TW201315892A - 多模式車輛怠速熄火之控制裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種多模式車輛怠速熄火之控制裝置及方法，係在車輛上設置有一怠速熄火模式開關，該怠速熄火模式開關可根據使用者的操作而切換成不同狀態以產生不同的觸發信號，根據該不同的觸發信號，係可控制車輛在滿足熄火條件下進行單次熄火、常態熄火或不熄火等模式，讓使用者因應實地路況選用合適的怠速熄火作業。
Description
本發明關於一種控制車輛執行怠速熄火的方法及裝置，特別是指一種可提供不同怠速熄火模式供使用者任意選用的控制方法及裝置。
近來年由於環保意識逐漸升溫，車輛相關工業在研發新技術時亦朝向此目標發展，例如怠速熄火(Idle Stop)的功能便是希望在某些預設的情況下，經由斷油或斷電的方式自動控制引擎熄火，一方面降低能源消耗，另一方面可減少廢氣排放以降低空氣汙染、減緩暖化現象。
為達成怠速熄火的目的，現有技術是在車輛上裝設一怠速熄火開關，該怠速熄火開關在導通(ON)及截止(OFF)兩種狀態之間進行切換。若使用者開啟該怠速熄火開關，代表啟用怠速熄火功能，當車輛符合怠速熄火條件時，便會自動控制車輛熄火；反之，若該怠速熄火開關未開啟，則表示停用怠速熄火功能。
但根據現有作法，可供使用者選用的怠速熄火模式過於簡單，不符合使用者實際騎乘車輛的操作習慣。例如，縱使在符合怠速熄火條件的前提下，使用者仍是希望能視實地路況任意選擇每次是否皆執行自動怠速熄火，若按照目前的方式，使用者必須在導通(ON)及截止(OFF)兩種狀態之間頻繁切換才能達成，操作上極為不便。
本發明之目的係提供一種多模式車輛怠速熄火之控制方法，供使用者從單次熄火、常態熄火、不熄火三種模式之中，依據實際的騎乘路況選用任何一種進行怠速熄火作業，以提供相對較多的選擇模式。
為達成上述目的，本發明之方法係由一連接至電子控制單元之一車輛怠速熄火控制器執行，該車輛怠速熄火控制器接收來自一怠速熄火模式開關所輸出的信號，該方法包含：判斷怠速熄火條件是否成立，該車輛怠速熄火控制器自電子控制單元接收多種車輛感測資料並預設條件比對，判斷目前的車輛狀態是否符合怠速熄火條件；判斷是否具有怠速熄火信號，車輛怠速熄火控制器根據該怠速熄火模式開關之狀態判斷是否具有一脈衝式的單次熄火信號或一持續維持在觸發準位的常態熄火信號；執行怠速熄火，當怠速熄火條件成立且具有該單次熄火信號或常態熄火信號，該車輛怠速熄火控制器係控制車輛自動怠速熄火；判斷引擎再啟動條件是否成立，於車輛怠速熄火後，車輛怠速熄火控制器係持續判斷引擎再啟動條件是否成立；驅動起動馬達使引擎完成啟動，若判斷已符合引擎再啟動條件，即驅動車輛的起動馬達使引擎恢復運作。
藉此，若是使用者切換該怠速熄火模式開關以產生脈衝式的單次熄火信號，且根據車輛感測資料判斷目前的車輛狀態已經符合怠速熄火條件，則控制車輛斷油熄火，由於怠速熄火模式開關自動恢復為原狀，故即使車輛狀態再次符合怠速熄火條件，仍可維持車輛怠速運作，達到單次自動怠速熄火之目的。另一方面，若是使用者切換該怠速熄火模式開關以產生恆常維持的常態熄火信號，則可在每次符合怠速熄火條件時，均控制車輛斷油熄火，達到自動怠速熄火之目的。
本發明之另一目的係提供一種多模式車輛怠速熄火之控制裝置，供使用者從單次熄火、常態熄火、不熄火三種模式之中，依據實際的騎乘路況選用任何一種進行怠速熄火作業，以提供相對較多的選擇模式。
