TW202043614A - 發電控制系統及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種發電控制系統及其控制方法，該發電控制系統包括一電瓶、一發電裝置以及一引擎控制單元。發電裝置包括一發電機及一整流穩壓裝置，整流穩壓裝置包括一整流元件以及一開關元件，引擎控制單元電連接開關元件及一油門操作元件，以取得油門操作元件之轉速與油門開度之訊息，控制開關元件之導通與否。當引擎控制單元偵測油門操作元件判定進入加速模式時，斷開開關元件，使發電裝置處於不發電狀態。藉此，透過開關元件的設置，本發明可有效控制發電裝置發電回充之啟動時點，提升車輛加速時之加速性。

Description

發電控制系統及其控制方法

本發明係關於一種發電控制系統及其控制方法，尤指一種適用於機車引擎之發電控制系統及其控制方法。

燈規法規要求機車須裝置日行燈，於行駛時必須常時點亮，且日行燈須滿足一定亮度才可為日行燈，故一般裝飾用LED造型燈無法符合法規。

汽車多以新設LED日行燈對應，但符合法規亮度之LED日行燈成本太高，對於機車之終端售價影響太大，高單價機車可直接取消鹵素大燈改為LED大燈並取消大燈開關改常時點燈對應。低單價機種或是產品尚未達到改款週期之機種多沿用原鹵素大燈並常時點燈對應。

然而，由於現今機車要求大燈照明度，故配置單大燈之鹵素大燈多為35W~55W，配置雙大燈之機種為兩顆35W大燈，此額外之電氣負載會使發電機增加額外負載，導致油耗值及加速性能下降。發明人緣因於此，本於積極發明之精神，亟思一種可以解決上述問題之發電控制系統及其控制方法，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發電控制系統，透過在整流穩壓裝置內增設一開關元件，俾能有效控制發電裝置發電回充之啟動時點，只要引擎控制單元偵測油門操作元件判定進入加速模式時，發電裝置將處於不發電狀態或在特定秒數下不進行發電，藉以降低引擎負載，達到改善油耗之目的。

為達成上述目的，本發明之發電控制系統包括有一電瓶、一發電裝置以及一引擎控制單元。發電裝置包括一發電機及一整流穩壓裝置，整流穩壓裝置電連接電瓶，包括一整流元件以及一電連接整流元件之開關元件，發電機電連接整流元件，所述開關元件之作用為控制整流穩壓裝置與其發電迴路達到特定操作狀態不進行發電的目的。引擎控制單元電連接開關元件及一油門操作元件，以取得油門操作元件之轉速與油門開度之訊息，控制開關元件之導通與否。

其中，若以定速下之油門開度-轉速對應圖作為基準，當油門開度大於定速車速下之油門開度時判定為一加速模式，當油門開度小於或等於定速車速下之油門開度時判定為一定速模式，引擎控制單元偵測油門操作元件判定進入加速模式時，斷開開關元件，使發電裝置處於不發電狀態。藉由上述設計，當車輛在加速時，為了避免發電回充狀態下整流穩壓裝置的運作增加了曲軸負載，故本發明透過開關元件的設置，可有效控制發電裝置發電回充之啟動時點，提升車輛加速時之加速性。

上述油門開度-轉速對應圖可於上坡15度之坡度所繪製而成，故可避免車輛行駛於微上坡時，引擎控制單元誤判為加速模式。藉此，當車輛於爬坡狀態下，不會因為油門開度的提升而誤判為加速模式，維持加速模式與定速模式之精確性。

上述引擎控制單元偵測油門操作元件判定進入加速模式時，可斷開開關元件一特定秒數，且該特定秒數依不同機種可設定為3~30秒內之任一秒數。藉此，在低速騎乘時，由於油門操作較和緩，故處於加速模式之時間較短，油耗改善較不明顯，因此本發明提出在進入加速模式時，引擎控制單元控制每次斷開整流穩壓裝置之電器迴路3~30秒之任一秒數，故在低速騎乘時即便不在加速模式下還是可降低發電負載，達到改善油耗之目的。

上述開關元件可為繼電器、金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、矽控整流器(SCR)或絕緣柵雙極電晶體(IGBT)之電子開關元件，可直接與整流穩壓裝置之整流元件電路整合，有節省空間及成本之優點，

