TW201407031A - 怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法 - Google Patents

Abstract

一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法，其中燃油引擎車輛包括燃油引擎、啟動馬達、油門、蓄電裝置、控制裝置及啟動開關，當控制裝置偵測到車輛的行駛速度逐漸降低趨近於零，控制裝置便會偵測蓄電裝置的電量，如果超過可供啟動時所需的電力門檻值，則截斷該燃油引擎的油料供應，令車輛熄火以符合環保要求；直到駕駛重新增大油門時，將自動驅動啟動開關指令蓄電裝置供電至啟動馬達，藉以重啟燃油引擎，降低車輛怠速期間的能源浪費及空氣污染。但若電力不足時，則不強制熄火，以避免無法啟動的問題，增加駕駛的方便性。

Description

怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法

本發明是關於一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法，尤其是一種當車輛怠速時自動熄火，油門增大時自動重啟發動的怠速熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法。

現代人不管是外出郊遊、出遠門或是上班，很多人會選擇開車或是騎乘摩托車做為代步工具，而摩托車的種類相當的多，不論是具有前踏板的速克達摩托車，或是以跨坐方式騎乘的打擋換速摩托車，都是目前所常見的車種。

然而，無論是汽車還是機車，當在馬路上行駛時，都會遇上紅燈暫停，或者是路邊停靠接聽電話、暫停等人之類的各種情況，在等待過程中，車輛雖然並未行駛，但是引擎仍會怠速空轉。這種怠速空轉的狀況，不僅浪費燃油，無謂地消耗有限的資源，也平添空氣中的微粒，造成不必要的空氣污染。為響應環保，有些駕駛會在等待的同時，手動將車輛熄火，直到要行駛時才重新手動再次發動車輛，但由於這樣的動作並不方便，而且重新啟動的時間太長，增加駕駛在行駛上的不便。

為符合環保潮流，目前法規已經修訂，當燃油車輛怠速靜止達一預定時間而不熄火，將予以處罰。故亦有業者提出相關研究，嘗試在燃油車輛中設置一個怠速熄火裝置，當行駛的車輛逐漸減速至停止，怠速熄火裝置便會自動強制車輛熄火，使得車輛在怠速狀態時能夠自動熄火，不需再透過手動切換且免於觸法。

但是，車輛在啟動的過程中，必需先透過一個電動馬達帶動引擎，才 能讓引擎進入燃燒出力的循環。不幸地，電池的蓄電量有限，尤其在新法規下，動輒需熄火與重新啟動，電池所儲存電量將更易於耗盡，且電池壽命也將更短，一旦電池所儲存的電力已快不足時，持續進行上述的強制熄火，將可能在重新啟動時電力耗盡，使得引擎無法被啟動。

加以，現在的摩托車因為噴射引擎的噴油及點火動作都受微處理器控制，而此種改良設計又過於精密，無法由腳踩發動替代，因此目前連摩托車大都已經沒有設置踩發桿，更遑論汽車的發動。所以，一旦在不適當的時機怠速而被強制熄火，就要承擔車輛拋錨在半路上而無法發動的風險。

而且，每一個駕駛的行車習慣皆不相同，對於怠速的標準也未必相同，例如車速需完全歸零或是低於設定的門檻速度，及保持怠速時需維持多少時間，甚至是油門***作至多少程度才能再啟動，如何配合各駕駛所需，讓每一輛設有怠速熄火裝置的車輛，其內部的門檻設定值都可調整，藉以順應駕駛人的習慣而進行調整改變，將可提供駕駛人方便與駕駛樂趣。

再者，當車輛供發動的相關零件如果因為耗損而產生些微損壞，造成啟動時出現異常，而必需要將車輛行駛至維修處時，若是在路程中，車輛仍不停自動進行多次的熄火及啟動，將會對有待調整或替換的零件或機構，增加更大的負擔，增加不必要的額外受損機率，使得零件壽命遭到減損；最壞狀況更是來不及進行替換便損壞在路上。另方面，當車輛剛啟動時，如果駕駛想要暖車，暫時讓車輛保持在怠速狀態，卻被怠速熄火裝置偵測到而自動熄火，讓暖車時間過短，無法達到預期的暖車效果，也是另一層面的不方便。

