本發(fā)明是有關(guān)一種引擎熄火制動控制方法，尤指一種四行程摩托車引擎熄火制動控制方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)四行程摩托車(之后簡稱車輛)熄火后，由于引擎的點火器停止作動，且進(jìn)氣管不再引進(jìn)燃料氣體，因此曲軸僅藉由慣性力運(yùn)轉(zhuǎn)。此時，若引擎進(jìn)入一壓縮行程，由于進(jìn)氣閥與排氣閥皆關(guān)閉，引擎的腔室內(nèi)是形成一密閉空間，使得腔室內(nèi)的氣體壓力將對推進(jìn)中的活塞造成阻力。故此，曲軸將無法有足夠的動力可以帶動活塞再往腔室內(nèi)推進(jìn)，導(dǎo)致車輛熄火之后，引擎通常會停止在壓縮行程的狀態(tài)。

當(dāng)車輛再發(fā)動時，由于引擎的起始位置落在壓縮行程的范圍內(nèi)，因此引擎為了要完成壓縮行程，啟動電機(jī)必須要提供更大的啟動扭力才能夠克服腔室中的氣體阻力，以推動靜止中的活塞壓縮腔室內(nèi)的氣體，直到完成壓縮行程。對于啟動電機(jī)而言，每次在車輛發(fā)動時都要負(fù)荷很高的啟動電流與大的扭力，才能以提供足夠的作用力去克服腔室中的氣體壓力。如此，長久下來，啟動電機(jī)的性能將受到嚴(yán)重的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種引擎熄火制動控制方法，解決車輛熄火后，曲軸無法有足夠的動力可以克服腔室中的氣體壓力，導(dǎo)致引擎停止在壓縮行程中，造成車輛再發(fā)動時，要負(fù)荷高啟動電流與大扭力的問題。

為達(dá)成前述目的，本發(fā)明所提出的該引擎熄火制動控制方法，是于一控制單元執(zhí)行，用以對熄火后的一引擎的一曲軸進(jìn)行控制，該引擎熄火制動控制方法包含：取得該曲軸的一轉(zhuǎn)速；判斷該曲軸的該轉(zhuǎn)速是否小于一臨界轉(zhuǎn)速；若該曲軸的該轉(zhuǎn)速小于該臨界轉(zhuǎn)速，對該曲軸剎車減速；取得該曲軸的一角度；根據(jù)該曲軸的該角度，判斷該曲軸是否落在一指定行程，其中該指定行程并非為一壓縮行程；以及若該曲軸落在該指定行程，對該曲軸剎停。

藉由該引擎熄火制動控制方法，針對該曲軸于車輛熄火后的該轉(zhuǎn)速的大小提供不同的控制策略：(1)當(dāng)轉(zhuǎn)速高(大于或等于該臨界轉(zhuǎn)速)時，利用該整合式啟動發(fā)電機(jī)對該曲軸提供正轉(zhuǎn)的驅(qū)動，以提供該曲軸有足夠的動力帶動該活塞越過壓縮行程；(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速低(小于該臨界轉(zhuǎn)速)時，一減壓單元透過離心力保持一排氣閥于壓縮行程時開啟，以降低該汽缸的腔室中氣體壓力，使該曲軸容易地越過壓縮行程。最后對該曲軸剎停，以確保該曲軸停止在非該壓縮行程的范圍。藉此，當(dāng)車輛再發(fā)動時，能夠大幅地降低啟動電機(jī)的啟動電流與啟動扭力，以維持啟動電機(jī)的操作性能。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的引擎熄火制動控制方法還包含：若該曲軸的該轉(zhuǎn)速大于或等于該臨界轉(zhuǎn)速，對該曲軸正轉(zhuǎn)驅(qū)動；取得該曲軸的該角度；根據(jù)該曲軸的該角度，判斷該曲軸是否通過該壓縮行程；及若該曲軸未通過該壓縮行程，回復(fù)執(zhí)行對該曲軸正轉(zhuǎn)驅(qū)動的步驟。

