CN104884776A - 用于电子地控制内燃机的燃料空气比的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于电子地控制提供给内燃机的燃料混合物的燃料空气比的系统和方法。在一个方面中，提供电子控制系统和方法，该系统和方法根据具有依赖于引擎温度和环境气温的第一特性的第一坡道来确定并自动地移动节流阀。在另一方面中，提供一种集成点火和电子自动节流模块。在又一个方面中，提供一种使用反馈回路来动态地控制节流阀的移动特性的电子控制系统和方法。

Description

用于电子地控制内燃机的燃料空气比的系统和方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2013年8月15日提交的美国临时专利申请第61/866,485号的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明总的来说涉及用于控制内燃机的燃料空气比的系统和方法，具体地说，涉及通过电子地控制化油器中的节流阀的位置来电子地控制内燃机的燃料空气比的系统和方法。
背景技术
已经开发出电子控制的化油器，以便提高引擎启动和性能特性(例如该引擎正在空转时的特性)。在这种已知的控制系统中，通过控制化油器内的节流阀的设置来调节引入到燃烧室的燃料混合物的燃料空气比。通过考虑某些变量，例如引擎转速、进气压力以及引擎冷却剂温度，来确定节流阀的设置。然而，在确定节流阀的设置中考虑上述变量已经被认为不是最优的。
另外，在控制燃料混合物的燃料空气比的已知系统中，控制系统作为相对于引擎和引擎的其它模块和/或子系统来说独立的和/或单独的模块来创建。因此，现有的电子控制系统可能增加额外的费用，占据引擎舱内的有用空间，并且在设计和/或建造该引擎方面引起复杂度增加。
鉴于上述问题，需要用于电子地控制内燃机的燃料空气比的改进的系统和方法。
发明内容
本发明涉及用于电子地控制提供给内燃机的燃料混合物的燃料空气比的系统和方法，并且在其它示例中涉及包括相同的系统和方法的内燃机。
根据本公开的一方面，公开了一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括：控制器、配置为测量表示引擎温度的第一温度的第一温度传感器、配置为测量表示环境气温的第二温度的第二温度传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述方法包括：a)利用所述控制器确定依赖于所述第一温度的、用于所述节流阀的起动位置；b)执行第一节流开启阶段，所述第一节流开启阶段包括利用所述致动器将所述节流阀从初始位置移动到所述起动位置；c)利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一和第二温度；以及d)在完成所述第一节流开启阶段后，执行第二节流开启阶段，所述第二节流开启阶段包括利用所述致动器根据所述第一坡道将所述节流阀朝着完全开启位置移动。
根据本公开的另一方面，公开了一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量表示引擎温度的第一温度的第一温度传感器、配置为测量表示环境气温的第二温度的第二温度传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述方法包括：a)利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的差；以及b)使用所述致动器执行节流开启阶段，所述节流开启阶段包括利用所述致动器将所述节流阀根据所述第一坡道朝着完全开启位置移动。
根据本公开的再一方面，公开了一种一种用于控制内燃机的节流阀的电子系统，所述电子系统包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器配置为测量表示引擎温度的第一温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器配置为测量表示环境气温的第二温度；致动器，所述致动器可操作地耦接到所述节流阀以调整所述节流阀的位置，从而调整要在所述内燃机中燃烧的燃料混合物的燃料空气比；以及控制器，所述控制器可操作地耦接到所述致动器、所述第一温度传感器，以及所述第二温度传感器，所述控制器配置为：(1)基于所述第一温度确定用于所述节流阀的起动位置，并且操作所述致动器以在第一节流开启阶段期间将节流阀从初始位置移动到所述起动位置；以及(2)确定第一坡道，所述第一坡道具有依赖于所述第一和第二温度的特性，并且根据所述第一坡道操作所述致动器，以在第二节流开启阶段期间将节流阀朝着完全开启位置移动。
在本公开的又一个方面中，公开了一种集成点火和电子自动节流模块。在本发明的这样一个方面中，所述集成点火和电子自动节流模块包括：外罩壳体，所述壳体配置为安装到飞轮附近的内燃机的引擎缸体；所述壳体容纳：第一温度传感器，所述第一温度传感器用于测量表示引擎温度的第一温度；控制器，所述控制器可操作地耦接到所述第一引擎温度传感器，所述控制器配置为：基于所述第一温度确定节流阀的起动位置；以及操作致动器，在第一节流开启阶段期间将所述节流阀移动到所述起动位置中；以及点火电路。
在本公开的更一个方面中，公开了一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量参数的反馈传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物的空气燃料比，所述方法包括：a)所述控制器反复地从所述反馈传感器接收信号，该信号表示在所述节流阀从起动位置朝着完全开启位置的移动期间所测量的参数；b)基于来自所述反馈传感器的最近接收到的信号，利用所述控制器确定所述节流阀被朝着所述完全开启位置移动的速率；c)利用所述致动器，以在步骤b)期间最近所确定的速率将所述节流阀朝着所述完全开启位置移动；以及d)循环到步骤a)，直到利用控制器确定所述节流阀处于所述完全开启位置为止。
在本公开的甚至又一个方面中，公开了一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量参数的反馈传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物的空气燃料比，所述方法包括：a)执行动态节流开启阶段，所述动态节流开启阶段包括：根据形成在所述节流阀和所述反馈传感器之间的反馈环，基于由所述反馈传感器进行的测量，利用所述致动器将所述节流阀从起动位置朝着完全开启位置移动。
在本公开的甚至别的方面中，公开了一种用于控制内燃机的节流阀的电子系统，所述电子系统包括：配置为测量参数的反馈传感器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物是否处于最佳空气燃料比的参数；致动器，所述致动器可操作地耦接到所述节流阀以调整所述节流阀的位置，从而调整所述燃料混合物中的燃料空气比；以及控制器，所述控制器可操作地耦接到所述致动器和所述反馈传感器以形成反馈环，所述控制器配置为，基于由所述反馈传感器进行的测量将所述节流阀从起动位置节流阀移动到完全开启位置。
本发明的可应用的又一个区域将从以下所提供的详细说明中变得明显。要理解的是，详细说明和特定的示例虽然表示本发明的优选实施例，但被设计为仅仅为了说明的目的而不是旨在限制本发明的范围。
附图说明
根据具体实施方式和附图将更完全地被理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的电子自动节流系统的示意图；
图2A至2C示出了通过根据本发明的、图1的电子自动节流系统所执行开启节流阀的方法的流程图；
图3是在图2的方法的执行期间节流阀位置与时间的线形曲线图；
图4是基于所测量的引擎温度，通过控制器来确定节流阀的起动位置的关系数据表格；
图5是示出了根据图4的关系数据表格处于不同的起动位置的节流阀的图；
图6是在执行图2的方法期间描绘节流阀位置对时间的线形图，其中当节流阀处于起动位置时已经检测到单个故障的引擎曲柄摇动事件；
图7是在执行图2的方法期间描绘节流阀位置对时间的线形图，其中当节流阀处于起动位置并且系统被重新设置时已经检测到三个连续故障的引擎曲柄摇动事件；
图8是用于通过控制器确定节流阀的起动位置的关系数据表格；
图9是用于通过控制器确定针对低速协议的初始坡道、中间坡道以及最终坡道的关系数据表格；
图10是用于通过控制器确定针对高速协议的初始坡道、中间坡道以及最终坡道的关系数据表格；
图11是在执行图2的方法期间基于图8至10的关系数据表格的节流阀位置对时间的线形图，其中已经为冷引擎起动使用低速协议；
图12是在执行图2的方法期间基于图8至10的关系数据表格的节流阀位置对时间的线形图，其中已经为冷引擎起动使用高速协议；
图13是用于通过控制器确定节流阀的起动位置的关系数据表格；
图14是用于通过控制器确定针对低速协议的初始坡道、中间坡道以及最终坡道的关系数据表格；
图15是在执行图2的方法期间基于图13至14的关系数据表格的节流阀位置对时间的线形图，其中已经为冷引擎起动使用图8的低速协议；
图16是在执行图2的方法期间基于图13至14的关系数据表格的节流阀位置对时间的线形图，其中已经为热引擎起动使用图8的低速协议；
图17是在检测到引擎关闭情形时在执行图2的方法期间节流阀位置与时间的线形曲线图；
图18是用于驱动步进马达移动一个完整的旋转的4个脉冲信号组的图，该一个完整的旋转以相应的方式依次打开和关闭节流阀；
图19是两个连续的4脉冲信号组的图，其中4脉冲组之间的延迟被设置为等于4脉冲组中的连续脉冲之间的延迟，从而实现打开节流阀的第一速率；
图20是两个连续的4脉冲信号组的图，其中4脉冲组之间的延迟被设置为大于4脉冲组中的连续脉冲之间的延迟，从而实现打开节流阀的、小于图19的第一速率的第二速率；
图21是根据本发明的集成点火和电子自动节流模块的示意图；
图22是根据本发明的气冷式内燃机的示意图，其中图19的集成点火和自动节流模块已经安装于此；
图23是根据本发明的图19的集成点火和电子自动节流模块的示例性结构布置的立体图；
图24是根据本发明的除去壳体的、图23的集成点火和电子自动节流模块的内部部件的立体图；
