CN102092389B - 车辆定速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆定速控制方法，其首先利用一电子控制单元检测一车辆的一定速开关是否被按下，当按下该定速开关时，则进入一定速模式，并由该电子控制单元发出信号，以锁定一节流阀锁定装置来维持一节流阀的开度，以及调整一电子式无级变速器的速比，而使车辆维持定速行驶。本发明还涉及一种车辆定速控制装置，用以实施上述方法。

Description

车辆定速控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种车辆定速控制方法及装置，特别是涉及一种通过调整ECVT变速箱的速比控制马达来使车辆维持定速行驶的车辆定速控制方法及装置。

背景技术

常用车辆定速控制方法多是以电子控制单元控制节流阀开闭程度，以达到固定车速的目的。例如申请人先前核准公告的台湾第I312325号发明专利，其公开一种“摩托车定速装置以及应用于该装置之定速巡航程序”，请参照图8所示，当摩托车驾驶者按下摩托车定速装置的一定速启动/关闭开关时，一控制器感测各项数据，当判断车速低于一定速车速时，该控制器将调节一节流阀与一燃油喷嘴，以增加送入一燃烧室的空气流量与汽油量；当判断车速高于该定速车速时，该控制器则反向调节该节流阀与燃油喷嘴，以减少送入该燃烧室的空气流量与汽油量。

然而，上述常用摩托车定速装置与定速巡航程序在实际使用上仍具有下述问题，例如：当该摩托车定速装置欲通过调整该节流阀与燃油喷嘴的开度来改变进入该燃烧室的空气量与汽油量，以达到调整车速以保持一恒定车速时，容易使车辆引擎的转速忽高忽低的变动，而引擎转速的急剧变化无法使燃烧室内的燃油达到最佳燃烧效益。结果，常用摩托车定速装置虽可达到保持定速巡航的目的，却也同时增加了损耗的油量。

因此，有必要提供一种车辆定速控制方法及装置，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车辆定速控制方法，其首先利用一电子控制单元检测一车辆的一定速开关是否被按下，当按下该定速开关时，则进入一定速模式，并经由该电子控制单元发出一信号，以锁定一节流阀锁定装置来维持一节流阀的开度恒定，以及调整一电子式无级变速器的速比，而使车辆能以较佳燃烧效率进行定速行驶，其中在进入该定速模式前，该方法包含：由该电子控制单元判断一车速感测装置感测到的车速是否位于一设定范围内，当判断车速在该设定范围内时，进入该定速模式，其中该电子式无级变速器包含一速比控制马达和一皮带轮组，该电子控制单元判断车速是否高于或低于一定速值，当判断车速高于该定速值时，由该速比控制马达将该皮带轮组调整至一低速比；或者，当判断车速低于该定速值时，由该速比控制马达将该皮带轮组调整至一高速比。

本发明的次要目的在于提供一种车辆定速控制装置，其包含一电子控制单元、一电子式无级变速器、一定速开关、一车速感测装置以及一节流阀锁定装置，当按下该定速开关时，通过该电子控制单元锁定该节流阀锁定装置来维持一节流阀的开度，以及调整该电子式无级变速器的速比，因而使车辆以较佳燃烧效率进行定速行驶，其中该电子式无级变速器包含一速比控制马达和一皮带盘组，其中该皮带盘组包含一第一皮带盘轮和一第二皮带盘轮，该速比控制马达用以调整该第一皮带盘轮相对于该第二皮带盘轮的速比。