另方面，當車輛行駛於相當陡斜的上坡路段時，雖然仍在行駛，但是 車速已經明顯變慢，而有些怠速熄火裝置在設計時如果將速度門檻設定的不夠低時，便會因此造成怠速熄火裝置的誤判，使得車輛在上坡路段便自動熄火，要是駕駛沒有即時煞車而往下滑行，不僅可能會因此摔車而造成傷害，甚至更有可能會因此波及後方車輛，而造成更嚴重的傷亡。

因此，如何能提供一種具有偵測電池之電力的儲存量及判斷車輛啟動狀態的怠速熄火裝置，當電力快不足夠，或是啟動出現異常時，解除車輛處於怠速狀態時的自動熄火及熄火後的再啟動流程，供駕駛能夠有更充份的時間將車輛行駛至維修處，即時進行更換作業，增加行駛上的方便性，減少不必要的時間浪費，還有如何避免暖車時被怠速熄火裝置偵測到而自動熄火的問題、如何避免行駛上坡路段時造成的誤判，以及如何設計出可供駕駛調整內部設定的各項門檻值，令怠速熄火及再啟動的功能可以更符合駕駛的行車習慣，這都將會是本案所要聚焦的重點。

本發明之一目的在提供一種具有偵測車輛怠速時自動熄火，偵測到油門被重新操作施加時自動發動的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法。

本發明之再一目的在提供一種具有偵測啟動電量不足時，停止怠速熄火功能的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法。

本發明之另一目的在提供一種具有偵測車輛溫度、且當車輛溫度未達溫度門檻時停止怠速熄火功能的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法。

本發明之又一目的在提供一種當車輛的啟動零件耗損使得發動不易時停止怠速熄火功能，並同時產生一個警示訊息的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法。

本發明之再另一目的在提供一種同時偵測車輪轉速及燃油引擎轉速做為車輛怠速判斷依據、增加判斷車輛怠速準確性的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法。

本發明之再又一目的在提供一種具有偵測車輛怠速時自動熄火，偵測到油門被重新操作施加時自動發動的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛。

本發明之更再一目的在提供一種供確認車輛的溫度高於正常運轉溫度的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛。

本發明之更另一目的在提供一種可依駕駛的行駛習慣調整各判斷門檻值的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛。

依照本發明揭露的一種燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，該燃油引擎車輛包括一個燃油引擎、一個啟動該燃油引擎的啟動馬達、一個供控制該燃油引擎供油量的油門、一個蓄電裝置、及一個控制裝置，其中該怠速熄火與重啟方法包括：a)偵測該燃油引擎車輛速度是否趨近於零；b)由該控制裝置判斷該蓄電裝置儲存之電力是否超過一個啟動該啟動馬達的電力門檻值；及c)當該蓄電裝置儲存電力超過該電力門檻且車速趨近於零，則由該控制裝置截斷該燃油引擎的油料供應。

而照本發明揭露的一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，包括：一個驅動該燃油引擎車輛行駛的燃油引擎；一個啟動該燃油引擎的啟動馬達；一個供控制該燃油引擎供油量的油門；一個供啟動該啟動馬達的蓄電 裝置；及一個當該蓄電裝置儲存電力超過一個電力門檻且車速趨近於零，則截斷該燃油引擎油料供應的控制裝置。

因此，本發明所設計的一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法，是當偵測到車子呈怠速狀態時，會再偵測蓄電裝置儲存之電力，若電力足夠供應啟動馬達驅動，才能令燃油引擎的油料供應被截斷，使得怠速車輛自動熄火，而預先偵測蓄電裝置儲存之電力，可避免當車輛自動熄火後沒有足夠的電力供再啟動的問題，再者，當車輛在發動過程中，如果啟動零件因為長時間的使用所產生耗損，造成車輛啟動出現異常時，便停止車輛的怠速時自動熄火，並在例如儀表板上顯示啟動異常的訊息，供駕駛能夠有更充份的時間將車輛行駛至維修處，增加行駛上的方便性，減少車輛拋錨在路上造成不必要的時間浪費。當車輛剛啟動進行暖車時，更可先偵測目前車輛的溫度，當溫度尚未達預定溫度門檻時，同樣停止車輛的怠速時自動熄火，令暖車過程不會因此被中斷。