图25是根据本发明的另一集成点火和电子自动节流模块的示意图。
具体实施方式
以下对本发明实施例的描述实质上仅仅是示例性的并且决不意在限制本发明、本发明的应用或者使用。对根据本发明的原理的说明性的实施例的描述旨在与被认为是整个书面描述的一部分的附图一起阅读。在本文中公开的对本发明的描述中，对方向或者方位的任何引用仅仅为了描述的方便起见并且不意味着以任何方式限制本发明的范围。例如“更低的”、“更高的”、“水平的”、“竖直的”、“以上”、“以下”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“前面”和“后面”以及它们的派生词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应该解释为正如然后所描述的或者所讨论的附图中所示的方位。这些相关的术语仅仅为了描述的方便起见，并且除非明确地这样地指出，不需要该装置以特定的方位构建或者操作。除非另外清楚地说明，例如“附接”、“附属”、“连接”、“耦接”、“互连”、“固定”以及类似的术语指代各结构直接或者间接地通过插入结构被彼此固定或者附接的关系，以及可移动或者刚性的附接或者关系。此外，参考在本文中示出的示例来说明本发明的特征和益处。因此，即使被指出是优选的，本发明也显然不应该限于这样的示例。在本文中的讨论描述和示出了一些可能的非限制性的特征的组合，所述特征可以单独存在或者与其它特征组合。
首先参考图1，示出了根据本发明的电子自动节流系统1000。正如所例示的，电子自动节流系统1000通常包括控制器10、致动器20、第一温度传感器30、第二温度40以及引擎转速传感器60。正如以下讨论的，废气传感器50(或者正如以下讨论的其它传感器)可以包括在本发明的某些方面的电子自动节流系统1000内，以搜集可以用于控制节流阀的位置和移动的附加的或者可替换的输入。
控制器10、致动器20、第一温度传感器30、第二温度40以及引擎转速传感器60可以通过由虚线示意性地表示的电连接/通信通道51-55彼此处于可操作的协作。取决于特定的电子自动节流系统1000的需要，电连接/通信通道51-55可以包括(不限于)电线、光导纤维、通信电缆、无线通信路径或者它们的组合。正如以下更详细地描述的，只要电连接/通信通道51-55中的每一个可以便于所耦接的元件/部件之间的期望的操作、发送、通信、供电和/或控制，电连接/通信通道51-55的准确的结构特性和布置就不是对本发明的限制。
如图1所示，电子自动节流系统1000可操作地耦接到根据本发明的内燃机100。如图所示，内燃机100通常包括化油器110和引擎缸体(engine block)120。燃料供给器130根据已知的技术可操作地耦接到内燃机100(具体地说，耦接到化油器110)。电子自动节流系统1000根据已知的技术可操作地耦接到例如电池、交流发电机或者其它储能装置的电源140。内燃机100理所当然包括并且由许多其它子系统以及元件/部件补充。为了便于讨论，如果这种细节不是理解本发明所必需的，则在本文中省去这种细节。
控制器10包括处理器11和存储装置12。虽然处理器11和存储装置12被例示为独立的部件，但是如果需要的话，存储装置12可以与处理器11集成。此外，虽然仅仅例示了一个处理器11和一个存储装置12，但是控制器10可以包括多个处理器11和多个存储装置12。
处理器11可以是任何计算机中央处理器(CPU)、微处理器、微控制器、计算装置或者电路，其配置为执行在本文中所描述的一些或者所有处理，包括(不限于)：(1)查找和执行节流阀的关系数据表格；(2)接收、解析以及使用由第一和第二温度传感器30、40生成的温度信号，作为确定用于所述关系数据表格的变量；(3)在确定是否已经达到引擎曲轴摇转速度和/或引擎起动速度以及确定是否应该使用低速或者高速协议时，接收、解析以及使用由引擎转速传感器60所生成的引擎转速信号；以及(4)生成和发送对致动器20进行操作以将节流阀111移动到期望的位置并且以期望的速率进行移动的控制信号。
存储装置12可以包括(不限于)任何合适的易失性或者非易失性存储器，包含随机存取存储器(RAM)及其各种类型、只读存储器(ROM)及其各种类型、USB闪速存储器以及磁性或者光学的数据存储装置(例如内部/外部硬盘、软性磁盘、磁带CD-ROM、DVD-ROM、光盘、ZIPTM驱动、蓝光磁盘及其它)，其可以由可操作地连接至其的处理器11写入和/或读取。存储装置12可以存储关系数据表格(以下更详细地描述)或者其它算法和/或计算，所述其它算法和/或计算可以(通过处理器11)用于确定节流阀111的期望的位置和/或节流阀111被移动的速率。正如以下更详细地讨论的，通过第一和第二温度传感器30、40中的每一个所测量的温度以及通过引擎转速传感器60所测量的引擎转速可以一起用作输入变量，以确定在节流开启过程事件期间节流阀的最佳位置和/或节流阀111在所述最佳位置之间移动的速率。
虽然在本文中将关于利用关系数据表格来描述对节流阀111的最佳位置和节流阀111在所述最佳位置之间移动的最佳速率的确定，但是本发明在所有方面中不是如此被限制。例如，节流阀定位和移动速率的计算可以采用许多形式，包括(不限于)一个或更多个算法、一个或更多个关系数据表格，或者它们的组合。
控制器10可操作地耦接到致动器20。致动器20接着可操作地耦接到节流阀111。控制器10可以通过生成和发送控制信号按照期望的方式操作致动器20。例如，控制器10可以基于在执行本文中讨论的方法期间作出的确定来生成控制信号(例如以下讨论的图17至19所示出的4个脉冲组)。响应于由执行本文中所描述的方法引起的控制信号，致动器20被适当地启动，从而将节流阀111调整/移动到期望的位置，该位置对应于已经由控制器10确定的那个位置。响应于这些控制信号，致动器20被适当地启动，从而调整节流阀111的定位和节流阀111移动的速率。
节流阀111可以在完全关闭位置、完全开启位置以及完全关闭位置和完全开启位置之间的任何递增的和/或连续的位置设置之间调整。一个这样的位置是起动位置，其可以被确定为用于实现引擎从引擎关闭状态起动的最佳位置。致动器20通过机械联动装置65可操作地耦接到节流阀111。机械联动装置可以采取在节流阀111和致动器20之间的任何机械连接的形式，使得当致动器20操作/移动时，存在节流阀111(可以是化油器110的节流板)相关的和所确定的移动。机械联动装置可以包括具有球窝式接头的杆、连接在节流板之间的联动条，以及通过挂钩的致动器轴的端部的耦接。然而，可以预见非机械式联动装置，例如电磁和/或热耦接。当使用机械联动装置65时，要理解的是机械联动装置65可以采取各种联动元件和它们的布置，其中没有一个应该被认为是对本发明的限制。
节流阀111在某些结构布置中可以是正如化油器的本领域常见的蝶形阀。在这样的布置中，节流板的位置通过关于节流轴线(其可以是大致与气流的方向垂直)转动节流板来控制，使得节流板在化油器110的空气通路内呈现不同的角向位置。在每个不同的角向位置处，节流板阻挡化油器110的空气通路的不同百分比的横向区域。因此，改变通过空气通路的环境气流112的流动特性。因为燃料经由燃料供给管线被引入到这个环境气流112，所以在化油器110内建立(并且经由燃料混合物管线115最终提供给燃烧室121)的燃料混合物的燃料空气比通过节流板位置来改变。
虽然节流阀111被例示为包括节流板的蝶形阀，但是在本发明的所有方面中，节流阀111不限于节流板结构。节流阀111可以是可被操纵到最终改变提供到燃烧室121的燃料混合物的燃料空气比的各个位置(即设置)的任何类型的装置。例如并且不作限制，节流阀111可以采取闸门阀、球形阀、夹阀、膜式阀、针形阀、旋塞阀、球阀、控制阀或者它们的组合的形式。
在一个方面中，致动器20可以包括步进马达。步进马达可以将节流阀111从完全关闭位置调整到完全开启位置所需要的转动划分为若干相等的增量，使得可以实现节流阀111的设置的精细调整。步进马达的位置可以由控制器110命令，以在这些增量中的任何一个处移动和保持。在某些布置中，马达驱动电路160(参见图24)可以作为电子自动节流系统1000的一部分而被包括，并且可操作地耦接在控制器10和致动器20之间。在致动器20是双极步进马达的示例中，马达驱动电路160可以用来控制和驱动双极步进马达的一个绕组中的电流，并且包括可兼容的逻辑输入、电流传感器、单稳态以及具有内建的保护二极管的输出级。在某些其它布置中，马达驱动电路可以被省去或者建立到步进马达自身中。马达驱动电路160还可以包括确定驱动器速率的单独的内部计时器。还可以包括用于使致动器20微步进或者半步进的附加的控件，如果该设计需要这种专门的控件的话。
在本文中提出的某些示例中，致动器20是马达移动被分成相等的4个马达步进增量的步进马达。单极步进马达的4个完整的步进还可以被看作马达的一个完整旋转。两个方向中的马达移动将被称为旋转。在一个这样的示例中，使用执行55个旋转的步进马达，以将节流阀111从完全关闭位置移动到完全开启位置。
虽然步进马达被例示为合适的致动器20，但是致动器20可以是任何装置或组件，所述装置或组件可以将由控制器10生成的控制信号转换为节流阀111的物理操作，以调整它们的设置。例如，在其它布置中，致动器20可以采取电致动器、电磁致动器、压电致动器、气压致动器、液压活塞、中继器、梳状驱动器、热双压电晶体、数字微镜装置以及电活性聚合物的形式。这样的电致动器可以包括螺线管。
电子自动节流系统1000的第一温度传感器30被定位为测量表示内燃机100的温度的第一温度。正如所例示的，第一温度传感器30可以被安装到引擎缸体120以测量引擎缸体120自身的温度作为第一温度。正如本文中所使用的，术语“引擎缸体”概括地用于包括引擎曲轴箱123、汽缸体124以及汽缸头125(参见图21)。可替换地，第一温度传感器30可以被安装到足够靠近(或者与其热协作)引擎缸体120的另一结构，使得可以获取可靠的引擎缸体的温度测量。在其它系统中，第一温度传感器30可以被安装到或者邻近于引擎100的另一部件，并且可以测量在那个部件处或者附近的温度。
在一个特定的布置中，第一温度传感器30可以在内燃机100的飞轮126附近的位置处被安装到引擎曲轴箱123本身(参见图21)。在其它布置中，第一温度传感器30可以被安装在引擎缸体120上的替换的位置处或者可以被安装在引擎缸体120附近且与其接触。在其它布置中，第一温度传感器30可以与和引擎缸体120热协作的部件接触，该部件可以以可测定的方式提供对应于引擎缸体120的温度的热读取。在以下更详细地讨论的一个示例性布置中，第一温度传感器30被安装到点火模块3000的层压叠片4070，其接着被固定到引擎曲轴箱123并因此与其热协作。