在本发明的一实施例中，该方法还包含：由该电子控制单元判断一油门开度感测装置是否发出一油门开度信号，当判断该油门开度的变化超过一预设值时，解除该定速模式。

在本发明的一实施例中，该方法还包含：由该电子控制单元判断一剎车开关是否启动，当判断该剎车开关启动时，解除该定速模式。

在本发明的一实施例中，该方法还包含：由该电子控制单元判断该定速开关是否被再次按下，当再次按下该定速开关时，解除该定速模式。

在本发明的一实施例中，该车辆定速控制装置还包含一剎车开关和一显示器，其分别电性连接于该电子控制单元。

附图说明

图1：本发明车辆定速控制装置的电子式无级变速器构造的示意图。

图2：本发明车辆定速控制装置的电路结构示意图。

图3：本发明车辆定速控制装置的功能框图。

图4：本发明车辆定速控制方法优选实施例的模式选择与速比调整流程图。

图5：本发明车辆定速控制方法的模式解除流程图。

图6：本发明车辆定速控制装置的电子式无级变速器构造降低速比的动作示意图。

图7：本发明车辆定速控制装置的电子式无级变速器构造提高速比的动作示意图。

图8：现有摩托车定速装置的功能框图。

【主要元件符号说明】

10电子式无级变速器      11皮带盘组

12第一皮带盘轮          13第二皮带盘轮

14皮带                  15速比控制马达

16减速齿轮组

20电子控制单元          21定速开关

22剎车开关              23油门开度感测装置

24车速感测装置          25显示器

26节流阀锁定装置

S101检测定速开关是否按下的步骤

S102检测车速是否低于设定值的步骤

S103检测车速是否高于设定值的步骤

S104进入定速模式

S105维持一般运转模式

S201检测车速是否高于定速设定值的步骤

S202检测车速是否低于定速设定值的步骤

S203往低速比调整

S204往高速比调整

S205维持速比

S301检测油门开度的变化是否超过预设值的步骤

S302检测剎车信号是否产生的步骤

S303检测是否再次按下定速开关的步骤

S304检测车速是否高于设定值的步骤

S305检测车速是否低于设定值的步骤

S306维持定速模式

S307解除定速模式

具体实施方式

为了让本发明的上述及其它目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本发明的优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

请参照图1所示，其公开了本发明优选实施例的车辆定速控制装置所使用的电子式无级变速器构造的示意图，其中电子式无级变速器(ElectricContinuously Variable Transmission，简称ECVT)为现今汽车、摩托车等车辆普遍使用的一种变速器，但常用电子式无级变速器仅能依据扭力与阻力的感测来自动调整皮带盘组的速比，上述控制常用电子式无级变速器的方法不同于本发明的控制一电子式无级变速器10的方法。本发明的车辆定速控制装置所采用的电子式无级变速器10包含一皮带盘组11和一速比控制马达15，其中该皮带盘组11进一步包含一第一皮带盘轮12与一第二皮带盘轮13，该第一及第二皮带盘轮12、13分别由一对相对的锥形面盘(未标示)组成一可变节距的皮带盘轮。再者，一皮带14附挂于该第一和第二皮带盘轮12、13上，以便将该第一皮带盘轮12的动力传递至该第二皮带盘轮13。该皮带14的用语为一般通称，但其材质不限于皮质带体，其可选择由皮质、橡胶、橡胶与织物混合，或是由金属制成。

请再参照图1所示，该速比控制马达15用以通过一减速齿轮组16来旋转驱动该第一皮带盘轮12的其中一面盘进行轴向移动，以改变该第一皮带盘轮12的节距。该速比控制马达15可以是直流马达、交流马达、有刷或无刷马达，或是伺服马达等任一形式的电动马达。当该第一皮带盘轮12的节距改变时，该第二皮带盘轮13则受一弹簧或普利珠(weigh troller，未示出)的顶推而自动调整节距，使该皮带14保持一定的张力，此为ECVT的一般构造，故在此不再加以详述。当该速比控制马达15正向或反向旋转时，可以改变该第一和第二皮带盘轮12、13的速比，因而达到无级变速的目的。本发明所称的速比为第一皮带盘轮12对第二皮带盘轮13的转数比值。