為達成前述目的，該多模式車輛怠速熄火之控制裝置包含：一車輛怠速熄火控制器，係預設有怠速熄火判斷條件及引擎啟動判斷條件，且連接至車輛的一電子控制單元以接收車輛感測資料而與前述怠速熄火判斷條件或引擎啟動判斷條件比對，據此控制車輛熄火或允許引擎啟動；一怠速熄火模式開關，係連接該車輛怠速熄火控制器之一輸入接腳，係根據使用者的操作而在三種狀態之間互相切換，藉此輸出一脈衝式的單次熄火信號、一維持在第一準位的常態熄火信號或是一維持在第二準位的不熄火信號；該車輛怠速熄火控制器係在有接收該單次熄火信號或常態熄火信號時，且該車輛感測資料符合怠速熄火條件時，控制車輛進行怠速熄火。
請參考圖1，在本發明第一較佳實施例中，本發明多模式車輛怠速熄火控制裝置包含有一車輛怠速熄火控制器10、一電子控制單元20及一怠速熄火模式開關40。該車輛怠速熄火控制器10內部係儲存有多種判斷條件且連接車輛內的電子控制單元(ECU)20，其持續地向電子控制單元20要求傳送各種車輛感測資料，除了從電子控制單元20擷取各項資訊以外，車輛怠速熄火控制器10亦可接受其它獨立的感測信號加入判斷作業，以提高判斷的正確率，例如在本實施例中即連接一輪速感測器30以接收一輪速信號。該電子控制單元20已連接機車本身的各種感測器，故可提供多種車輛感測資訊，包含有油門開度、引擎轉速、電瓶電壓及引擎溫度等。
此外，在本發明之另一較佳實施例中，車輛怠速熄火控制器10可整合在電子控制單元20內部，換言之，電子控制單元20本身儲存有多種判斷條件且將車輛感測資料與判斷條件比對，決定是否須怠速熄火。
於以下敘述中，本發明之方法以圖1所示的電路架構且應用於機車車輛為範例說明，惟本發明可應用在各種需具備控制引擎怠速熄火(Idle stop)及啟動功能之車輛，而非限於機車。
本發明中的怠速熄火模式開關40是一多段式的開關，可設置在車體上而供使用者觸發操作，可產生觸發信號至車輛怠速熄火控制器10。該車輛怠速熄火控制器10即依據其觸發信號而決定是否應執行怠速熄火其執行模式。
請參考圖2~4所示，本實施例所選用的怠速熄火模式開關40具有三種熄火操作模式，即單次熄火(Once)、不熄火(Non-idle)、常態熄火(Idle)。例如圖2所示，該怠速熄火模式開關40係由使用者按壓後再自動彈回原位，此時怠速熄火模式開關40可提供一個脈衝式的觸發信號，該脈衝式的觸發信號可；再如圖3、4所示，該怠速熄火模式開關40亦可固定在兩種不同狀態，提供兩種不同準位的觸發信號。因此，根據該脈衝式的觸發信號、兩種不同準位的觸發信號，可執行三種熄火操作模式。但怠速熄火模式開關40不必然限制於本較佳實施例，凡可以提供多段操作的開關皆可適用。
請參考圖5所示，該怠速熄火模式開關40在等效電路上具有第一至第三接點A、B、C及一共同接點COM，可提供前述三種模式的切換。在每一種模式之下，利用該怠速熄火模式開關40的內部機構設計，第一至第三接點A、B、C的任一個接點會連接到該共同接點COM。請參考下表所示，即本發明三種模式之下，前述四個接點A、B、C、COM對應各模式的連接關係表：
在本較佳實施例中，因為是採取低準位觸發的電路設計，即車輛怠速熄火控制器10接收低準位的信號時可執行怠速熄火功能，因此第一接點A及第三接點C均連接至接點，而第二接點B維持空接，該共同接點COM連接至車輛怠速熄火控制器10的一輸入接腳，該輸入接腳常態連接一高準位的電壓(+5V)。但本發明亦可採取高準位觸發的電路設計，只要將第一接點A及第三接點C改成連接至一高準位的電壓，並且將車輛怠速熄火控制器10的輸入接腳改為常態連接至接地即可。在以下說明中，以低準位觸發電路設計為例說明。
請參考圖2、6所示，當使用者按壓怠速熄火模式開關40而使其自動彈跳為原位時，，因為第一接點A瞬間與共同接點COM連接，在車輛怠速熄火控制器10的輸入接腳上會產生一個脈衝式低準位的單次熄火信號，車輛怠速熄火控制器10判斷應執行「單次熄火」的動作，若車輛滿足怠速熄火的條件，會控制車輛自動怠速熄火一次。由於怠速熄火模式開關40彈跳回原位，縱使車輛再次滿足怠速熄火的條件，仍是維持怠速運轉。