如上所述，第一温度传感器30可以测量引擎温度并且输出表示引擎温度的第一温度信号。正如以下更详细地讨论的，这个第一温度信号经由电连接/通信通道51被发送到控制器10，其中该信号被控制器用于确定节流阀111的起动位置和/或节流阀要被开启的速率。第一温度传感器30可以反复地或者连续地测量第一温度，使得向控制器10自动地提供表示引擎温度的第一温度信号。可替换地，第一温度传感器30可以在预定的时间段、在预定的引擎事件中和/或在预定的引擎状况下周期性地测量引擎温度，使得仅仅在某些期望的时间、在期望的引擎事件中、在期望的引擎状况下或者在推动时，向控制器10提供表示引擎温度的第一温度信号。
第一温度传感器30可以是电温度传感器。例如，第一温度传感器30可以包括一个或多个热敏电阻。在其它布置中，第一温度传感器30可以包括一个或多个热电偶、电阻式温度计、硅带隙温度传感器、恒温器、RTD和/或状态变化温度传感器。
电子自动节流系统1000的第二温度传感器40可以被定位为测量表示环境空气150的温度的第二温度。正如所例示的，第二温度传感器40被定位其中以测量其温度的环境空气150最终被吸入化油器110中，环境空气在化油器中用于生成经由燃料混合物管线115传送到燃烧室121的燃料混合物。然而，第二温度传感器40可以被定位在暴露于未被吸入化油器中的环境空气150的其它位置处。例如，第二温度传感器40可以位于气冷式引擎布置中的吹风机入口附近(参见图6)或者受到环境空气150影响的任何位置处。在另外的其它系统中，第二温度传感器40可以被定位为测量其它温度，例如单独的引擎部件温度或者空气(例如进气、排出气或者冷却空气)温度。
第二温度传感器40测量环境气温并且输出表示环境气温的第二温度信号。正如以下更详细地讨论的，这个第二温度信号经由电连接/通信通道52被发送到控制器10，其中该第二温度信号被控制器10用于确定节流阀要被开启的速率。在其它布置中，第二温度信号还可以被控制器10(与第一温度信号结合)用于确定节流阀111的起动位置。
第二温度传感器40可以反复地或者连续地测量第二温度，使得向控制器10自动地提供表示环境气温的第二温度信号。可替换地，第二温度传感器40可以在预定的时间段、在预定的引擎事件中和/或在预定的引擎状况下周期性地测量第二温度，使得仅仅在某些期望的时间、在期望的引擎事件中、在期望的引擎状况下或者在推动时，向控制器10提供表示环境气温的第二温度信号。
第二温度传感器40可以是电温度传感器。例如，第二温度传感器40可以包括一个或多个热敏电阻。在其它布置中，第二温度传感器40可以包括一个或多个热电偶、电阻式温度计和/或硅带隙温度传感器。在本发明的某些布置中，如果环境气温在确定节流阀的节流阀定位和/或移动速率的优化中不起作用，则可以省去第二温度传感器40。
电子自动节流系统1000还包括引擎转速传感器60。引擎转速传感器60被配置为测量内燃机的转速。如上所述，引擎转速传感器60经由电通道55可操作地耦接到控制器10。正如以下更详细地讨论的，引擎转速传感器60测量内燃机的引擎转速并且将这个信息中继到控制器10，使得控制器可以在确定节流阀111的最优定位和/或开启节流阀111的速率中使用所测量的引擎转速。在一个布置(参见图21)中，引擎转速传感器60可以包括充电线圈，该充电线圈可以被认为是转动传感器，响应于飞轮上的磁体，该转动传感器由于形成在层压叠片中的磁路而生成电荷。在其它布置中，例如当不使用磁点火系统时，可以设置转动传感器，转动传感器是不同于充电线圈和/或除了充电线圈之外的部件，其可以通过机械、电学或者磁探测，潜在地通过与曲柄轴或者凸轮轴适当的耦接来检测引擎的旋转。
引擎转速传感器60可以反复地或者连续地测量引擎转速，使得向控制器10自动地提供引擎转速测量。可替换地，引擎转速传感器60可以在预定的时间段、在预定的引擎事件中和/或在预定的引擎状况下周期性地测量引擎转速，使得仅仅在某些期望的时间、在期望的引擎事件中、在期望的引擎状况下或者在推动时，向控制器10提供引擎转速测量。
在某些布置中，电子自动节流控制系统1000还可以包括附加传感器，使得在确定节流阀111的最优定位和/或开启节流阀111的最优速率中可以考虑到其它变量。例如，电子自动节流控制系统1000可以配置为在确定控制节流阀111开启的最优方案中考虑化油器中的空气燃料比、引擎负荷和/或废气特性。这可以通过提供用于测量期望的参数和/或状况的传感器或者其它机制并且将所测量的参数和/或状况提供给控制器10来实现。在这种布置中，节流阀111的位置和开启速率的确定以适当的方式被修改，以包括附加参数和/或状态作为确定节流阀111的控制方案中的变量。
在一个这种布置中，可以设置测量废气特性的废气传感器50，废气特性被发送到控制器10，用于考虑以确定引擎起动和/或关闭期间节流阀111的优化的控制方案。废气传感器50可操作地耦接到燃烧室121的排气管线122。废气传感器50测量废气的期望的特性。废气传感器50例如可以是测量特定的混合物或者废气流中的气体的浓度的浓度传感器，例如氧浓度传感器。
废气传感器50经由电连接/通信通道56生成表示所测量的废气特性的信号并且将该信号发送到控制器10用于处理。为此，关系数据表格的修改版本(或者其它计算或者算法)被存储在存储装置12中，其包括除了所测量的引擎温度、环境气温和/或引擎转速之外的所测量的废气特性作为变量。处理器11从存储装置12获取关系数据表格的修改版本，并且利用关系数据表格的修改版本来确定用于节流阀111的最佳控制方案。正如将更详细讨论的，在本发明的一个方面中，废气传感器50(或者配置为测量表示要在或者正在燃烧室中燃烧的空气燃料比的参数的其它传感器)可以可操作地耦接到控制器10以形成闭合的反馈环，在闭合的反馈环中，响应于由这种反馈传感器进行的测量，节流阀111的速率和/或位置在第二节流开启阶段COS2期间被动态地控制，这可以是基本上实时的。
现在同时参考图2A至2C和图3，将描述根据本发明的利用电子自动节流系统1000电子地控制节流阀111的方法200。正如以下更详细地讨论的，控制节流阀11的方法被例示为在节流阀111从初始位置移动到完全开启位置的引擎起动过程期间发生。节流阀开启处理可以大致被分成两个阶段，即，第一节流开启阶段COS1和第二节流开启阶段COS2。第一节流开启阶段COS1包括将节流阀111从初始位置移动到起动位置(以下关于图6至7讨论的，移动到降低的起动位置中的一个)，而第二节流开启阶段COS2包括将节流阀111从起动位置(或者降低的起动位置中的一个)移动到完全开启位置。正如所例示的，第一节流开启阶段COS2包括根据起动坡道SR来开启节流阀111，而第二节流开启阶段COS2包括根据初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来开启节流阀111。在一些变型中，可以合并或者省去坡道中的一个或更多个。
在决策步骤201，控制器10确定是否已经检测到“钥匙开启”情形。在这个阶段，节流阀111处于初始位置(参见图3)。正如所例示的，初始位置是在图3中例示为2％开启的部分开启位置(即，不是完全关闭位置)。当然，初始位置可以采取其它值并且在某些示例中可以是完全关闭位置(如果需要的话)。然而，将初始位置建立为部分开启位置可以具有优点在于：最小化和/或消除节流阀111在寒冷状况下的冷冻关闭的可能性。
当点火电路被接通时(这可以例如通过钥匙的转动或者另一操作者操纵的装置的开动来实现)，“钥匙开启”情形可以被控制器10检测到。如果没有检测到“钥匙开启”情形，则电子自动节流系统1000保持在睡眠或者关闭模式并且该方法返回到启动。如果检测到“钥匙开启”情形，则该方法进行到处理步骤202。
在处理步骤202，第一温度传感器30测量引擎温度作为第一温度T1，而第二温度传感器40测量环境气温作为第二温度T2。控制器10可以促使第一和第二温度传感器30、40进行温度测量。一旦进行该测量，第一和第二温度T1、T2则被发送到控制器10用于处理，从而完成处理步骤202。在处理步骤203，控制器10接收：(1)来自第一温度传感器30的表示引擎温度的第一温度T1；以及(2)来自第二温度传感器40的表示环境气温的第二温度T2。在接收到第一和第二温度信号T1、T2时，控制器10的处理器11从存储装置12获取用于确定节流阀111的起动位置的关系数据表格，这至少基于所测量的第一温度T1。
图4中示出了(图5中图形地示出了)可以通过控制器10来确定节流阀111的起动位置的起动位置关系数据表格的示例。起动位置关系数据表格的值可以通过实验和/或校准来建立，使得为所测量的第一温度T1(即，所测量的引擎温度)来选择节流阀111的起动位置，这实现了提供给燃烧室121的混合物的最优空气燃料比。混合物的空气燃料比的优化可以包括减少排放物、改进引擎起动、减少熄火、提高燃料效率或者它们的组合。如图4所示，当第一温度T1被测量为是50°F(或者测量为处于四舍五入到50°F的数字)时，控制器10确定节流阀111的起动位置要被设置在7％开启，从而完成处理步骤203。
虽然在例示的方法中起动位置的确定与第二温度T2无关，但是在本发明的其它布置中起动位置可以基于第一和第二温度T1和T2两者。例如，在一个这种替换的布置中，起动位置可以基于第一温度T1和第二温度T2两者。在一个特定示例中，仅仅在第一和第二温度T1、T2之间的(绝对)差处于或者超出预定临界值时，第二温度T2可以对节流阀111的起动位置的确定有影响。
一旦步骤203被完成并且控制器已经确定节流阀的起动位置，控制器10生成适当的控制信号并经由电连接/通信通道53将该控制信号(以下关于图18至20更详细地讨论)发送到致动器20。在收到控制信号时，致动器20将节流阀111从初始位置(其在图3的示例中是2％开启)移动到起动位置(其在图3的示例中是7％开启)，从而完成处理步骤204。在将节流阀111从初始位置开启到起动位置中，在一个布置中，控制器10将以对于致动器20来说可能的最快速率来开启节流阀111(参见图18)。因此，如图3图形地所示的，起动坡道SR的斜率处于可以通过致动器20所实现的最大值。