而且，本案之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，更可另外設置一個可供輸入及改變各門檻值的資料輸出/入埠，並供一個電腦連線，供調整各門檻值，以達怠速熄火與啟動的時機點能夠符合駕駛習慣，再者，車輛怠速的判斷，除了可依據車輪轉速，更可同時偵測燃油引擎轉速，因此，怠速的條件則必需要車輪轉速及引擎轉速同時降低時才能成立，所以不論車輛是行駛在上坡路段還是下坡路段，皆不會影響到怠速的判斷，增加判斷車輛怠速之準確性，避免車輛在上坡路段或下坡路段時產生誤判而自動熄火的危險，增加對駕駛在行車時的安全保障，並達到上述所有之目的。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現；相同或相似的元件，將以相似的標號標示。

本發明之一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車之第一較佳實施例，如圖1及圖2所示，在本例中，燃油引擎車是以摩托車1為例，包括燃油引擎11、啟動馬達12、油門13、蓄電裝置14、控制裝置15及啟動開關16，其中控制裝置15在本例中是例示為一個發動機控制裝置(ECU)，並儲存有車速門檻值、電力門檻值及啟動門檻值參筆資料。

而本案之一種燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法之第一較佳實施例，一併參考如圖3所示，一開始如步驟301，摩托車1保持在正常行馳速度，並由控制裝置15偵測摩托車1目前的行馳速度，而本例之速度偵測方式，是偵則摩托車1的車輪轉速，接下來如步驟302，由控制裝置15判斷車速是否趨近於零，且維持車速經過一段預定的時間，例如當車輪轉速低於10Kph做為車速門檻值，而維持時間可設為5秒，如果車速尚未趨近於零，則回到步驟301，繼續由控制裝置15判斷目前的車速。

如果車速趨近於零，且已維持5秒，則如步驟303，再由控制裝置15判斷蓄電裝置14目前儲存的電力，是否超過足夠供啟動馬達12啟動的電力門檻值，而本例之電力門檻值是例示為10.6V，如果儲存的電力已趨近電力門檻值，則如步驟304，保持燃油引擎11的油料供應，使摩托車維持在怠速狀態，如果目前儲存的電力超過電力門檻值，則如步驟305，控制裝置15截斷燃油引擎11的油料供應，可令進入怠速狀態的摩托車1自動切換成 熄火狀態。

當駕駛準備要離開時，便會催動油門13，因此，如步驟306，由控制裝置15判斷油門13是否重新***作施加，而本例之油門13的啟動門檻值，是以可供轉動範圍的5%為例，如果油門13尚未***作，則回到步驟306持續監控油門13，如果油門13***作，且轉動範圍超過5%，控制裝置15便會操控啟動開關16驅動蓄電裝置14供電至啟動馬達12，令啟動馬達12重新啟動燃油引擎11，使得切換成熄火狀態的摩托車1可立即被啟動。

參考圖4所示，本例之控制裝置15更可以是一個控制迴路，以邏輯閘控制方式，達到同樣的控制效果，而啟動開關16則可以是一個直接導接至油門13的觸發迴路，當油門13被啟動達啟動門檻時，便可供啟動開關16直接被觸發，並直接驅動蓄電裝置14供電至啟動馬達12。

當然，本例之燃油引擎車是以摩托車1為例，但實際上更可應用各種具有燃油引擎的車輛，因此，不論是一般的轎車、貨車或是公車，皆可同樣具有怠速熄火與重啟功能。

本發明之一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車之第二較佳實施例，如圖5所示，在本例中，燃油引擎車更包括溫度量測裝置17’，在本例中控制裝置15’更包括有一個警示單元150’，且警示單元150’可例示為一個可供顯示警示訊息的儀表板，且控制裝置15’更另儲存有正常溫度門檻值、難發動門檻值及怠速門檻值的資料。

而本案之一種燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法之第二較佳實施例，一併參考如圖6所示，一開始如步驟601，駕駛在啟動摩托車時，控制裝置15’便會開始計算摩托車的啟動時間，並判斷摩托車的啟動時間是否超過難 發動門檻值，而本例之難發動門檻值可例示為時間20秒，如果超過，則表示啟動零件可能有異常，並如步驟602，由該控制裝置15’驅動警示單元150’發出警示訊息，而摩托車即使最後仍發動成功，也必需要關閉怠速偵測及怠速熄火的監控，令駕駛能夠有儘快將摩托車騎至維修處進行維修。