優(yōu)選地，若該曲軸通過該壓縮行程，回復(fù)執(zhí)行取得該曲軸的該轉(zhuǎn)速的步驟。

優(yōu)選地，若該曲軸并非落在該指定行程，回復(fù)執(zhí)行對該曲軸剎車減速的步驟。

優(yōu)選地，對該曲軸剎車制動步驟之前，更包含透過一減壓單元減少該引擎的一腔室內(nèi)的氣體壓力。

優(yōu)選地，利用一整合式啟動發(fā)電機(jī)接收該曲軸的該轉(zhuǎn)速與該角度，以對該曲軸提供剎車制動與減少氣體壓力的控制。

優(yōu)選地，利用裝設(shè)在該曲軸上的一轉(zhuǎn)動感測單元偵測該曲軸的該轉(zhuǎn)速與該角度。

優(yōu)選地，該指定行程是為一壓縮上死點之后至一進(jìn)氣下死點之前的動力行程、排氣行程或進(jìn)氣行程。

優(yōu)選地，該指定行程是為一壓縮上死點之后至一排氣上死點之前的動力行程或排氣行程。

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖說明

圖1：為本發(fā)明四行程摩托車引擎的平面示意圖；

圖2：為本發(fā)明整合式啟動發(fā)電機(jī)帶動曲軸與減壓裝置的示意圖；

圖3：為本發(fā)明整合式啟動發(fā)電機(jī)操作的方塊示意圖；

圖4：為本發(fā)明引擎的四行程循環(huán)的示意圖；及

圖5：為本發(fā)明引擎熄火制動控制方法的流程圖。

具體實施方式

有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明在此配合附圖說明如下。

請參見圖1所示，是為一四行程摩托車引擎30的示意圖。該引擎30主要包含一汽缸31、一進(jìn)氣閥32、一排氣閥33、一活塞34、一點火器35、一連桿36。

該進(jìn)氣閥32與該排氣閥33分別設(shè)于該汽缸31的進(jìn)氣管與排氣管末端。該進(jìn)氣閥32與該排氣閥33的一端分別具有一塞部321、331；該進(jìn)氣閥32于其之該塞部321的另一端連接一凸輪軸，該排氣閥33于其之該塞部331的另一端連接另一凸輪軸。當(dāng)該兩凸輪軸轉(zhuǎn)動時，可分別帶動該進(jìn)氣閥32與該排氣閥33，提供進(jìn)氣與排氣的控制。

該活塞34容置于該汽缸31的腔室內(nèi)，該點火器35設(shè)置于該汽缸31中。該連桿36的一端樞接于該活塞34，另一端則樞接于一曲軸(crankshaft)20上偏離軸心的位置。由于該連桿36樞接于偏離該曲軸20的軸心位置，因此當(dāng)該曲軸20轉(zhuǎn)動時，該曲軸20透過該連桿36帶動該活塞34在腔室內(nèi)往返移動。該曲軸20的端部連結(jié)啟動電機(jī)，當(dāng)該引擎30發(fā)動時，該啟動電機(jī)則帶動該曲軸20轉(zhuǎn)動。

請參見圖2所示，該曲軸20端部可連結(jié)一整合式啟動發(fā)電機(jī)(integratedstartergenerator,isg)10。該整合式啟動發(fā)電機(jī)10電性連接一電瓶(battery)70(配合參見圖3)，在該引擎30被發(fā)動的期間，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10是作為一馬達(dá)，該馬達(dá)自該電瓶70接收工作電源，當(dāng)該馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時，可帶動該曲軸20旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動該活塞34在腔室內(nèi)往返移動，進(jìn)而發(fā)動該引擎30。當(dāng)該引擎30被發(fā)動后，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10是作為一發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)可被運(yùn)轉(zhuǎn)中的該曲軸20驅(qū)動而發(fā)電，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生的電能可儲存在該電瓶70中。

請參見圖3所示，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10具有一控制單元102，該控制單元102可為一微控制器(microcontrollerunit,mcu)或一微處理器(microprocessor,μp)，但不以此為限制。該控制單元102是以接收由一轉(zhuǎn)動感測單元50所偵測到該曲軸20轉(zhuǎn)動狀態(tài)所產(chǎn)生的信號波形，且經(jīng)過計算后以獲得該曲軸20的轉(zhuǎn)動資訊，例如曲軸的轉(zhuǎn)速、曲軸的角度…等等。其中該轉(zhuǎn)動感測單元50是可裝設(shè)于該曲軸20端部外側(cè)。該控制單元102根據(jù)該曲軸20的轉(zhuǎn)動資訊進(jìn)一步對該引擎30進(jìn)行控制。透過一減壓單元40對該引擎30進(jìn)行減壓控制，即減少該引擎30的腔室內(nèi)的氣體壓力；以及透過一制動單元60對該引擎30進(jìn)行制動控制。至于本發(fā)明引擎熄火制動控制的操作詳述如下。