一旦节流阀111处于起动位置，控制器10继续监测内燃机100的状态。具体地说，在处理步骤205，利用引擎转速传感器60测量来引擎的转速，而节流阀111被保持在起动位置。控制器10接收/检测所测量的引擎转速，从而完成处理步骤206。在接收到所测量的引擎转速时，控制器10确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎曲轴摇转速度，从而执行决策步骤207。引擎曲轴摇转速度可以是存储在存储装置12中并且指示内燃机100正在转动的预定速度。例如，在一个特定布置中，引擎曲轴摇转速度可以设置为300转/分钟(RPM)。当然，可以使用其它数值作为引擎曲轴摇转速度。所使用的准确的数值可以依赖于包括引擎额定功率等的各种因素。
如果在执行决策步骤207时，控制器10确定所测量的速度没有处于或者超出(即低于)引擎曲轴摇转速度，则控制器10返回处理步骤205。然而，如果在执行决策步骤207时，控制器10确定所测量的速度处于或者超出引擎曲轴摇转速度，则控制器10进行到决策步骤208，其中控制器10接收来自引擎转速传感器60的新的引擎转速测量结果，并且估算新接收的引擎转速测量结果以确定是否已经发生故障的摇转事件。在确定故障的摇转事件是否已经发生时，控制器10将新接收的引擎转速测量结果与存储在存储装置12中的预定引擎转速进行比较，该预定引擎转速在某些示例中可以是引擎曲轴摇转速度。如果在执行决策步骤208中，确定故障的摇转事件没有发生，则控制器10进行到决策步骤209。图3例示了在引擎起动过程期间没有检测到故障的摇转事件的情形。
现在同时参考图2A和图6至7，如果在执行决策步骤208中确定故障的摇转事件已经发生，则控制器10进行到处理步骤210。在处理步骤210，控制器210使用于跟踪连续故障的摇转事件的数量的计数器增加(即增加1)。一旦处理步骤210结束，控制器10进行到决策步骤211，在该决策步骤211中，它分析计数器以确定由计数器所存储的连续故障的摇转事件的数量是否小于或等于预定数。在该示例中，这个数字被设置为4但是可以设置为其它数字(如果期望的话)。如果确定由计数器所存储的连续故障的摇转事件的数量小于预定数，则控制器10进行到处理步骤212。
在处理步骤212，控制器10使节流阀111关闭预定量，使得节流阀111从起动位置移动到第一降低的起动位置，控制器10然后返回到处理步骤205。通过使节流阀111关闭预定量(其在例示的实施例中是7％)，空气和燃料的更富含燃料的混合物被引入燃烧室121中。如图6所示，单个故障的摇转事件在这个示例中被检测到并且节流阀111被关闭到第一降低的起动位置。在节流阀111处于第一降低的起动位置的情况下执行了步骤205-208时，控制器10在决策步骤208已经确定没有检测到故障的摇转事件并且控制器10移动到决策步骤209，从而开始(以下更详细地讨论的)第二节流开启阶段SOC2。在图6的示例中，第二节流开启阶段SOC2包括将节流阀111从第一降低的起动位置移动到完全开启位置，而第一节流开启阶段SOC1包括将节流阀111从初始位置移动到起动位置，然后从起动位置移动到第一降低的起动位置。
如图7所示，可以的是，在节流阀已经移动到第一降低的起动位置并且该处理返回到处理步骤205后，附加的连续故障的摇转事件可以在决策步骤208被检测到。在这样的事件中，每次都执行步骤210-212，直到在决策步骤211确定由计数器所存储的连续故障的摇转事件的数量不小于预定数为止。然而，每连续地在判定步骤208检测到故障的摇转事件，并且随后在决策步骤211确定由计数器所存储的连续故障的摇转事件的数量小于预定数，控制器10将继续将节流阀111关闭一段附加量。如图7例示的，这个发生第二次时，节流阀111的位置从第一降低的起动位置移动到第二降低的起动位置。这个发生第三次时，节流阀111的位置从第二降低的起动位置移动到第三降低的起动位置。然而，这个发生第四次时，节流阀111的位置从第三降低的起动位置移动到第四降低的起动位置，但是接下来在判定步骤211确定由计数器所存储的连续故障的摇转事件的数量不小于预定数。作为这个确定的结果，控制器10进行到处理步骤213并且控制器将节流阀移动到完全开启位置。在返回到步骤205时，控制器10实质上等待“熄火”信号，因为它陷入在永久的循环中。在检测到“熄火”信号时，该系统被重新设置(如图17所示)并且方法200再次开始。正如图7中例示的，控制器10关闭节流阀111的预定量在连续检测的摇转事件之间是相同的(在该示例中是7％)。然而，预定量在其它布置中可能不是相同的，相反地可以在连续故障的摇转事件之间变化。在某些示例中，正如本文中所使用的，术语“起动位置”可以包括以上讨论的“降低的起动位置”。
现在返回到图2A至2C和图3，在决策步骤214，控制器10确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎运转速度。引擎运转速度可以是存储在存储装置12中的预定速度。在某些布置中，引擎运转速度可以指示内燃机100处于可接受的空转速度。例如，在一个特定的布置中，引擎运转速度可以设置在800RPM处。当然，可以使用其它数值作为引擎运转速度。所使用的准确的数值可以依赖于包括引擎额定功率等的各种因素。
如果控制器10在决策步骤214期间确定所测量的引擎转速低于引擎运转速度，则控制器10返回到处理步骤205。然而，如果控制器在决策步骤214期间确定所测量的引擎转速处于或者超出引擎运转速度，则控制器10继续到处理步骤215。在处理步骤215，引擎转速传感器60在预定时间延迟(例如500ms)后重新测量引擎转速。引擎转速传感器60然后将重新测量的引擎转速发送到控制器10用于估算。控制器10接收重新测量的引擎转速，并且确定重新测量的速度是否处于或者超出引擎转速阈值(该引擎转速阈值可以是存储在存储装置中的预定经验值)，从而完成判定步骤215。
如果通过控制器10在决策步骤215确定重新测量的引擎转速低于引擎转速阈值，则控制器10进行到处理步骤216。在处理步骤216，控制器10获取并且使用存储在存储装置12中的低速协议，以确定第二节流开启阶段COS2的特性，该第二节流开启阶段COS2包括根据初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来开启节流阀111，其细节根据低速关系数据表格来确定。在图9中示出了以下更详细地描述的示例性的低速关系数据表格。一旦在处理步骤216中确定了用于节流阀111的初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR以用于低速协议，控制器10根据利用低速关系数据表格所确定的初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来利用致动器20开启节流阀111，从而完成处理步骤217。一旦处理步骤217完成，控制器10进行到决策步骤218。
然而，如果在决策步骤215通过控制器10确定重新测量的引擎转速处于或者超出引擎转速阈值，则控制器10进行到处理步骤219。在处理步骤219，控制器10获取并且使用存储在存储装置12中的高速协议，以确定第二节流开启阶段COS2的特性，该第二节流开启阶段COS2包括根据初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来开启节流阀111，其细节根据高速关系数据表格来确定。在图10中示出了以下更详细地描述的示例性的高速关系数据表格。一旦在处理步骤219中确定了用于节流阀111的初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR以用于高速协议，控制器10根据利用高速关系数据表格所确定的初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来利用致动器20开启该节流阀111，从而完成处理步骤217。一旦处理步骤217完成，控制器10进行到决策步骤218。
在执行处理步骤216&217或者处理步骤219&217(该步骤的执行需要用于所测量的第一和第二温度T1、T2的值)中，控制器可以使用在处理步骤202-203获取的第一和第二温度T1、T2。然而，在某些布置中，紧靠在步骤216或者219的执行前或者在节流阀111处于起动位置时的一些其它时间期间，用于第一和第二温度T1、T2的新测量结果可以通过控制器10从第一和第二温度传感器30、40获取。获取新测量的第一和第二温度T1、T2是所期望的，因为一旦飞轮开始旋转，引擎温度就可能改变。此外，如果在吹送机壳体内的新空气(其先前在吹送机外壳的外部)处于与在初始起动测量期间最初在吹送机壳体内的空气基本不同的温度，则环境气温也可以不同。
正如从图2B可以看出，不管控制器10是否利用低速协议(步骤216&217)或者高速协议(步骤219&217)确定第二节流开启阶段COS2的特性，控制器10都到达处理步骤217，然后进行到决策步骤218。在决策步骤218，在根据所选择的高速或者低速协议的所确定的初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR来完成节流阀111的开启时，控制器10确定节流阀111是否处于完全开启位置。如果确定节流阀111没有完全开启，则控制器10返回到处理步骤217，并且根据正如以上讨论的所选择的高速或者低速协议继续开启节流阀111直到节流阀111达到完全开启位置为止。然而，如果在决策步骤218确定节流阀111完全开启，则控制器进行到处理步骤222。在处理步骤222，通过使致动器20停止来中断节流阀的移动。
在完成处理步骤222时，控制器10移动到决策步骤223，在该决策步骤223中，控制器10监视“引擎关闭”情形，同时引擎在节流阀111处于完全开启位置的情况下继续运行。“引擎关闭”情形可以采取控制器检测“钥匙关闭”事件(或者接通点火电路的其它操作者激活的事件)或者检测引擎转速处于零RPM的形式。如果控制器没有检测到“引擎关闭”情形，则控制器10继续监视“引擎关闭”情形，从而在决策步骤223处循环。然而，如果控制器在决策步骤223检测到“引擎关闭”情形，则控制器10在将节流阀111最终返回到初始位置的关闭处理期间执行处理步骤224-245。