如果在難發動門檻值的時間內啟動成功，再如步驟603，由溫度量測裝置17’感測摩托車目前的溫度，並將量測的溫度資料傳至控置裝置15’，供判斷目前的溫度是否超過溫度門檻值，而本例之正常溫度門檻值則是設定為60度，當測得的溫度資料尚未超過正常溫度門檻值，則摩托車可能還在暖車階段，便可再回到步驟603並持續由控置裝置15’判斷，如果超過正常溫度門檻值，則可如步驟604，開始對摩托車的怠速情況進行監控。

為了增加怠速判定的精準度，一併參考圖7所示，如步驟605，由控制裝置15’判斷車速是否趨近於零，且維持車速經過一段預定的時間，而本例之維持時間同樣可設為5秒，如果車速尚未趨近於零，則回到步驟605，繼續由控制裝置15’判斷目前的車速，如果車速趨近於零，且經過一段預定的時間，則如步驟606，由控制裝置15’判斷燃油引擎11’的轉速是否低於怠速門檻值，且維持轉速經過一段時間，如果燃油引擎11’的轉速仍高於怠速門檻值，則回到步驟606，繼續由控制裝置15’監控，如果燃油引擎11’的轉速低於怠速門檻值，且已維持5秒，則如步驟607，由控制裝置15’判斷蓄電裝置14’目前儲存的電力，是否超過足夠供啟動馬達12’啟動的電力門檻值，如果儲存的電力已趨近電力門檻值，則如步驟608，保持燃油引擎11’的油料供應，使摩托車維持在怠速狀態，如果目前儲存的電力超過電力門檻值，則如步驟609，控制裝置15’截斷燃油引擎11’的油料供應，可令進入 怠速狀態的摩托車自動切換成熄火狀態。

接著如步驟610，由控制裝置15’判斷油門13’是否重新***作施加，如果油門13’尚未***作，則回到步驟610持續監控油門13’，如果油門13’***作，則如步驟611，控制裝置15’便會操控啟動開關16’驅動蓄電裝置14’供電至啟動馬達12’，令啟動馬達12’重新啟動燃油引擎11’，使得切換成熄火狀態的摩托車可立即被啟動。

由於本例更結合以燃油引擎11’的轉速做為怠速判定的方式，因此，當摩托車行駛於上坡路段，雖然車輪轉速變慢，但是燃油引擎11’卻仍會持續運轉，以增加爬坡時所需的扭力，但是，當摩托車行駛於下坡路段時，雖然燃油引擎11’因為所需的扭力減少，而降低轉速，但車輪轉速卻會受到下滑影響而增加，因此，怠速條件必需要燃油引擎11’的轉速及車輪轉速同時低於所設定的門檻值才能成立，使得怠速的判斷不會受地勢的影響而產生誤判，增加怠速判定的精準度。

而本例之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車，更可如圖8所示，另設置一個與控制裝置15’訊號連接的資料輸出/入埠18’，可依駕駛的行車習慣，透過一台電腦連接一條訊號線至資料輸出/入埠18’，並改變上述各門檻值，例如將怠速門檻放寬，或是延長對怠速判定與暖車判定的時間，透過改變門檻使得行車更符合駕駛的需求。

由於本案之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛及熄火與重啟方法，會先偵測蓄電裝置儲存之電力，而所剩之電力必需足以供應啟動，才可啟動怠速時自動熄火的功能，可避免當車輛自動熄火後無法再啟動而拋錨在路上的問題，增加行駛上的方便性，減少不必要的時間浪費，而且，當車 輛在啟動前，若啟動零件已耗損，造成車輛啟動不易時，同樣能自動解除車輛的怠速自動熄火功能，並在儀表板上顯示啟動異常的訊息，供駕駛能夠有更充份的時間將車輛行駛至維修處。又或者，當車輛剛啟動時，更可先偵測目前車輛的溫度，當溫度到達預定溫度門檻時，才可再進行車輛怠速的偵測，使得車輛即使在暖車也不會因此被誤判是怠速而自動熄火，令暖車不會因此被中斷。

而且，本案之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，更可另外設置一個資料輸出/入埠，並透過電腦連線，供輸入及改變各門檻值，可依駕駛習慣進行調整，令怠速熄火及再啟動的功能可以更符合駕駛的行車習慣，再者，車輛怠速的判斷，更可同時偵測燃油引擎轉速及車輪轉速，令怠速的條件必需在車輪轉速及引擎轉速同時降低時才能成立，使得怠速的判斷不會受到地勢的影響造成誤判，增加車輛怠速之判斷的準確性，避免車輛在上坡路段或下坡路段時產生誤判而發生自動熄火的危險，增加駕駛在行車時的安全保障，並達到上述所有之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧摩托車