請參見圖4所示，一四行程摩托車的該引擎30是執(zhí)行四個行程以完成一個引擎循環(huán)(four-strokecycle)，此四個行程分別依序為一進(jìn)氣行程(intakestroke)、一壓縮行程(compressionstroke)、一動力行程(powerstroke)以及一排氣行程(exhauststroke)。由于該曲軸20每旋轉(zhuǎn)一圈(360度)表示已執(zhí)行兩個行程，因此該曲軸20需旋轉(zhuǎn)720度(兩圈)才可完成四行程循環(huán)。一般而言，根據(jù)該活塞34的位置定義該曲軸20的角度，舉例而言，該活塞34達(dá)到腔室的最上端位置，即是對應(yīng)于該曲軸20的角度為0度與360度。其中0度即為一排氣上死點(topdeadcenterofexhauststroke,tdcex)，360度即為一壓縮上死點(topdeadcenterofcompressionstroke,tdccp)。該活塞34可達(dá)腔室的最下端位置，即是對應(yīng)于該曲軸20的角度為180度與540度。其中180度即為一進(jìn)氣下死點(bottomdeadcenterofintakestroke,bdcin)，540度即為一動力下死點(bottomdeadcenterofpowerstroke,bdcpw)。

1、當(dāng)該曲軸20的角度轉(zhuǎn)動為0～180度(第一個半圈)時，該活塞34為進(jìn)氣行程，也就是說該活塞34作動于該排氣上死點tdcex與該進(jìn)氣下死點bdcin之間。該曲軸20旋轉(zhuǎn)而帶動該活塞34從腔室的最內(nèi)(上)端往外(下)移動，同時該排氣閥33封閉排氣管，且該進(jìn)氣閥32打開進(jìn)氣管。當(dāng)該活塞34往外移動時，腔室內(nèi)的壓力降低，可令燃料氣體通過進(jìn)氣管而被吸入腔室中。

2、當(dāng)該曲軸20的角度轉(zhuǎn)動為180～360度(第二個半圈)時，該活塞34為壓縮行程，也就是說該活塞34作動于該進(jìn)氣下死點bdcin與該壓縮上死點tdccp之間。該曲軸20旋轉(zhuǎn)而帶動該活塞34往腔室內(nèi)移動，同時該排氣閥33與該進(jìn)氣閥32分別封閉排氣管與進(jìn)氣管。因進(jìn)氣管內(nèi)的空氣無法通往腔室，導(dǎo)致進(jìn)氣管內(nèi)的空氣壓提高。隨著該活塞34越往內(nèi)移動，因燃料氣體沒有空間可被排出，故燃料氣體的壓力將會增加。

3、當(dāng)該曲軸20的角度轉(zhuǎn)動為360～540度(第三個半圈)時，該活塞34為動力行程，也就是說該活塞34作動于該壓縮上死點tdccp與該動力下死點bdcpw之間。該點火器35點燃被壓縮的燃料氣體，使燃料氣體發(fā)生爆炸，爆炸后的壓力將該活塞34往外推送，由此作為行駛車輛的動力來源。

4、當(dāng)該曲軸20的角度轉(zhuǎn)動為540～720度或540～0度(第四個半圈)時，該活塞34為排氣行程，也就是說該活塞34作動于該動力下死點bdcpw與該排氣上死點tdcex之間。該曲軸20旋轉(zhuǎn)而帶動該活塞34往腔室內(nèi)移動，同時該排氣閥33打開排氣管，且該進(jìn)氣閥32封閉該進(jìn)氣管。當(dāng)該活塞34往內(nèi)移動時，可將爆炸后產(chǎn)生的廢氣通過排氣管排出腔室。

請參見圖5所示，是為本發(fā)明引擎熄火制動控制方法的流程圖，并可同時配合參見圖1與圖3。該方法是用以對該引擎連動的該曲軸20進(jìn)行控制。首先，該控制單元102判斷是否接收到一熄火信號(s10)。若該控制單元102從車輛的電門接收到該熄火信號，表示該引擎30處于怠速熄火(idlestop)或電源關(guān)閉(keyoff)的狀態(tài)。反之，若該控制單元102未接收到該熄火信號，則持續(xù)偵測是否接收到該熄火信號。