现在关于图2C和图17描述这个关闭处理。在处理步骤224，控制器将节流阀111从完全开启位置移动到完全关闭位置，从而完成处理步骤224。节流阀111的关闭在图17中图形地被示出为关闭坡道CR。在关闭坡道(即负斜率)期间，节流阀的移动速率可以是致动器20可以关闭节流阀111的最大速率。在时间延迟后，控制器10则将节流阀111开启到初始位置，从而完成处理步骤225。这个移动可以在引擎100关闭后发生，需要电力在控制器10处保持这个时间段。如上所述，初始位置可以是例如2％开启的部分开启位置。这将防止关于节流阀111在完全关闭中冷冻的任何可能的问题，这可以发生在节流阀111是可以冷冻到化油器主体的节流板的实施例中。该系统然后关闭并且等待另一“钥匙开启”信号。
现在同时参考图8至9，现在讨论第二节流开启阶段COS2的进一步的细节，包括与确定节流阀111在开启期间遵循的初始坡道、中间坡道以及最终坡道的特性(例如持续时间和速率/斜率)的特性有关的细节。以下关于图8至9的数据组1(参见图8的钥匙开启)描述对初始坡道、中间坡道以及最终坡道的特性的确定，这是用于“冷”引擎的起动的节流阀控制，其中已经为第二节流开启阶段COS2选择了低速协议。然而，要理解的是，在使用高速协议时和/或在该起动是用于“热”引擎时，相同的原则适用于对初始坡道、中间坡道，最终坡道的特性的确定。
正如例示的，初始坡道IR从起动位置延伸到第一中间位置。中间坡道MR从第一中间位置延伸到第二位置。最终坡道从第二中间位置延伸到完全开启位置。概念上，初始坡道IR可以被认为是第二节流开启阶段COS2的第一节流开启子阶段，中间坡道MR可以被认为是第二节流开启阶段COS2的第二节流开启子阶段，最终坡道FR可以被认为是第二节流开启阶段COS2的第三节流开启子阶段。
正如图8中可以看到的(并且正如以上讨论的)，基于所测量的第一温度T1(即所测量的引擎温度)确定节流阀111的起动位置。在数据组1的示例中，所测量的第一温度T1是10°F，并且所测量的第二温度T2是10°F。正如从图8的关系数据表格可以看到的，为了确定起动位置，控制器可以必须将所测量的第一温度T1四舍五入到其读数在关系数据表格中确定的最接近值。在这个示例中，不依赖于第二测量温度T2作出对起动位置的确定。然而，如上所述，在某些替换布置中，第二测量温度T2可以对起动位置的确定有影响。
在所测量的第一温度T1是10°F的当前示例中，控制器10确定节流阀10的起动位置是2％开启。然而，因为初始位置也设置为2％开启，所以控制器10不需要开启节流阀111以实现该起动位置(从而省去起动坡道)。因此，在这种情况下，初始位置和起动位置是相同的。
在控制器已经确定低速协议要被使用(正如以上讨论的)后，控制器10使用图9的关系数据表格来确定初始坡道IR。对于10°F的所测量的第一温度，控制器10确定初始坡道IR具有0.25秒的持续时间。对于初始坡道IR，控制器10被配置为以预定速率(即以预定斜率)开启节流阀111。节流阀111在初始坡道IR期间被移动的预定速率可以存储在存储装置12中并且通过控制器10获取。节流阀111在初始坡道IR期间被移动的速率大于节流阀111在中间坡道MR期间被移动的速率。在例示的布置中，节流阀111在初始坡道IR期间被移动的预定速率是致动器20可以由控制器111驱动的最大速率。
因为节流阀111在初始坡道IR期间被移动的速率被预先确定，并且起动位置已经被建立，所以利用图9的关系数据表格确定初始坡道IR的持续时间固有地建立了在该示例中是38％开启的节流阀111的第一中间位置。如此，初始坡道IR基于测量的第一温度T1。更具体地说，在例示的布置中，初始坡道的持续时间依赖于第一测量温度T1，而节流阀111在初始坡道期间被开启的速率与第一测量温度T1无关。
已经建立初始坡道IR的特性，控制器10然后利用图9的关系数据表格确定中间坡道MR的特性。正如从图9可以看到，中间坡道MR的特性依赖于第一测量温度T1和第二测量温度T2两者。具体地说，中间坡道MR的持续时间依赖于第一测量温度T1和第二测量温度T2两者。更具体地说，中间坡道MR的持续时间具有对所测量的第一温度T1的第一级依赖，以及对所测量的第一温度T1和所测量的第二温度T1之间的绝对差(即|T1-T2|)的第二级依赖。在该示例中，具有10°F的所测量的第一温度T1和10°F的所测量的第二温度T2产生0°F的绝对差。因此，利用图9的关系数据表格，确定中间坡道MR具有55秒的持续时间。类似于初始坡道IR的速率，第二中间位置(即中间坡道MR的端点)也被预先确定并且存储在存储装置12中。在该示例中，第二中间位置在91％被建立。因此，由于中间坡道MR的开始和结束位置(即第一和第二中间位置)已经被知晓/建立，控制器根据图9的关系数据表格对中间坡道MR的持续时间的确定固有地确定节流阀111在中间坡道MR期间被开启的速率(即中间坡道MR的斜率)。虽然第二中间位置被例示为预置为91％开启，但是要理解的是可以使用其它值。另外，在某些布置中，第二中间位置可以设置在完全开启位置，从而除去了最终坡道。在这样的示例中，第二节流开启阶段COS2将由初始坡道和中间坡道IR、MR组成。
正如以上讨论的，已经确定初始坡道和中间坡道IR、MR的特性，控制器10然后使用图9的关系数据表格来确定最终坡道FR的特性。如图9所示，最终坡道FR的特性依赖于所测量的第一温度T1。在例示的布置中，最终坡道FR的特性不依赖于所测量的第二温度T2，但是在替换的布置中则依赖于所测量的第二温度。
正如中间坡道MR一样，最终坡道FR的持续时间依赖于第一测量温度T1并且可以利用图9的关系数据表格来确定。对于该示例，最终坡道FR被确定为对于10°F的所测量的第一温度T1具有0.2125ms的持续时间。
因此，由于最终坡道FR的开始和结束位置(即第二和完全开启位置)已经被知晓/建立，控制器根据图9的关系数据表格对最终坡道FR的持续时间的确定固有地确定节流阀111在最终坡道FR期间被开启的速率(即最终坡道FR的斜率)。
在图3、11至12以及15至16的例示的图中，节流阀111在起动坡道SR、初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR中的每一个期间被开启的速率被显示为恒定速率。因此，起动坡道SR、初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR中的每一个的斜率被示出为线性的。然而，在本发明的某些其它布置中，节流阀111在起动坡道SR、初始坡道IR、中间坡道MR和/或最终坡道FR中的每一个期间被开启的速率可以是可变的速率，使得该斜率将是非线性的，包括(不限于)弯曲的、台阶式等。实际上，正如以下关于图18至20将讨论的，虽然节流阀111在图3、11至12以及15至16的起动坡道SR、初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR中的每一个期间被开启的速率被示出为是恒定速率，但是该速率实际上是可变的逐级速率。因此，图3、11至12以及15至16中所示出的是节流阀111在起动坡道SR、初始坡道IR、中间坡道MR以及最终坡道FR中的每一个期间被开启的有效速率。
现在同时参考图18至20，将描述控制器10驱动致动器20的移动以在各个速率下开启和关闭节流阀111的方法，致动器20在这种情况下是单极步进马达。步进马达的移动被分成四个马达步进的相等的增量，其中四个马达步进实现步进马达的一个完整旋转。对于一个特定的示例，步进马达被配置使得需要步进马达的55个转数(即220个马达步进)以将节流阀从完全关闭位置移动到完全开启位置。控制器10通过生成被发送到步进马达的脉冲来控制步进马达的移动(其接着以相应的方式移动节流阀)，其中每一脉冲将步进马达移动单个马达步进。更具体地说，正如图18中可以看到的，控制器被配置为生成一组脉冲。在例示的布置中，控制器10生成一组四个脉冲。四脉冲的组在单脉冲上被选择，以使步进马达的旋转计算简单并且还确保步进马达在改变方向时不滑动。在例示的控制逻辑中，发送到步进马达的脉冲宽度被保持在恒定的2.5ms(这是最快的可能)。
为了改变步进马达开启或者关闭节流阀111的速率，根据需要改变脉冲组之间的延迟。这通过比较图19和20的脉冲图来例示。如图19所示，第一和第二脉冲组之间的延迟被设置为尽可能小(即2.5ms)。因此，在使用图19的脉冲设置控制时，节流阀111将以第一速率被移动。相比较，第一和第二脉冲组之间的延迟在图20中被设置为更大(即5.0ms)。因此，在使用图20的脉冲设置控制时，节流阀111将以小于第一速率的第二速率被移动。
现在同时参考图8至12，将讨论对于相同的所测量的第一和第二温度T1、T2而言使用低速协议对比使用高速协议对第二节流开启阶段COS2的特性的影响。图11是利用数据组1的节流阀移动的图形表示，而图12是利用数据组2的节流阀移动的图形表示。正如可以看到，对于这个示例，对于数据组1和数据组2两者，所测量的第一温度是10°F并且所测量的第二温度是10°F。因此，对于数据组1和数据组2中的每一个，起动位置被确定是相同的(即在示例中是2％开启)。
然而，对于数据组1的余项(其指示图11中的第二节流开启阶段COS2的特性)，值从图9的低速协议关系数据表格中获取。通过比较，对于数据组2的余项(其指示图12的第二节流开启阶段COS2的特性)，值从图10的高速协议关系数据表格中获取。
通过比较图11和12，可以看到，与低速协议相比使用高速协议时初始坡道IR的持续时间增加。因此，在节流阀处于起动位置时，初始坡道IR的持续时间依赖于所测量的引擎转速。然而，节流阀111在初始坡道IR期间被开启的速率对于高速和低速协议两者是相同的，正如以上讨论的，该高速和低速协议可以被预选择为致动器20可以开启节流阀111的最快速率。因此，在节流阀处于起动位置时，节流阀111在初始坡道IR期间被开启的速率与所测量的引擎转速无关。
此外，通过比较图11和图12，可以进一步看到，在节流阀111处于起动位置时，中间坡道MR的持续时间与所测量的引擎转速无关。然而，能够看出，在节流阀处于起动位置时，节流阀111在中间坡道MR期间被开启的速率依赖于所测量的引擎转速。关于最终坡道FR，能够看出，在节流阀处于起动位置时，持续时间和节流阀111在最终坡道FR期间被开启的速率两者均依赖于所测量的引擎转速。
最后，图11的第二节流阀开启阶段COS2(即低速协议)花费总时间t1来完成，而图12的第二节流阀开启阶段COS2(即高速协议)花费总时间t2来完成。在某些布置中，在第一和第二温度T1、T2相同时，t1可以等于t2，使得在节流阀111处于起动位置时第二节流阀开启阶段COS2的总时间与所测量的引擎转速无关。