上述發電裝置可為交流發電機或一體式啟動兼發電機。藉此，可將車輛行駛中的機械動能透過發電裝置再次轉化為電能儲存，重複循環利用，以達到節能的效果。

本發明之另一目的係在提供一種發電控制系統之控制方法，主要係透過上述發電控制系統來執行本控制方法，該控制方法包含下列步驟： (A)引擎發動與騎乘； (B)判斷該電瓶是否低於一低電門檻值，若是則執行步驟(F)，若否則執行步驟(C)； (C)判斷該電瓶是否高於一滿電門檻值，若是則執行步驟(E)，若否則執行步驟(D)； (D)判斷該發電控制系統是否進入該加速模式，若是則執行步驟(E)，若否則執行步驟(F)； (E)斷開該開關元件，使該發電裝置處於不發電狀態，並回到步驟(B)； (F)導通該開關元件，使該發電裝置處於發電狀態，並回到步驟(B)。

上述低電門檻值可為12伏特；上述滿電門檻值係為13伏特。藉此，當電壓低於12伏特之條件門檻，此時導通開關元件，使發電裝置處於發電狀態而不實施發電控制，可有效避免電瓶老化回充不足導致電瓶電量耗盡；同理，當電壓高於13伏特之條件門檻，此時斷開開關元件，使發電裝置處於不發電狀態，降低引擎損耗。

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，係本發明一較佳實施例之發電控制系統之系統架構圖。圖中出示一種發電控制系統1包括有一電瓶2、一發電裝置3、一引擎控制單元4以及油門操作元件5。發電裝置3主要包括一發電機31及一整流穩壓裝置32，在本實施例中，發電機31係為一交流發電機或一體式啟動兼發電機，可將車輛行駛中的機械動能透過發電裝置3再次轉化為電能儲存，重複循環利用，以達到節能的效果。整流穩壓裝置32電連接電瓶2，包括一整流元件321以及一電連接整流元件321之開關元件322，發電機31電連接整流元件321。其中，所述開關元件322係為一繼電器，亦可為金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、矽控整流器(SCR)或絕緣柵雙極電晶體(IGBT)之電子開關元件，作用為控制整流穩壓裝置32與其發電迴路達到特定操作狀態不進行發電的目的，使其有別於傳統的充電迴路設計，可降低加速時之曲軸負載，提升加速性。

此外，引擎控制單元4（Eletronic Control Unit, ECU）係為車輛所使用之微控制器，其可透過各種感知器去蒐集引擎各部分的工作狀態信號，一般可計算噴油量、點火角、控制怠速旁通閥功能及輸出發電控制訊號，在本實施例中，引擎控制單元4電連接開關元件322及油門操作元件5，可取得油門操作元件5之轉速與油門開度之訊息，作為後續控制該開關元件322之導通與否之判斷依據。

請一併參閱圖2，係本發明一較佳實施例之發電控制系統之加速模式與定速模式之油門開度-轉速對應圖。如圖所示，橫軸座標表示引擎轉速rpm，縱軸座標標示油門開度%，在本實施例中，油門開度-轉速對應圖中之曲線係於上坡15度之坡度在定速下所繪製而成，因車輛操作在上坡15度之油門開度會比平路大，故可避免車輛行駛於微上坡時，引擎控制單元4誤判為加速模式，造成時而發電時而不發電之問題。其中，當油門開度大於定速車速下之油門開度時判定為一加速模式，當油門開度小於或等於定速車速下之油門開度時判定為一定速模式，藉以作為後續判斷的依據。

當引擎控制單元4偵測油門操作元件5判定進入加速模式時，斷開開關元件322，使發電裝置3處於不發電狀態，以降低引擎負載。本發明除了上述方式外，在低速騎乘時，由於油門操作較和緩，故處於加速模式之時間較短，油耗改善較不明顯，故當引擎控制單元4偵測油門操作元件5判定進入加速模式時，亦可使引擎控制單元4斷開開關元件322一特定秒數，在本實施例係斷開6秒，故在低速騎乘時即便不在加速模式下還是可降低發電負載，達到改善油耗之目的。

接著，請參閱圖3，係本發明一較佳實施例之發電控制系統之控制方法之流程圖。如圖所示，步驟(A)引擎發動與騎乘。步驟(B)判斷電瓶2是否低於一低電門檻值，在本實施例中，該低電門檻值係為12伏特，但不以此為限亦可為其他數值，若是則執行步驟(F)導通開關元件322，使發電裝置3處於發電狀態，可有效避免電瓶2老化回充不足導致電瓶2電量耗盡，若否則執行步驟(C)。步驟(C)判斷電瓶2是否高於一滿電門檻值，在本實施例中，該滿電門檻值係為13伏特，但不以此為限亦可為其他數值，若是則執行步驟(E)斷開開關元件322，使發電裝置3處於不發電狀態，降低引擎損耗，若否則執行步驟(D)。步驟(D)判斷發電控制系統1可參考前述油門開度-轉速對應圖是否進入加速模式，若是則執行步驟(E)斷開開關元件322，使發電裝置3處於不發電狀態，並回到步驟(B)，若否則執行步驟(F)導通開關元件322，使發電裝置3處於發電狀態，並回到步驟(B)。