在車輛熄火之后，車輛的引擎管理系統(tǒng)(enginecontrolunit,ecu)會控制進(jìn)氣管停止引進(jìn)燃料氣體，且該點火器35停止作動，因此即使在進(jìn)氣行程，該引擎30的腔室中未引進(jìn)燃料氣體，該點火器35也不能作動點火，故該引擎30無法再產(chǎn)生動力，藉此減少該引擎30的慣性輸出。

若該控制單元102接收到該熄火信號，透過該轉(zhuǎn)動感測單元50取得該曲軸20的轉(zhuǎn)速(s11)。然后，根據(jù)該曲軸20的轉(zhuǎn)速，該控制單元102判斷該曲軸20的轉(zhuǎn)速是否小于一臨界轉(zhuǎn)速(s12)。為方便說明，特以數(shù)值范例說明，假設(shè)該臨界轉(zhuǎn)速(thresholdrotationalspeed)設(shè)定為每分鐘500轉(zhuǎn)，即500rpm，但并非用以限制本發(fā)明之用。當(dāng)該控制單元102接收到該熄火信號，透過該轉(zhuǎn)動感測單元50取得該曲軸20的轉(zhuǎn)速不小于500rpm時，由于該轉(zhuǎn)速大于或等于該臨界轉(zhuǎn)速，因此該控制單元102判斷出目前該引擎30的轉(zhuǎn)速過快，因此暫時不對該曲軸20進(jìn)行剎車減速的控制。

在此狀況下，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10對該曲軸20提供正轉(zhuǎn)的驅(qū)動(s13)，接著透過該轉(zhuǎn)動感測單元50取得該曲軸20的角度(s14)，并且根據(jù)所取得該曲軸20的角度，判斷該曲軸20是否通過一壓縮行程(s15)。車輛熄火后，該曲軸20僅得藉由慣性轉(zhuǎn)動，一旦該引擎30進(jìn)入壓縮行程，由于壓縮行程中腔室內(nèi)的氣體壓力太大，將使得該曲軸20沒有足夠的動力帶動該活塞34越過該壓縮上死點tdccp，導(dǎo)致該活塞34最后停在壓縮行程。因此若當(dāng)該轉(zhuǎn)動感測單元50偵測到該曲軸20尚未通過該壓縮行程，也就是說該曲軸20尚未通過360度的位置(配合參見圖4)，對應(yīng)該活塞34的作動則為尚未通過該壓縮上死點tdccp的位置，該整合式啟動發(fā)電機(jī)10則對該曲軸20提供正轉(zhuǎn)的驅(qū)動(s13)，進(jìn)一步提供該曲軸20能夠克服壓縮行程的壓縮壓力，以避免該活塞34停在壓縮行程。然而，在本發(fā)明中，判斷該曲軸20是否通過該壓縮行程(s15)不限定判斷該曲軸20是否通過恰為該壓縮上死點tdccp(360度)的位置，也可判斷是否通過該壓縮上死點tdccp后5～10度的位置，也就是說365～370度的位置。

一旦該控制單元102判斷該曲軸20通過該壓縮行程，則再透過該轉(zhuǎn)動感測單元50取得該曲軸20的轉(zhuǎn)速(s11)，以及判斷該曲軸20的轉(zhuǎn)速是否小于該臨界轉(zhuǎn)速(s12)。如此，若該控制單元102判斷出目前該引擎30的轉(zhuǎn)速依然過快，因此仍然不對該曲軸20進(jìn)行剎車減速的控制，并且重復(fù)執(zhí)行步驟(s13)～(s15)。

在步驟(s12)的判斷中，當(dāng)該控制單元102判斷該曲軸20的轉(zhuǎn)速小于該臨界轉(zhuǎn)速時，該控制單元102則透過該制動單元60對該曲軸20剎車減速(s16)。以上述數(shù)值為例，當(dāng)該控制單元102判斷該曲軸20的轉(zhuǎn)速小于500rpm時，該控制單元102判斷出目前該引擎30的轉(zhuǎn)速已低于可以對該曲軸20進(jìn)行剎車制動的控制，如此以確保剎車減速的控制更為安全、更有效率以及延長該引擎30的使用壽命。