现在同时参考图13至16，将讨论对于相同的所测量的引擎转速而言，不同的第一和第二温度T1、T2对第二节流开启阶段COS2的特性的影响。图15是利用数据组3的节流阀移动的图形表示，而图16是利用数据组4的节流阀移动的图形表示。正如可以看到的，对于这些示例，对于数据组3(即冷引擎起动)所测量的第一温度是10°F并且所测量的第二温度是10°F，而对于数据组4(即热引擎起动)所测量的第一温度是90°F并且所测量的第二是80°F。低速协议被认为已经针对这些情形中的每一个由控制器选择。因此，图14的低速关系数据表格被用于为冷引擎和热引擎起动两者确定第二节流开启阶段COS2的特性，以生成数据3和4的其余数值。
通过比较图15和图16可以看到的是，起动位置是不同的并因此依赖于所测量的第一温度T1(正如以上讨论的)。关于初始坡道IR，图16中的初始坡道IR的持续时间大于图15中的初始坡道IR的持续时间。因此，初始坡道IR的持续时间依赖于所测量的第一温度T1。然而，节流阀111在初始坡道IR期间被开启的速率对于图15和图16两者是相同的，其正如以上讨论的可以被预选择为致动器20可以开启节流阀111的最快速率。因此，节流阀111在初始坡道IR期间被开启的速率与所测量的第一和第二温度T1、T2无关。
此外，通过比较图15和图16，进一步可以看到，中间坡道MR的持续时间依赖于所测量的第一和第二温度T1、T2两者(正如以上讨论的)。还可以看到，节流阀111在中间坡道MR期间被开启的速率依赖于所测量的第一和第二温度T1、T2的两者(正如以上讨论的)。关于最终坡道FR，能够看出，持续时间和节流阀111在最终坡道FR期间被开启的速率两者依赖于所测量的第一温度T1。
最后，图15的第二节流阀开启阶段COS2(即冷引擎起动)花费总时间t3来完成，而图16的第二节流阀开启阶段COS2(即热引擎起动)花费总时间t4来完成。能够看出，t4明显小于t4。因此，第二节流阀开启阶段COS2的总时间依赖于所测量的第一和第二温度T1、T2是相同的。
应当注意的是，图11至12和图15至16的图虽然准确地描绘了以上讨论的关系数据表格的数据，但是它们不是成比例的。正如从以上讨论的关系数据表格的数据值可以看到，如果他们是成比例的，则不可以合理地在单个页面中清楚地描绘坡道。
现在同时参考图21至24，示出了根据本发明的安装在气冷式内燃机100上的集成点火和自动节流模块3000。集成点火和自动节流模块3000包括以上关于图1所描述的电子自动节流控制系统1000并且被配置为执行图2的方法。集成点火和自动节流模块3000的电子自动节流控制系统1000包括正如以上讨论的致动器20、控制器10(其包括处理器11和存储装置12)、第一温度传感器30、第二温度传感器40、马达驱动电路160以及电连接/通信通道51-54。集成点火和自动节流模块3000中的电子自动节流控制系统1000的功能和结构与如上所述的相同并因此不需要进一步描述。然而，应当注意的是，在某些布置中可以省去第二温度传感器40。
集成模块和自动节流模块3000还包括点火电路4000(其通常包括充电线圈4010)、调节电路4020、储能装置4030、开关4040、点火线圈4050以及钢层压叠片4070。充电线圈4010、调节电路4020、储能装置4030、开关4040以及点火线圈4050彼此处于可操作的协作，并且经由电连接/通信通道56-60与控制器10处于可操作的协作。钢层压叠片4070正如如下所述的相对于充电线圈4010被可操作地设置。
在例示的实施例中，充电线圈4010可以概念上被认为是引擎转速传感器，响应于飞轮126的磁体127，该引擎转速传感器由于在钢层压叠片4070中形成的磁路而产生电荷。具体地说，充电线圈4010围绕钢层压叠片4070的中心腿(不可见)，并且当飞轮126上的磁体127切割钢层压叠片4070中的磁通时(当磁体通过磁通时)，磁路形成在这个中心腿内，其接着在充电线圈4010中生成电荷。该感应电荷不仅将脉冲电荷提供给储能装置4030(其可以是高压电容器)，而且还通过控制器10被接收/检测(在通过调节电路4020调节后)。基于由充电线圈4010生成的电脉冲的定时，控制器10确定引擎的转速。如电流框图所示，充电线圈的电脉冲被调节为提供处理器11可接受的信号。在其它布置中，例如当点火模块不是磁点火系统时，可以设置转动传感器，转动传感器是不同于充电线圈4010和/或除了充电线圈4010之外的部件，其可以通过机械、电学或者磁探测，潜在地通过与曲柄轴或者凸轮轴的适当耦接来检测引擎的旋转。
电连接/通信通道56-60可以包括(不限于)电线、光导纤维、通信电缆、无线通信路径以及它们的组合。正如以下更详细地所述的，只要电连接/通信通道56-60中的每一个可以便于所耦接的元件/部件之间的期望的操作、发送、通信、供电和/或控制，电连接/通信通道56-60的准确的结构特性和布置就不是对本发明的限制。
集成点火和自动节流模块3000还包括壳体3010(在图21中示意性地示出)，该壳体3010容纳除致动器20之外的点火电路4000和电子自动节流控制系统1000的所有元件/部件。从概念上说，与壳体3010结合的点火电路4000可以被认为是点火模块。正如所例示的，点火模块是磁点火系统。
正如本文中所描述的，通过将电子自动节流控制系统1000和点火电路4000设置在同一壳体3010内，可以安装到引擎缸体120(具体地说，安装到引擎曲轴箱123)的单个单元在单个步骤中被生成。在例示的布置中，集成点火和自动节流模块3000可以通过经由螺钉或者其它紧固件将钢层压叠片4070耦接于引擎缸体来安装到引擎缸体120。钢层压叠片4070接着耦接到壳体3010，从而便于整个集成模块3000安装到引擎缸体210。
除了控制自动节流控制系统1000之外，控制器10可以配置为例如通过控制用于点燃火花塞4060的定时来控制点火电路4000。例如，控制器10可以在使引擎节流时调整引燃角(延迟点火)并且优化点火定时。壳体3010可以限定单个的内部空腔，或者可以包括将内部空腔划分为多个腔室的内壁。另外，壳体3010可以是全封闭式壳体或者具有至少一个开口侧的部分封闭式壳体。在例示的布置中，壳体3010包括将它的内部与封闭在其中的部件一起密封的灌注合成物4080。
正如所例示的，控制器10和马达驱动电路160完全设置在壳体3010的内部空腔内。然而，第一温度传感器30从壳体3010凸出。更具体地说，第一温度传感器30从壳体3010凸出，并且耦接到钢层压叠片4070以便与其热耦合。在一个布置中，第一温度传感器30可以嵌入在钢层压叠片4070中。作为耦接到(其包括嵌入)钢层压叠片4070的结果，第一温度传感器30测量钢层压叠片4070的温度，该钢层压叠片4070接着由于与其热协作而以对应于引擎缸体120的方式变热(并且冷却)。因而，第一温度传感器30测量引擎缸体温度。
第二温度传感器40也从壳体3010凸出，使得第二温度传感器40的至少一部分保持暴露于周围环境。这允许进入吹风机壳体500的环境空气150接触到第二温度传感器40。因此，尽管是点火模块的一部分，第二温度传感器40仍可以测量环境气流150的温度。在集成点火和自动节流模块3000的某些布置中，第二温度传感器40可以完全设置壳体3010的外部并且甚至可以省去。
集成点火和自动节流模块3000被安装到飞轮126附近的引擎缸体120。具体地说，集成点火和自动节流模块3000例如通过如上所述的钢层压叠片4070被固定到飞轮126附近的引擎曲轴箱123。磁体127设置在飞轮126上。在飞轮126关于曲柄轴128的旋转期间，磁体127通过点火模块钢层压4070，切割磁力线并且在中心腿中生成磁场，这使充电线圈4010生成对可以是高压电容器的储能装置4030进行充电的高电压供给。可控半导体整流器的形式的开关4040将存储在储能装置4030中的能量传送到点火线圈4050的初级线圈4051，从而生成对点火线圈4050的次级线圈4052充电的磁场。作为次级线圈4052被充电的结果，火花塞4060被点燃/发出火花。
控制器10通过它对引擎的转速的和旋转定位的检测(经由例如引擎曲轴和/或凸轮轴的位置)使火花塞4060的火花与引擎转动同步。调节电路4020执行以下功能：(1)优化对于所有RPM范围的开关4040的栅电流；(2)对在传感器信号上出现的寄生放电进行滤波；和/或(3)确保正确的导前角。虽然点火电路4000被例示为电容性放电点火，但是要理解的是，各种类型的点火电路可以被合并在根据本发明的集成点火和自动节流模块3000中，例如感应的放电点火。另外，虽然例示了磁点火系统，但是集成点火和自动节流模块3000可以包括其它类型的点火系统，例如电池和线圈操作的点火、机械式定时点火以及电子点火。
正如图23至24中例示的，控制器10包括两个处理器11，这两个处理器11与马达驱动器160、开关4040、储能装置4030以及关闭终端4096一起安装到电路板4055。另外，还设置接地标签4090。接地标签4090耦接到钢层压叠片4070，钢层压叠片4070通过其与引擎缸体120的耦接作为接地。为了接收12V电力还设置了电力线4098。引线4097从壳体3010的灌注合成物4080凸出，用于连接到马达/DLA。类似地，高电压次级线圈引线4095也从壳体3010凸出，用于电耦接到火花塞引出罩和终端。
如上所述，图22中例示的内燃机100是气冷引擎并且从而包括从汽缸排124延伸的多个导热鳍129。此外，内燃机100被定位在包括吹风机501的吹送机壳体500内，该吹风机501吸入并且在内燃机100上(包括在第二温度传感器40上和到化油器110中)推动环境气流150。
现在参考图25，以示意图形式示出了根据本发明的集成点火和自动节流模块5000的第二布置。集成点火和自动节流模块5000与如上所述的集成点火和自动节流模块3000相似，除了以下：集成点火和自动节流模块5000的部件和组件容纳在第一壳体5010和第二壳体5020中，而不像集成点火和自动节流模块3000一样在单个壳体3010中。因此，以上的集成点火和自动节流模块3000的描述除了以下阐述的之外适用于集成点火和自动节流模块5000。虽然集成点火和自动节流模块5000的部件和组件正如所例示地在第一和第二壳体5010、5020之间展开，但是在控制器10除了控制用于点燃火花塞4060的定时之外还控制自动节流控制系统1000的意义上，集成点火和自动节流模块仍是集成的。