11、11’‧‧‧燃油引擎

12、12’‧‧‧啟動馬達

13、13’‧‧‧油門

14、14’‧‧‧蓄電裝置

15、15’‧‧‧控制裝置

150’‧‧‧警示單元

16、16’‧‧‧啟動開關

17’‧‧‧溫度量測裝置

18’‧‧‧資料輸出/入埠

圖1是本案之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車之第一較佳實施例的立體圖；圖2是圖1之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車的方塊圖；圖3是本案之燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法之第一較佳實施例的 流程圖；圖4是圖2之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車之油門直接驅動蓄電裝置的方塊圖；圖5是本案之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車之第二較佳實施例的方塊圖；圖6是本案之燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法之第二較佳實施例的流程圖，是說明燃油引擎車輛怠速熄火前的偵測流程；圖7是圖6之燃油引擎車輛怠速熄火前的偵測流程結束後之怠速熄火與重啟判斷的流程圖；及圖8是圖5之怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車另設一個資料輸出/入埠的方塊圖。

11‧‧‧燃油引擎

12‧‧‧啟動馬達

13‧‧‧油門

14‧‧‧蓄電裝置

15‧‧‧控制裝置

16‧‧‧啟動開關

Claims (10)

1. 一種燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，該燃油引擎車輛包括一個燃油引擎、一個啟動該燃油引擎的啟動馬達、一個供控制該燃油引擎供油量的油門、一個蓄電裝置、及一個控制裝置，其中該怠速熄火與重啟方法包括：a)偵測該燃油引擎車輛速度是否趨近於零；b)由該控制裝置判斷該蓄電裝置儲存之電力是否超過一個啟動該啟動馬達的電力門檻值；及c)當該蓄電裝置儲存電力超過該電力門檻且車速趨近於零，則由該控制裝置截斷該燃油引擎的油料供應。
2. 如申請專利範圍第1項所述的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，其中該燃油引擎車輛更包括一個設置於該油門的啟動開關，且該燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法更包括，在該步驟c)截斷該燃油供應後，當該油門重新***作施加時，由該啟動開關驅動該蓄電裝置供電至該啟動馬達重啟該燃油引擎的重啟步驟d)。
3. 如申請專利範圍第1項所述的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，其中該燃油引擎車輛更包括一個訊號連接該控制裝置的溫度量測裝置，且該燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法更包括，在該步驟a)前確認該燃油引擎車輛溫度高於一個正常運轉溫度，以啟始該步驟a)至c)的步驟e)。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，更包括在該步驟a)前，當該燃油引擎車輛啟動耗時超過一個難發動門檻時，關閉該步驟a)至c)的禁止熄火步驟f)。
5. 如申請專利範圍第4項所述的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，更包括在該步驟f)後，由該控制裝置發出警示的步驟g)。
6. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的燃油引擎車輛怠速熄火與重啟方法，其中該步驟a)更包括偵測該燃油引擎轉速是否低於一個怠速門檻的次步驟a1)，及該步驟c)是當該蓄電裝置儲存電力超過該電力門檻、車速趨近於零、及該燃油引擎轉速低於該怠速門檻，則由該控制裝置截斷該燃油引擎的油料供應。
7. 一種怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，包括：一個驅動該燃油引擎車輛行駛的燃油引擎；一個啟動該燃油引擎的啟動馬達；一個供控制該燃油引擎供油量的油門；一個供啟動該啟動馬達的蓄電裝置；及一個當該蓄電裝置儲存電力超過一個電力門檻且車速趨近於零，則截斷該燃油引擎油料供應的控制裝置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，更包括一個設置於該油門的啟動開關，當該燃油供應被截斷、且該油門重新***作施加時，由該啟動開關驅動該蓄電裝置供電至該啟動馬達重啟該燃油引擎。
9. 如申請專利範圍第7項所述的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車輛，更包括一個訊號連接該控制裝置、供該控制裝置確認該燃油引擎車輛溫度高於一個正常運轉溫度的溫度量測裝置。
10. 如申請專利範圍第7、8或9項所述的怠速自動熄火與重啟的燃油引擎車 輛，其中該控制裝置更包括一個供輸入及改變上述各門檻值的資料輸出/入埠。