藉由上述方法，本發明透過在整流穩壓裝置內增設一開關元件，俾能有效控制發電裝置發電回充之啟動時點，只要引擎控制單元偵測油門操作元件判定進入加速模式時，發電裝置將處於不發電狀態或在特定秒數下不進行發電，藉以降低引擎負載，達到改善油耗之目的。

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:發電控制系統 2:電瓶 3:發電裝置 31:發電機 32:整流穩壓裝置 321:整流元件 322:開關元件 4:引擎控制單元 5:油門操作元件 A~F:步驟

圖1係本發明一較佳實施例之發電控制系統之系統架構圖。 圖2係本發明一較佳實施例之發電控制系統之加速模式與定速模式之油門開度-轉速對應圖。 圖3係本發明一較佳實施例之發電控制系統之控制方法之流程圖。

1:發電控制系統

2:電瓶

3:發電裝置

31:發電機

32:整流穩壓裝置

321:整流元件

322:開關元件

4:引擎控制單元

5:油門操作元件

Claims (10)

1. 一種發電控制系統，包括有： 一電瓶； 一發電裝置，包括一發電機及一整流穩壓裝置，該整流穩壓裝置電連接該電瓶，包括一整流元件以及一電連接該整流元件之開關元件，該發電機電連接該整流元件；以及 一引擎控制單元，電連接該開關元件及一油門操作元件，以取得該油門操作元件之轉速與油門開度之訊息，控制該開關元件之導通與否； 其中，若以定速下之油門開度-轉速對應圖作為基準，當油門開度大於定速車速下之油門開度時判定為一加速模式，當油門開度小於或等於定速車速下之油門開度時判定為一定速模式，該引擎控制單元偵測該油門操作元件判定進入該加速模式時，斷開該開關元件，使該發電裝置處於不發電狀態，以降低引擎負載。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發電控制系統，其中，該油門開度-轉速對應圖係於上坡15度之坡度所繪製而成，故可避免車輛行駛於微上坡時，該引擎控制單元誤判為該加速模式。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發電控制系統，其中，該引擎控制單元偵測該油門操作元件判定進入該加速模式時，斷開該開關元件一特定秒數。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發電控制系統，其中，該特定秒數依不同機種設定為3~30秒內之任一秒數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發電控制系統，其中，該開關元件係為繼電器、金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、矽控整流器(SCR)或絕緣柵雙極電晶體(IGBT)之電子開關元件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發電控制系統，其中，該發電裝置係為交流發電機或一體式啟動兼發電機。
7. 一種發電控制系統之控制方法，該發電控制系統包括有一電瓶、一發電裝置以及一引擎控制單元；該發電裝置包括一發電機及一整流穩壓裝置，該整流穩壓裝置電連接該電瓶，包括一整流元件以及一電連接該整流元件之開關元件，該發電機電連接該整流元件；該引擎控制單元電連接該開關元件及一油門操作元件，以取得該油門操作元件之轉速與油門開度之訊息，控制該開關元件之導通與否；其中，若以定速下之油門開度-轉速對應圖作為基準，當油門開度大於定速車速下之油門開度時判定為一加速模式，當油門開度小於或等於定速車速下之油門開度時判定為一定速模式，該控制方法包含下列步驟： (A)引擎發動與騎乘； (B)判斷該電瓶是否低於一低電門檻值，若是則執行步驟(F)，若否則執行步驟(C)； (C)判斷該電瓶是否高於一滿電門檻值，若是則執行步驟(E)，若否則執行步驟(D)； (D)判斷該發電控制系統是否進入該加速模式，若是則執行步驟(E)，若否則執行步驟(F)； (E)斷開該開關元件，使該發電裝置處於不發電狀態，並回到步驟(B)；以及 (F)導通該開關元件，使該發電裝置處於發電狀態，並回到步驟(B)。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發電控制系統之控制方法，其中，該油門開度-轉速對應圖係於上坡15度之坡度所繪製而成，故可避免車輛行駛於微上坡時，該引擎控制單元誤判為該加速模式。
9. 如申請專利範圍第7項所述之發電控制系統之控制方法，其中，該低電門檻值係為12伏特。
10. 如申請專利範圍第7項所述之發電控制系統之控制方法，其中，該滿電門檻值係為13伏特。

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