請參考圖4、7所示，當使用者按壓怠速熄火模式開關40而使第三接點C與共同接點COM常態連接時，在車輛怠速熄火控制器10的輸入接腳上會維持一低準位的常態熄火信號，車輛怠速熄火控制器10判斷應執行「常態熄火」的動作，當車輛滿足怠速熄火的條件且該輸入接腳是低準位的期間，均會控制車輛自動怠速熄火。
如圖3的狀態所示，當使用者控制怠速熄火模式開關40使第二接點B與共同接點COM常態連接時，由於第二接點B是空接，在車輛怠速熄火控制器10的輸入接腳上會維持一高準位的信號，車輛怠速熄火控制器10判斷應執行「不怠速熄火」的動作，縱使車輛滿足怠速熄火的條件，仍是維持怠速運轉。
請參考圖8，為本發明之方法流程圖，當車輛行駛時，車輛怠速熄火控制器10係執行下列步驟，持續監控車輛狀況以判斷應否啟動怠速熄火，該方法包含有：判斷怠速熄火條件是否成立(801)，車輛怠速熄火控制器10將多種車輛感測資料與預設條件比對後，判斷目前的狀態是否可執行怠速熄火，例如判斷車輛之電瓶電壓是否超過設定值、引擎溫度是否超過設定值、引擎轉速是否低於設定值、節流閥開度是否低於設定值以及車輛之輪速信號是否低於一設定頻率，其中，若前述有任一條件判斷結果為否，便不允許熄火，只有在全部條件皆成立且持續維持一設定時間時，可允許引擎熄火。若條件不成立，則持續判斷怠速熄火條件是否成立(801)。
判斷是否具有怠速熄火信號(802)，車輛怠速熄火控制器10判斷該怠速熄火模式開關40是否有被按壓而產生一脈衝式單次熄火信號或一持續維持在觸發準位(如低準位)的常態熄火信號。
執行怠速熄火(803)，當前述怠速熄火條件成立，且同時具有脈衝式的單次熄火信號或維持在觸發準位的常態熄火信號，兩方面皆成立時，該車輛怠速熄火控制器10即發出指令，控制車輛自動怠速熄火；反之，若不具有單次熄火信號或常態熄火信號，車輛仍維持怠速狀態(804)。
判斷引擎再啟動條件是否成立(805)，當車輛怠速熄火後，車輛怠速熄火控制器10判斷使用者是否再度啟動車輛的啟動開關，或判斷節流閥是否已打開；驅動起動馬達使引擎完成啟動(806)，在前述步驟中，若判斷已符合引擎再啟動條件，即驅動車輛的起動馬達使引擎恢復運作。
若車輛怠速熄火控制器10係已經與該電子控制單元20整合為一體，則前述步驟即由該電子控制單元20直接執行並進行相關的控制作業即可。
綜上所述，本發明利用設在車輛上的一怠速熄火模式開關40，提供多種怠速熄火模式供使用者任意選擇，支援的模式包含單次熄火、不熄火及常態熄火，使用者可根據實際的路況靈活選用適合的怠速熄火方式。
10．．．車輛怠速熄火控制器
20．．．電子控制單元
30．．．輪速感測器
40．．．怠速熄火模式開關
A．．．第一接點
B．．．第二接點
C．．．第三接點
COM．．．共同接點
圖1：本發明多模式車輛怠速熄火第一較佳實施例之電路方塊圖。
圖2：本發明怠速熄火模式開關切換為單次熄火之狀態示意圖。
圖3：本發明怠速熄火模式開關切換為不熄火之狀態示意圖。
圖4：本發明怠速熄火模式開關切換為常態熄火之狀態示意圖。
圖5：本發明怠速熄火模式開關與車輛怠速熄火控制器之電路連接圖。
圖6：本發明怠速熄火模式開關切換為單次熄火之電路連接圖。
圖7：本發明怠速熄火模式開關切換為常態熄火之電路連接圖。
圖8：本發明之方法流程圖。
Claims (10)
- 一種多模式車輛怠速熄火之控制方法，包含：判斷怠速熄火條件是否成立，係將多種接收到的車輛感測資料與預設條件相互比對，判斷目前的車輛狀態是否符合怠速熄火條件；判斷是否具有怠速熄火信號，根據一怠速熄火模式開關之狀態判斷是否具有一脈衝式的單次熄火信號或一持續維持在觸發準位的常態熄火信號；執行怠速熄火，當怠速熄火條件成立且具有該單次熄火信號或常態熄火信號，係控制車輛自動怠速熄火；判斷引擎再啟動條件是否成立，於車輛怠速熄火後，係持續判斷引擎再啟動條件是否成立；驅動起動馬達使引擎完成啟動，若判斷已符合引擎再啟動條件，即驅動車輛的起動馬達使引擎恢復運作。