请同时参照图2的本发明优选实施例的车辆定速控制装置所使用的电路结构图，以及图3的本发明的车辆定速控制装置的功能框图。其中该定速控制装置包含一电子控制单元20、一定速开关21、一剎车开关22、一油门开度感测装置23、一车速感测装置24、一显示器25、一节流阀锁定装置26以及该速比控制马达15，其中该电子控制单元20分别电性连接该定速开关21、剎车开关22、油门开度感测装置23、车速感测装置24、显示器25、节流阀锁定装置26以及速比控制马达15。该电子控制单元20(Electric Contro lUnit,简称ECU)为一运算处理器，其可接受该定速开关21的信号、剎车开关22的剎车信号221、油门开度感测装置23的油门开度信号231，以及车速感测装置24所产生的车速信号241并加以运算，以输出相关控制信号来控制该显示器25、节流阀锁定装置26及速比控制马达15的动作，其中该速比控制马达15的转动可以改变该皮带盘组11的第一和第二皮带盘轮12、13的速比。该定速开关21可以是按钮式开关、触碰式开关或拨杆式开关等电子开关。

请参照图2、3及4所示，其中图4进一步公开本发明的车辆定速控制方法的优选实施例的模式选择与速比调整流程图，本发明将于下文详细说明该电子控制单元20选择是否进入定速模式的各个步骤：

在步骤S101中，该电子控制单元20首先检测该定速开关是否被按下，当该电子控制单元20检测到该定速开关21尚未被按下时，车辆将维持一般运转模式(步骤S105)，其中本发明所谓的一般运转模式是指车辆的车速由传统的变化油门开度来加以控制，当驾驶者欲增加车速时，增加油门开度(通常摩托车的油门开度控制装置为油门把手，而汽车为油门踏板)以提升引擎转速，此时该电子式无级变速器10依据扭力与阻力的感测来自动调整该皮带盘组11的速比；反之，当驾驶者欲降低车速时，则降低油门开度以使引擎转速降低。当该电子控制单元20检测到该定速开关21被按下时，则接着进入步骤S102。

在步骤S102中，该电子控制单元20检测由一车速感测装置24发出的车速信号241是否低于设定值。当车速过低时引擎通常处于不稳定的怠速，且该电子式无级变速器10的皮带盘组11的速比也可能到达一极限值，因此有必要设定一进入定速模式的最低车速设定值，以防止引擎熄火或该速比控制马达15超出极限值的运转，该最低车速设定值例如是10公里或20公里等，但不限于上述速度。当该电子控制单元20检测到车速信号241低于进入定速模式的最低车速设定值时，车辆维持一般运转模式(步骤S105)；当该电子控制单元20检测到车速信号241未低于该设定值时，则接着进入步骤S103。

在步骤S103中，该电子控制单元20检测由该车速感测装置24发出的车速信号241是否高于另一设定值。当车速过高时进入定速模式可能导致发生安全问题，且该电子式无级变速器10的皮带盘组11的速比也可能到达一极限值，因此有必要设定一进入定速模式的最高车速设定值，以防止该速比控制马达15超出极限值的运转，该最高车速设定值例如是50公里或100公里等，但不限于上述速度。当该电子控制单元20检测到车速信号241高于进入定速模式的最高车速设定值时，车辆维持一般运转模式(步骤S105)；当该电子控制单元20检测到车速信号241未高于该设定值时，则接着进入定速模式(步骤S104)，并将定速模式状态显示于该显示器25上，其中该显示器25可选择为一独立灯号或车辆仪表中的一符号灯号。

在定速模式中，该电子控制单元20发出一信号以锁定该节流阀锁定装置26，该节流阀锁定装置26可以是电子节流阀或是机械式节流阀。锁定该节流阀锁定装置26的目的在于保持节流阀开度的恒定，使引擎保持一定转速，由于各种引擎的最佳效率转速不同，例如汽车多数介于1500RPM～4000RPM(转动次数/每分钟)之间，摩托车多数介于1800RPM～6000RPM之间，本发明的电子控制单元20的预设引擎转速可以固定于一最佳运转效率转速(不限于上述转数)，也可以锁定在按下定速开关当时的转速，或以可调整的方式设定该节流阀锁定装置26的锁定预设值。该节流阀锁定装置26可以通过一电磁阀或伺服马达来控制该车辆的节流阀。