第二壳体5020容纳充电线圈4010。如上所述，层压叠片4070耦接到第二壳体5020并且可操作地被定位/与充电线圈4010耦接。第一温度传感器30也以凸出方式被第二壳体5020容纳，以便耦接到如上所述的钢层压叠片4070。第二壳体5020还容纳包括初级线圈和次级线圈4051、4052的点火线圈4050以及储能装置4030。然而，在某些其它布置中，储能装置4030可以与第壳体5010一起定位。第一壳体5010包括用于集成点火和自动节流模块3000的图25中例示并且如上所述的其余部件。
在集成点火和自动节流模块5000的另一布置(其未示出)中，层压叠片4070可以耦接到第一壳体5010，同时充电线圈4010与第一温度传感器30一起再次由第一壳体5010容纳。在这些布置中，储能装置4030也可以由第一外罩5010容纳。因而，第二外罩5020将仅仅容纳点火线圈4050(其包括初级线圈和次级线圈4051，4052)。储能装置4030的电能经由外部线路传送到点火线圈4050。开关4040可以由第二壳体5020而不是第一壳体5010容纳。在多个火花塞需要在不同的引擎气缸(在不同的时期)被点燃的布置中，第二壳体5020可以容纳多个点火线圈4050，一个点火线圈用于需要被点燃的每一火花塞。
在点火线圈4050与控制器包封分离的其它布置中，可以为每一点火线圈4050设置层压叠片以优化能量传送，因此它不必是外部的。在这样的条件下，可以使用线圈体内部的小叠片(类似于汽车线圈)。在此情况下，次级线圈4052可以被合并，使得次级线圈4052的两端连接到单独的汽缸火花塞并且该线圈以浪费火花模式点燃，使得尽管两个线圈点燃，但仅仅一个线圈在燃烧下的汽缸中燃烧。这种控制可以由控制器10实现。然而，如果该线圈通过电池而不是磁体被激励，则这个控制可以变得更简单，因为电池可以对线圈充电而不是对电容器充电。
回到图1，所公开的是，在某些布置中，电子自动节流系统1000可以包括反馈传感器，该反馈传感器配置为，测量表示要在或者正在内燃机中燃烧的空气燃料混合物的空气燃料比的参数。正如以下更详细地讨论的，这个反馈传感器可以可操作地耦接到控制器10以形成闭合反馈环，节流阀111的速率和/或位置可以通过该闭合反馈环而在第二节流开启阶段COS2期间(响应于可以基本上实时的由反馈传感器进行的测量)动态地控制。在示出的示例中，反馈传感器被例示为废气传感器50，该废气传感器50可以是测量正在从燃烧室121排出的废气中的氧含量的氧浓度传感器。在其它布置中，反馈传感器可以是例如氧浓度传感器的适当的传感器，该传感器被定位于在燃烧室121中燃烧前的空气燃料混合物中(例如在化油器110内)，或者定位于从化油器延伸到燃烧室121的空气燃料混合物供给通路中。在又一个布置中，反馈传感器可以是将确定入口中的燃料压力的化油器浮子中的气压传感器。在这样的布置中，如果移动减压阀，或者如果燃料压力改变同时该节流仍倾斜，则节流开启的速率可以动态地变化。如果该节流仍处于起始坡道或者中间坡道循环，则快速的节流阀改变可能导致冒烟问题。还可以使用油门位置传感器。
在本发明的某些方面中，在使用这种反馈传感器时，节流阀111在第二节流开启阶段COS2期间的移动特性(例如速率和/或位置)依赖于反馈传感器的实时测量结果。在一个这样的布置中，节流阀111在第二节流开启阶段COS2期间的移动特性(例如速率和/或位置)可以与第一和第二温度T1、T2无关。因此，可以省去第一和第二温度传感器30、40。在其它布置中，除了由反馈传感器带来的测量结果之外，节流阀111在第二节流开启阶段COS2期间的移动特性(例如速率和/或位置)可以附加地依赖于反馈第一和第二温度T1、T2中的至少一个。
现在描述使用这种反馈传感器在引擎起动事件期间动态地控制节流阀111的开启的示例性方法。作为阈值问题，控制器10可以如上所述地执行第一节流阀开启阶段COS1，从而将节流阀111从初始位置移动到起动位置(假定初始和起动位置不相等)。起动位置可以在一个布置中正如以上讨论地依赖于第一温度T1，或者可以在另一布置中与第一和第二温度T1、T2无关。
总之、一旦节流阀111处于起动位置(正如以上讨论的，其可以是降低的起动位置中的一个)，控制器10开始第二节流开启阶段COS2。在第二节流开启阶段COS2的开始和在第二节流开启阶段COS2期间，控制器10反复地从反馈传感器接收表示所测量的参数的信号。这些信号可以在第二节流开启阶段COS2期间连续地被接收，并且可以是在节流阀111从起动位置朝着完全开启位置的移动期间进行的实时测量。在收到这些信号时，控制器10基于最近接收到的信号确定来节流阀111的移动的特性。换言之，节流阀111的移动的特性依赖于由反馈传感器进行的最近的测量。在一个方面中，控制器10基于来自反馈传感器的最近接收到的信号来确定节流阀111要朝着完全开启位置被移动的速率。节流阀111的移动的特性可以使用包括所测量的参数作为变量(类似于以上针对第一和第二温度T1、T2所讨论的)关系数据表格(或算法)通过控制器10确定。
使用致动器20，控制器10则根据由控制器10最近所确定的移动的特性将节流阀111朝着完全开启位置移动。在一个布置中，控制器10将节流阀111以最近已经确定的速率朝着完全开启位置移动。作为节流阀111在第二节流阀开启阶段COS2期间的移动(和移动的特性中的调整)的结果，由反馈传感器所测量的参数可以改变。然而，因为反馈传感器在第二节流阀开启阶段COS2的全部期间处于与控制器10的反馈回路中，所以控制器10基于最近所接收的测量结果动态地调整节流阀111的移动的特性。因此，可以做出对节流阀111的移动的特性的基本上实时的调整，以确保要被燃烧或者正在燃烧的空气燃料混合物的最佳的空气燃料比。因此，在这种情况下，第二节流阀开启阶段COS2可以被认为是动态节流开启阶段。
虽然前述的说明和附图表示本发明的示例性实施例，但是要理解的是，在不脱离正如所附的权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下可以对其作出各种增加、改进以及替换。特别地，对于本领域技术人员清楚的是，在不脱离本发明精神或者基本特征的情况下，本发明可以以其它特定形式、结构、配置、比例、尺寸以及利用其它元件、材料以及部件来具体化。本领域技术人员将理解的是，本发明可以与许多结构、配置、比例、尺寸、材料以及部件的变型一起使用并且另外在本发明的实践中使用，其特别适合于在没有脱离本发明的原则的情况下的特定环境和操作的需求。目前公开的实施例从而在各个方面被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求限定并且不限于前述说明或者实施例。

Claims (34)

1.一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括：控制器、配置为测量表示引擎温度的第一温度的第一温度传感器、配置为测量表示环境气温的第二温度的第二温度传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述方法包括：
a)利用所述控制器确定依赖于所述第一温度的、用于所述节流阀的起动位置；
b)执行第一节流开启阶段，所述第一节流开启阶段包括利用所述致动器将所述节流阀从初始位置移动到所述起动位置；
c)利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一和第二温度；以及
d)在完成所述第一节流开启阶段后，执行第二节流开启阶段，所述第二节流开启阶段包括利用所述致动器根据所述第一坡道将所述节流阀朝着完全开启位置移动。
2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤c)中所确定的所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的差。
3.如权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中所述第一特性是所述节流阀在所述第一坡道期间被移动的速率。
4.如权利要求3方法的方法，其中步骤c)还包括利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的所述第一坡道，其中所述第一坡道的第二特性依赖于所述第一温度，其中所述第二特性是所述第一坡道的开始位置和结束位置。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述电子系统还包括引擎转速传感器，所述方法还包括：
其中步骤b)包括：
b-1)利用所述引擎转速传感器测量所述内燃机的引擎转速，当所述节流阀处于所述起动位置时，所述引擎转速传感器可操作地耦接到所述控制器；
b-2)利用所述控制器确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎曲轴摇转速度；以及
b-3)在确定了所测量的引擎转速低于所述引擎曲轴摇转速度时，将所述节流阀关闭一定量并且返回到步骤b-2)。
6.如权利要求5所述的方法，其中步骤b-3)还包括计算所测量的引擎转速连续地被确定为低于所述引擎曲轴摇转速度的次数；并且其中在所测量的引擎转速连续地被确定为低于所述引擎曲轴摇转速度的次数之上，将所述节流阀移动到所述完全开启位置。
7.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述电子系统还包括引擎转速传感器，所述方法还包括：
其中步骤b)包括：
b-1)利用所述引擎转速传感器测量所述内燃机的引擎转速，当所述节流阀处于所述起动位置或者降低的起动位置时，所述引擎转速传感器可操作地耦接到所述控制器；
b-2)利用所述控制器确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎起动速度；以及
b-3)在确定了所测量的引擎转速超出所述引擎起动速度时，利用所述引擎转速传感器在一时间段后重新测量引擎转速；以及
其中步骤c)还包括利用所述控制器确定所述第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一和第二温度以及重新测量的引擎转速。
8.如权利要求7所述的方法，其中在步骤c)中，对所述第一坡道的确定包括：
在重新测量的引擎转速被确定为处于或者超出引擎转速阈值时，使用高速协议来确定所述第一坡道的第一特性；以及