此外，當(dāng)該控制單元102判斷該曲軸20的轉(zhuǎn)速小于該臨界轉(zhuǎn)速時，該凸輪軸上的該減壓單元40透過離心力保持該排氣閥33于該壓縮行程時開啟(配合參見圖2)，以達(dá)到對該引擎30提供減壓效果。其中該減壓單元40是可為一減壓凸輪。

在該控制單元102對該曲軸20剎車減速(s16)之后，透過該轉(zhuǎn)動感測單元50取得該曲軸20的角度(s17)，并且根據(jù)所取得該曲軸20的角度，判斷該曲軸20是否落在一指定行程(s18)。如前所述，由于壓縮行程中的壓縮壓力太大，使得該曲軸20不易帶動該活塞34越過該壓縮上死點tdccp，導(dǎo)致該活塞34最后停在壓縮行程，因此在本發(fā)明中，該指定行程是為該壓縮行程以外的另外三個行程，也就是說(1)該進(jìn)氣行程：對應(yīng)該曲軸20的角度為0～180度，對應(yīng)該活塞34的位置為該排氣上死點tdcex與該進(jìn)氣下死點bdcin之間；(2)該動力行程：對應(yīng)該曲軸20的角度為360～540度，對應(yīng)該活塞34的位置為該壓縮上死點tdccp與該動力下死點bdcpw之間；以及(3)該排氣行程：對應(yīng)該曲軸20的角度為540～720度，對應(yīng)該活塞34的位置為該動力下死點bdcpw與該排氣上死點tdcex之間。

因此若該控制單元102判斷該曲軸20若在上述任一指定行程，則以機(jī)構(gòu)控制或電路控制對該曲軸20剎停(s19)，以確保該曲軸20停止在非該壓縮行程的范圍。在本發(fā)明中，雖指出該指定行程可為該壓縮行程以外的另外三個行程，然而，在實際應(yīng)用上，該曲軸20優(yōu)選的停止范圍是為該動力行程或該排氣行程，換言之，對應(yīng)該曲軸20的角度為360～720度，對應(yīng)該活塞34的位置為該壓縮上死點tdccp與該排氣上死點tdcex之間。如此，可確保該曲軸20停止在非該壓縮行程的范圍，使得該引擎30再次啟動時，能夠大幅地降低啟動電機(jī)的啟動電流與啟動扭力，以維持啟動電機(jī)的操作性能。

反之，在步驟(s18)的判斷中，若該曲軸20并非落在該指定行程，則不對該曲軸20進(jìn)行剎停，而是繼續(xù)對該曲軸20進(jìn)行剎車減速，直到該轉(zhuǎn)動感測單元50偵測出該曲軸20落在該指定行程內(nèi)，則對該曲軸20剎停，使得該曲軸20停止在非該壓縮行程的范圍。

綜上所述，本發(fā)明是具有以下的特征與優(yōu)點：

車輛熄火后，針對該曲軸20的該轉(zhuǎn)速的大小提供不同的控制策略：(1)當(dāng)轉(zhuǎn)速高(大于或等于該臨界轉(zhuǎn)速)時，利用該整合式啟動發(fā)電機(jī)10對該曲軸20提供正轉(zhuǎn)的驅(qū)動，以提供該曲軸20有足夠的動力帶動該活塞34越過壓縮行程；(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速低(小于該臨界轉(zhuǎn)速)時，該凸輪軸上的該減壓單元40透過離心力保持該排氣閥33于該壓縮行程時開啟，以降低該汽缸31的腔室中氣體壓力，使該曲軸20容易地越過壓縮行程。最后對該曲軸20剎停，以確保該曲軸20停止在非該壓縮行程的范圍。藉此，能夠大幅地降低啟動電機(jī)的啟動電流與啟動扭力，以維持啟動電機(jī)的操作性能。

附圖標(biāo)記說明

10整合式啟動發(fā)電機(jī)

102控制單元

20曲軸

30引擎

31汽缸

32進(jìn)氣閥33排氣閥

321塞部331塞部

34活塞

35點火器36連桿

40減壓單元

50轉(zhuǎn)動感測單元

60制動單元

70電瓶

tdcex排氣上死點bdcin進(jìn)氣下死點

tdccp壓縮上死點bdcpw動力下死點