- 如申請專利範圍第1項所述多模式車輛怠速熄火之控制方法，其中該怠速熄火條件包含有：車輛之電瓶電壓是否超過設定值、引擎溫度是否超過設定值、引擎轉速是否低於設定值、節流閥開度是否低於設定值以及車輛之輪速信號是否低於一設定頻率；且各條件是否持續維持一設定時間。
- 如申請專利範圍第1項所述多模式車輛怠速熄火之控制方法，在判斷該引擎再啟動條件是否成立之步驟中，係判斷車輛的啟動開關是否開啟或判斷節流閥是否已打開。
- 如申請專利範圍第1項所述多模式車輛怠速熄火之控制方法，在該判斷怠速熄火條件是否成立之步驟中，若條件未成立，係持續進行判斷怠速熄火條件是否成立；在該判斷判斷是否具有怠速熄火信號之步驟中，若不具有單次熄火信號或常態熄火信號，係使車輛維持怠速狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述多模式車輛怠速熄火之控制方法，在該判斷引擎再啟動條件是否成立之步驟中，若不符合條件，係持續再進行判斷引擎再啟動條件是否成立。
- 一種多模式車輛怠速熄火控制裝置，包含有：一車輛怠速熄火控制器，係預設有怠速熄火判斷條件及引擎啟動判斷條件，且連接至車輛的一電子控制單元以接收車輛感測資料而與前述怠速熄火判斷條件或引擎啟動判斷條件比對，據此控制車輛熄火或允許引擎啟動；一怠速熄火模式開關，係連接該車輛怠速熄火控制器之一輸入接腳，係根據使用者的操作而在三種狀態之間互相切換，藉此輸出一脈衝式的單次熄火信號、一維持在第一準位的常態熄火信號或是一維持在第二準位的不熄火信號；該車輛怠速熄火控制器係在有接收該單次熄火信號或常態熄火信號時，且該車輛感測資料符合怠速熄火條件時，控制車輛進行怠速熄火。
- 一種多模式車輛怠速熄火控制裝置，包含有：一電子控制單元，係預設有怠速熄火判斷條件及引擎啟動判斷條件，係將車輛感測資料與前述怠速熄火判斷條件或引擎啟動判斷條件比對，據此控制車輛熄火或允許引擎啟動；一怠速熄火模式開關，係連接該電子控制單元之一輸入接腳，並根據使用者的操作而在三種狀態之間互相切換，藉此輸出一脈衝式的單次熄火信號、一維持在第一準位的常態熄火信號或是一維持在第二準位的不熄火信號；該電子控制單元在接收該單次熄火信號或常態熄火信號時，且該車輛感測資料符合怠速熄火條件時，控制車輛進行怠速熄火。
- 如申請專利第6或7項所述多模式車輛怠速熄火控制裝置，該怠速熄火模式開關具有第一至第三接點及一共同接點，其中第一至第三接點有二接點係常態維持在第一準位，另一接點維持空接；該共同接點連接車輛怠速熄火控制器的輸入接腳，該輸入接腳常態維持在第二準位；該怠速熄火模式開關切換至其中一種狀態時，第一至第三接點中係具有一對應的接點連接至共同接點。
- 如申請專利第6或7項所述多模式車輛怠速熄火控制裝置，該第一準位為低準位；該第二準位係相對第一準位而為高準位；該預設之怠速熄火判斷條件係包含有：車輛之電瓶電壓是否超過設定值、引擎溫度是否超過設定值、引擎轉速是否低於設定值、節流閥開度是否低於設定值以及車輛之輪速信號是否低於一設定頻率；且各條件是否持續維持一設定時間。
- 如申請專利第6或7項所述多模式車輛怠速熄火控制裝置，該第一準位為高準位；該第二準位係相對第一準位而為低準位；該預設之怠速熄火判斷條件係包含有：車輛之電瓶電壓是否超過設定值、引擎溫度是否超過設定值、引擎轉速是否低於設定值、節流閥開度是否低於設定值以及車輛之輪速信號是否低於一設定頻率；且各條件是否持續維持一設定時間。
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