当本发明的车辆进入定速模式(步骤S104)之后，该电子控制单元20持续检测该车速感测装置24的车速信号241，在步骤S201中，当该电子控制单元20检测到车速信号241高于定速设定值时，由该电子控制单元20发出信号来使该速比控制马达15往低速比调整(步骤S203)，同时实质维持以恒定的空气流量与汽油量送入引擎燃烧室。请参照图6所示，其公开了本发明的车辆定速控制装置的电子式无级变速器构造降低速比的动作示意图，其中该第一皮带盘轮12往节距缩小的方向调整，同时该第二皮带盘轮13往节距扩大的方向自动调整。在本实施例中，当电子控制单元20发出信号来使该速比控制马达15往低速比调整(步骤S203)时，该速比控制马达15持续对该第一皮带盘轮12往节距缩小的方向进行调整，并且回到步骤S201。若该电子控制单元20检测到车速信号241未高于定速设定值时，则接着进入步骤S202。

在S202步骤中，当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24的车速信号241低于定速设定值时，由该电子控制单元20发出信号来使该速比控制马达15往高速比调整(步骤S204)，请参照图7所示，其公开了本发明的车辆定速控制装置的电子式无级变速器构造提高速比的动作示意图，其中该第一皮带盘轮12往节距扩大的方向调整，同时该第二皮带盘轮13往节距缩小的方向自动调整。当电子控制单元20发出信号来使该速比控制马达15往高速比调整(步骤S204)时，该速比控制马达15持续对该第一皮带盘轮12往节距扩大的方向进行调整，并且回到步骤S201。当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24的车速信号241未低于定速设定值时，该电子控制单元20停止发出用来调整该速比控制马达15的信号，以维持速比(步骤S205)，并且回到步骤S201。

如此，由于在车速高于或低于定速设定值期间，本发明均锁定该节流阀锁定装置26，因此可保持节流阀开度的恒定，而使引擎转速维持在不变的较佳效率转速，以有效避免燃油燃烧不完全，进而降低油耗。同时，转而通过该速比控制马达15来调整该电子式无级变速器10的速比以调整车速维持在定速设定值，以达到定速行驶的目的。

请参照图2至5所示，其中图5进一步公开了本发明的车辆定速控制方法的模式解除流程图。当进入定速模式(S104)时，车辆处于定速模式行驶中，该电子控制单元20同步且持续检测各种信号以判断是否解除定速。在步骤S301中，由该电子控制单元20判断该油门开度感测装置23是否发出一油门开度信号231，当该电子控制单元20检测到该油门开度感测装置23的油门开度信号231的变化超过预设值时，则解除定速模式(步骤S307)；也就是说，当驾驶者欲手动操作油门，在摩托车的油门把手转动一定动量或是汽车的油门踏板踩踏一定动量而产生一油门开度增加信号时，则恢复至一般运转模式，解除对该节流阀锁定装置26的锁定，恢复以油门开度的变化来控制车速的一般行驶状态。当该电子控制单元20未检测到油门开度的变化超过预设值时，则接着进入步骤S302。

在步骤S302中，由该电子控制单元20判断该剎车开关22是否启动，当该电子控制单元20检测到该剎车开关22发出一剎车信号221时，则解除定速模式(步骤S307)；也就是说，当车辆使用该剎车开关22时，也就是由剎车杆或剎车踏板产生一剎车信号221时，则恢复至一般运转模式，解除对该节流阀锁定装置26的锁定，恢复以油门控制车速的一般行驶状态。当该电子控制单元20未检测到有任何剎车信号221产生时，则接着进入步骤S303。

在步骤S303中，由该电子控制单元20判断该定速开关21是否被再次按下，当该电子控制单元20检测到该定速开关21再次被按下时(步骤S303为是)，则解除定速模式(步骤S307)；也就是说，当驾驶者欲解除定速模式时，则可再次按下定速开关21，如此即可恢复至一般运转模式，解除对该节流阀锁定装置26的锁定，恢复以油门控制车速的一般行驶状态。当该电子控制单元20未检测到该定速开关21再次被按下时(步骤S303为否)，则接着进入步骤S304。

