式怠速旁通阀3及电控式节流阀2的怠速控制装置来对引擎100进行怠速时的转速控制，进而以电控式怠速旁通阀3为主、电控式节流阀2为辅的方式来调整该引擎100在怠速时的整体进气量，进而将引擎100的转速控制在该预设的怠速转速值的目标范围值内，并具有怠速转速控制精确、系统电压稳定，以及延长驱动IC使用寿命等优点，故确实能达到本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

主要符号名称列表

1·····搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法

11····怠速判断步骤

12····主调整步骤

13····侦测步骤

14····节流阀判断步骤

15····副调整步骤

16····结束步骤

2·····电控式节流阀

3·····电控式怠速旁通阀

100····引擎

200····空气滤清器

300····电子控制单元

400····进气管

500····进气通道

Claims (3)

1.一种搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法，包含一怠速判断步骤、一主调整步骤、一侦测步骤、一节流阀判断步骤、一副调整步骤，及一结束步骤，其中：

该怠速判断步骤是由一电子控制单元收集一车辆的引擎转速及油门开度讯号，以判断是否对该车辆进行怠速控制，若该车辆已进入怠速状态则进入该主调整步骤，若该车辆尚未进入怠速状态则进入该结束步骤；

该主调整步骤是由该电子控制单元控制一电控式节流阀维持目前开度，并侦测该引擎的转速，且藉由控制一电控式怠速旁通阀的开度，以调整该引擎的转速，若该引擎的转速是处于该预设的怠速转速值的目标范围值内，即进入该侦测步骤，若该引擎的转速尚未达到预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该节流阀判断步骤；

该侦测步骤是由该电子控制单元侦测该油门开度讯号，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤，若否，则维持该电控式怠速旁通阀目前的开度，并回到该主调整步骤；

该节流阀判断步骤是由该电子控制单元侦测该电控式怠速旁通阀开度讯号及引擎的转速，若该电控式怠速旁通阀开度讯号已达到一预设的临界值，且该引擎的转速在一预设的时间内并未进入该预设的怠速转速值的目标范围值内，则进入该副调整步骤，若否，则进入该主调整步骤以继续调整该电控式怠速旁通阀的开度；

该副调整步骤是由该电子控制单元驱动该电控式节流阀降低其开度，并同时侦测该引擎的转速及油门开度讯号，若该引擎的转速尚未达到该预设的怠速转速值的目标范围值内，则继续执行该副调整步骤，若该引擎的转速已达到该预设的怠速转速值的目标范围值内，则保持该电控式节流阀目前的开度，并回到该主调整步骤，若该车辆的驾驶者已驱动油门作动，则进入该结束步骤；及

该结束步骤是结束该电子控制单元对该怠速旁通阀的控制。

2.根据权利要求1所述的搭载电控式节流阀车辆的怠速控制方法，其中，该预设的怠速转速值的目标范围值为预设怠速转速值的±50rpm。

3.一种执行如权利要求1所述的怠速控制方法的车辆的怠速控制装置，是与一车辆的引擎、空气滤清器，及电子控制单元相整合，该引擎与空气滤清器之间是藉由一进气通道相连通，该怠速控制装置包含：

一电控式节流阀，是设置于该进气通道上并控制该进气通道内的气流流量，且是电连接于该电子控制单元；及

一电控式怠速旁通阀，是设置于该进气通道上并电连接于该电子控制单元，并使空气自该进气通道的位于该电控式节流阀的相对上游处，经由电控式怠速旁通阀流向该进气通道的位于该电控式节流阀的相对下游处。

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