[发明专利]曲轴角控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲轴角控制方法及其系统，尤指一种可降低一体式引擎发电机的引擎启动扭矩的曲轴角控制方法及其系统。

背景技术

利用永磁设计一体式引擎发电机应用在惰转熄火功能时，引擎从静止状态到可进行点火喷油的转速是需要很大的扭力来加以完成，尤其是引擎停止时的活塞位置刚好在压缩行程的上死点附近的情况，在下次启动时往往需要最大的启动扭矩，因此一体式发电机必须提供能够同步带动引擎曲轴跨越该压缩行程的上死点的启动扭矩，方能顺利启动引擎将转速带到可进行点火喷油的转速域。然而，为了产生此最大的启动扭矩，除了引擎通常必须长期负荷大扭力之外，一体式发电机在设计上也必须以较大的扭矩来设计，增加了磁铁及驱控器功率组件的成本，同时电池必须提供大电流，不仅耗能，电池寿命长时间亦会受到影响。

为了使在上述的情况下引擎具备高扭力特性，或是克服最大的启动扭矩的问题，现有技术为仅单采用引擎减压缩装置，或是同时采用引擎减压缩装置及在引擎停止后将曲轴逆转的方法，而后者相较于前者更可把启动扭力降至最低。该引擎停止后将曲轴逆转的方法，是在引擎熄火后并完全停止时，控制马达带动该引擎的曲轴往回倒转，直到引擎停在非压缩行程。据此，下次引擎启动时，在活塞到达压缩行程为止可充分加速以取得较大的惯性力，此惯性力即可与引擎的驱动扭矩结合来超过前述的最大启动扭矩，让活塞得以跨越压缩行程。

然而，上述现有技术必须在引擎停止后才驱动马达移动曲轴位置，而有驱动耗能大的问题。此外，由于是停止后才产生驱动，所以会有瞬间微振动现象，舒适性不佳。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种曲轴角控制方法及其系统，能有效降低引擎启动扭矩。

本发明的曲轴角控制方法，应用于一体式引擎发电机在惰转熄火功能的一引擎中，包括：取得熄火信号，并依据该引擎的齿讯信号及上死点判断信号取得该引擎的曲轴的上死点及下死点；判断该引擎的引擎转速是否低于一特定值，若是，则在该齿讯信号中的缺齿信号的结束点将该引擎的发电机设定成驱动模式；以及依据该上死点判断信号判断该曲轴达到该上死点时，将该发电机设定成待机模式，并在该曲轴进一步达到该下死点时，将该发电机设定成吸住模式，以固定该曲轴位置。

本发明的另一目的在于提供一种曲轴角控制系统，包括：引擎，用于提供齿讯信号及上死点判断信号；发电机，用于提供三相霍尔信号；整车控制器，用于提供熄火信号；以及驱动控制器，连接该引擎、该发电机及该整车控制器，该驱动控制器包括：脉波宽度调变单元；功率信号闸，用于控制该脉波宽度调变单元的作动，以控制电池的电流输出；及计算单元，接收该熄火信号、该上死点判断信号、该齿讯信号及该三相霍尔信号，并依据该齿讯信号及该上死点判断信号取得该引擎的曲轴的上死点及下死点，且在该曲轴达到该上死点时关闭该功率信号闸，在该曲轴进一步达到该下死点时，启动该功率信号闸并令该脉波宽度调变单元改变该三相霍尔信号顺序，以固定该曲轴位置。

藉由本发明的曲轴角控制方法及其系统，在取得熄火信号后，即将引擎的发电机设定成待机模式，在引擎转速低于一特定值时，即将引擎的发电机设定成驱动模式，由该发电机提供电流以驱动曲轴继续顺转，且依据上死点判断信号判断曲轴到达上死点时，即将引擎的发电机设定成待机模式，并在曲轴到达下死点时，将该发电机设定成吸住模式，以固定该曲轴位置。据此，能够在不改变引擎及发电机装置的情况下达成惰速熄火的功能，具有低成本的功效，并且在引擎停止后无任何发电机作动。此外，本发明的曲轴角控制方法及其系统能达成曲轴位置控制性佳，进一步有效解决引擎启动时启动扭矩过大的问题，且引擎停止前后平顺无顿转、耗能低。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明曲轴角控制方法的流程示意图；

图2为本发明曲轴角控制方法中曲轴扭矩与曲轴角度的关系示意图；

图3为本发明三相霍尔信号、凸轮信号及齿讯信号对应关系的示意图；

图4为本发明曲轴角控制系统的方块图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。