在步骤S304中，当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24发出的车速信号241高于预设的定速模式的最高车速设定值时，则解除定速模式(步骤S307)；也就是说，当车辆因下坡或其它因素导致车速高于定速模式的最高车速设定值时，则恢复至一般运转模式，解除对该节流阀锁定装置26的锁定，恢复以油门控制车速的一般行驶状态。当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24发出的车速信号241未高于预设的最高车速设定值时，则接着进入步骤S305。

在步骤S305中，当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24发出的车速信号241低于预设的定速模式的最低车速设定值时，则解除定速模式(步骤S307)；也就是说，当车辆因上坡、逆风或其它因素导致车速低于定速模式的最低车速设定值时，则恢复至一般运转模式，解除对该节流阀锁定装置26的锁定，恢复以油门控制车速的一般行驶状态。当该电子控制单元20检测到该车速感测装置24发出的车速信号241未低于预设的最低车速时，则维持定速模式行驶(步骤S306)。

如上所述，现有技术中，以调整节流阀与燃油喷嘴的开度来改变进入该燃烧室的空气量与汽油量，虽可达到使车辆定速行驶但却无法使燃烧室内的燃油达到最佳燃烧效益；与上述缺点相比，本发明通过维持节流阀开度固定，使车辆引擎维持在一个燃烧效率较佳的实质恒定转速，转而通过调整该速比控制马达15来改变速比及维持车速，因而确实有利于以更佳燃烧效率和更省油的手段来达到使车辆定速行驶的目的。

虽然已经以优选实施例公开了本发明，但是其并非用以限制本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当可以进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书的限定为准。

Claims (7)

1.一种车辆定速控制方法，其特征在于：该车辆定速控制方法包含：

利用一电子控制单元检测一车辆的一定速开关是否被按下，当按下该定速开关时，进入一定速模式；以及

经由该电子控制单元发出一信号，以锁定一节流阀锁定装置来维持一节流阀的开度恒定，以及调整一电子式无级变速器的速比来使该车辆维持定速行驶，

其中在进入该定速模式前，该方法包含：由该电子控制单元判断一车速感测装置感测到的车速是否位于一设定范围内，当判断车速在该设定范围内时，进入该定速模式，

其中该电子式无级变速器包含一速比控制马达和一皮带轮组，该电子控制单元判断车速是否高于或低于一定速值，当判断车速高于该定速值时，由该速比控制马达将该皮带轮组调整至一低速比；或者，当判断车速低于该定速值时，由该速比控制马达将该皮带轮组调整至一高速比。

2.如权利要求1所述的车辆定速控制方法，其中该方法还包含：由该电子控制单元判断一油门开度感测装置是否发出一油门开度信号，当判断该油门开度的变化超过一预设值时，解除该定速模式。

3.如权利要求1所述的车辆定速控制方法，其中该方法还包含：由该电子控制单元判断一刹车开关是否启动，当判断该刹车开关启动时，解除该定速模式。

4.如权利要求1所述的车辆定速控制方法，其中该方法还包含：由该电子控制单元判断该定速开关是否被再次按下，当再次按下该定速开关时，解除该定速模式。

5.一种车辆定速控制装置，其包含一电子控制单元、一电子式无级变速器、一定速开关以及一车速感测装置，其特征在于：该车辆定速控制装置还包含：

一节流阀锁定装置，其中该电子控制单元在判断该定速开关被按下时锁定该节流阀锁定装置以维持一节流阀的开度，以及调整该电子式无级变速器的速比，而使车辆维持定速行驶，

其中该电子式无级变速器包含一速比控制马达和一皮带盘组，

其中该皮带盘组包含一第一皮带盘轮和一第二皮带盘轮，该速比控制马达用以调整该第一皮带盘轮相对于该第二皮带盘轮的速比。

6.如权利要求5所述的车辆定速控制装置，其中该车辆定速控制装置还包含一刹车开关，其电性连接于该电子控制单元。

7.如权利要求5所述的车辆定速控制装置，其中该车辆定速控制装置还包含一显示器，其电性连接于该电子控制单元。