在重新测量的引擎转速被确定为低于所述引擎转速阈值时，使用低速协议来确定所述第一坡道的第一特性。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中所述第二节流开启阶段包括第一节流开启子阶段和第二节流开启子阶段，所述方法还包括：
步骤c)还包括：利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第二坡道，其中所述第二坡道的第一特性依赖于所述第一温度；以及
步骤d)还包括：
d-1)根据所述第二坡道，在所述第一节流开启子阶段期间将所述节流阀移动到所述起动位置和所述完全开启位置之间的第一中间位置；以及
d-2)根据所述第一坡道，在所述第二节流开启子阶段期间将所述节流阀从所述第一中间位置朝着所述完全开启位置移动。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一坡道的第一特性是所述节流阀在所述第一坡道期间被移动的速率，并且所述第二坡道的第一特性是所述节流阀在所述第二坡道期间被移动的速率；以及其中所述节流阀在所述第一坡道期间被移动的速率小于所述节流阀在所述第二坡道期间被移动的速率。
11.如权利要求9至10中的任一项所述的方法，其中所述第二节流开启阶段包括第三节流开启子阶段，所述方法还包括：
步骤c)还包括：利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第三坡道，其中所述第三坡道的第一特性依赖于所述第一温度；以及
其中步骤d)还包括：
d-3)根据所述第三坡道，在所述第三节流开启子阶段期间将所述节流阀从所述第二中间位置移动到所述完全开启位置。
12.如权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中响应于钥匙开启信号开始步骤a)。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中所述初始位置是部分开启位置。
14.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，还包括：
e)在完成步骤d)后，在所述控制器确定引擎关闭状况时使用所述致动器将所述节流阀返回到所述初始位置。
15.一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量表示引擎温度的第一温度的第一温度传感器、配置为测量表示环境气温的第二温度的第二温度传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述方法包括：
a)利用所述控制器确定用于开启所述节流阀的第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的差；以及
b)使用所述致动器执行节流开启阶段，所述节流开启阶段包括利用所述致动器将所述节流阀根据所述第一坡道朝着完全开启位置移动。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一引擎温度传感器被配置为，测量所述内燃机的曲轴箱或者所述内燃机的引擎缸体的温度作为所述第一温度。
17.如权利要求15至16中的任一项所述的方法，其中所述电子系统还包括引擎转速传感器，所述引擎转速传感器配置为测量所述内燃机的引擎转速，所述方法还包括：
其中步骤a)包括：
a-1)利用所述控制器确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎转速阈值；以及
a-2)在所测量的引擎转速被确定为处于或者超出所述引擎转速阈值时，使用高速协议确定所述第一坡道；而在所测量的引擎转速被确定为低于所述引擎转速阈值时，使用低速协议确定所述第一坡道；以及
其中所述第一坡道的第一特性依赖于是所述高速协议还是所述低速协议被用于确定所述第一坡道。
18.一种用于控制内燃机的节流阀的电子系统，所述电子系统包括：
第一温度传感器，所述第一温度传感器配置为测量表示引擎温度的第一温度；
第二温度传感器，所述第二温度传感器配置为测量表示环境气温的第二温度；
致动器，所述致动器可操作地耦接到所述节流阀以调整所述节流阀的位置，从而调整要在所述内燃机中燃烧的燃料混合物的燃料空气比；以及
控制器，所述控制器可操作地耦接到所述致动器、所述第一温度传感器，以及所述第二温度传感器，所述控制器配置为：(1)基于所述第一温度确定用于所述节流阀的起动位置，并且操作所述致动器以在第一节流开启阶段期间将节流阀从初始位置移动到所述起动位置；以及(2)确定第一坡道，所述第一坡道具有依赖于所述第一和第二温度的特性，并且根据所述第一坡道操作所述致动器，以在第二节流开启阶段期间将节流阀朝着完全开启位置移动。
19.如权利要求18所述的电子控制系统，其中所述第一坡道的第一特性依赖于所述第一温度以及所述第一和第二温度之间的差。
20.如权利要求18至19中的任一项所述的电子系统，还包括可操作地耦接到所述控制器的引擎转速传感器，所述引擎转速传感器配置为测量所述内燃机的引擎转速；并且其中所述控制器还配置为：
(a)确定所测量的引擎转速是否处于或者超出引擎转速阈值；以及
(b)在所测量的引擎转速被确定为处于或者超出所述引擎转速阈值时，使用高速协议确定所述第一坡道；而在所测量的引擎转速被确定为低于所述引擎转速阈值时，使用低速协议确定所述第一坡道，其中所述第一坡道的第一特性依赖于是所述高速协议还是所述低速协议被用于确定所述第一坡道。
21.如权利要求18至20中的任一项所述的电子系统，其中所述第一温度传感器被配置为测量所述内燃机的引擎缸体的温度作为所述第一温度。
22.如权利要求18至21中的任一项所述的电子系统，还包括：
点火模块，所述点火模块包括点火电路、所述第一温度传感器，以及集成到所述点火模块中的所述控制器；以及
壳体，所述壳体容纳所述第一温度传感器和所述点火电路，所述点火电路以可操作的协作方式包括点火线圈、充电线圈、储能装置以及开关；并且其中所述控制器可操作地耦接到所述点火电路。
23.一种集成点火和电子自动节流模块，包括：
壳体，所述壳体配置为安装到飞轮附近的内燃机的引擎缸体；
所述壳体容纳：
第一温度传感器，所述第一温度传感器用于测量表示引擎温度的第一温度；
控制器，所述控制器可操作地耦接到所述第一引擎温度传感器，所述控制器配置为：基于所述第一温度确定节流阀的起动位置；以及操作致动器，在第一节流开启阶段期间将所述节流阀移动到所述起动位置中；以及
点火电路。
24.如权利要求23所述的集成点火和电子自动节流模块，其中所述点火电路以可操作的协作方式包括点火线圈、充电线圈、储能装置以及开关。
25.如权利要求24所述的模块，其中所述控制器可操作地耦接到所述充电线圈并且配置为确定所述内燃机的转速。
26.如权利要求23至25中的任一项所述的模块，其中所述壳体还容纳用于测量表示环境气温的第二温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器可操作地耦接到所述控制器；并且其中所述控制器还配置为基于所述第一和第二温度来确定具有第一特性的第一坡道，并且根据所述第一坡道操作所述致动器，以在第二节流开启阶段期间将所述节流阀朝着完全开启位置移动。
27.一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量参数的反馈传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物的空气燃料比，所述方法包括：
a)所述控制器反复地从所述反馈传感器接收信号，该信号表示在所述节流阀从起动位置朝着完全开启位置的移动期间所测量的参数；
b)基于来自所述反馈传感器的最近接收到的信号，利用所述控制器确定所述节流阀被朝着所述完全开启位置移动的速率；
c)利用所述致动器，以在步骤b)期间最近所确定的速率将所述节流阀朝着所述完全开启位置移动；以及
d)循环到步骤a)，直到利用控制器确定所述节流阀处于所述完全开启位置为止。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述反馈传感器被配置为测量正在化油器中生成的空气燃料混合物的空气燃料比。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述反馈传感器被配置为测量废气特性。
30.如权利要求27至29中的任一项所述的方法，其中所述反馈传感器是氧浓度传感器。
31.如权利要求27至30中的任一项所述的方法，其中步骤a)到d)基本上实时地被执行。
32.如权利要求27至31中的任一项所述的方法，其中所述电子系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器配置为测量表示引擎温度的第一温度，所述方法还包括，在步骤a)之前：
利用所述控制器确定依赖于所述第一温度的、用于所述节流阀的所述起动位置；以及
利用所述致动器将所述节流阀从初始位置移动到所述起动位置。
33.一种使用电子系统来控制内燃机的节流阀的方法，所述电子系统以可操作的协作方式包括控制器、配置为测量参数的反馈传感器，以及配置为移动所述节流阀的致动器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物的空气燃料比，所述方法包括：
a)执行动态节流开启阶段，所述动态节流开启阶段包括：根据形成在所述控制器、所述节流阀以及所述反馈传感器之间的反馈环，基于由所述反馈传感器进行的测量，利用所述致动器将所述节流阀从起动位置朝着完全开启位置移动。
34.一种用于控制内燃机的节流阀的电子系统，所述电子系统包括：
配置为测量参数的反馈传感器，所述参数表示要在或者正在所述内燃机中燃烧的空气燃料混合物是否处于最佳空气燃料比的参数；
致动器，所述致动器可操作地耦接到所述节流阀以调整所述节流阀的位置，从而调整所述燃料混合物中的燃料空气比；以及
控制器，所述控制器可操作地耦接到所述致动器和所述反馈传感器以形成反馈环，所述控制器配置为，基于由所述反馈传感器进行的测量将所述节流阀从起动位置节流阀移动到完全开启位置。
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