專利名稱：進氣渦漩控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種進氣渦漩控制系統(tǒng)及方法，尤指一種適用于引擎并且能正確控制閥片到達定位的進氣渦漩控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
一般機動車輛例如機車的引擎設(shè)計中，為了改善引擎燃燒過程以提高燃燒效率， 除了著重將引擎進氣與噴油嘴所噴出的燃油均勻混合之外，另一方面也設(shè)法讓引擎進氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)運動，藉此使引擎更進一步降低油耗、達到低污染的稀薄燃燒。習知內(nèi)燃引擎進氣道設(shè)計多為固定幾何尺寸，導(dǎo)致空氣流量及流體運動型態(tài)也為固定不變，內(nèi)燃機性能因此被限制住。有許多關(guān)于此的改良設(shè)計被提出，例如中國臺灣專利公告號1261033揭露一種進氣道結(jié)構(gòu)，是于汽缸頭分岔的進氣道其中之一內(nèi)組設(shè)一帶孔閥片。藉此，在引擎中低負載時局部高濃度的油氣可通過帶孔閥片而形成部分的液氣分離，并由此進入燃燒室形成層流進氣后引起層流燃燒，進一步加強稀薄燃燒的效果，且一并達成低油耗、低污染的目的。另外，中國臺灣專利公開號200925397亦揭露一種引擎進氣道結(jié)構(gòu)，其汽缸頭的進氣道末段同樣分岔形成一主進氣管與一次進氣管，當進氣道內(nèi)的阻氣閥片轉(zhuǎn)至一封閉位置時，除了對應(yīng)次進氣管截面的區(qū)域被遮蓋之外，也產(chǎn)生一均壓缺口將進氣道與二進氣管連通，如此當引擎于中低負載時，除了因大部分混合油氣是進入主進氣管而增強了油氣在燃燒室內(nèi)的渦漩效果、促進稀薄燃燒，均壓缺口的存在也使整個管路壓力平衡。不論是上述哪一種習知設(shè)計，都存在有一缺陷，亦即無法得知閥片是否作動至定位(開啟或關(guān)閉)。可想而知，若閥片未正確作動到定位，所預(yù)想的流體運動必然無法達成， 因此有必要針對此問題進行改善。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種進氣渦漩控制系統(tǒng)，以對閥片位置信息實時掌握， 并依此信息實時進行閥片開度修正，確保各種情形下車輛進氣流能以預(yù)定的較佳運動型態(tài)流動，以降低油耗、減少污染。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，進氣渦漩控制系統(tǒng)包括一汽缸頭、一節(jié)流閥裝置、一進氣歧管、一傳感器、一驅(qū)動馬達及一控制器。上述進氣歧管是連接于汽缸頭與節(jié)流閥裝置之間，且進氣歧管內(nèi)組設(shè)有一進氣控制閥片。上述傳感器依據(jù)進氣控制閥片的位置而對應(yīng)產(chǎn)生一開度訊號。上述驅(qū)動馬達是耦接于進氣控制閥片而驅(qū)動之?？刂破麟娦赃B接于傳感器與驅(qū)動馬達并內(nèi)建一參考訊號，其中控制器接收傳感器的開度訊號，當開度訊號不同于一參考訊號，則控制器依據(jù)二訊號的差值控制驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動。上述傳感器可為各種類型位置傳感器，例如為一霍爾傳感器，其固定在進氣歧管的外側(cè)面，進氣控制閥片則樞設(shè)于一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸穿出進氣歧管的部位連接有一偏心轉(zhuǎn)塊，偏心轉(zhuǎn)塊包括有一磁性體。利用霍爾傳感器與磁性體的組合可正確掌握閥片的位置變動以決 定是否進行閥片開度補正。磁性體可為一永久磁鐵或ー電磁鐵。 上述傳感器亦可為電阻式位置傳感器。此外，在使用霍爾傳感器的場合吋，其配置 亦可為磁性體固定于進氣歧管的外側(cè)面，霍爾傳感器則固定在偏心轉(zhuǎn)塊。如此同樣具有正 確掌握閥片位置變動的功能。 控制器可以整合于ー車輛電子控制単元。本實用新型另ー態(tài)樣為ー種進氣渦漩控制方法，用于修正一進氣歧管內(nèi)的ー進氣 控制閥片的開度，進氣歧管是連接于汽缸頭與節(jié)流閥裝置之間，進氣渦漩控制方法包括如 下步驟(A)偵測進氣控制閥片的開度并對應(yīng)產(chǎn)生一開度訊號；(B)比較該開度訊號與一參考訊號；以及(C)當該開度訊號不同于該參考訊號，依據(jù)該ニ訊號的差值轉(zhuǎn)動該進氣控制閥片。本實用新型的優(yōu)點是，藉由上述系統(tǒng)設(shè)計，由于系統(tǒng)對于閥片位置信息是實時掌 握，因此也是依此信息實時進行閥片開度修正，確保了引擎進氣在各種情況下皆能進行預(yù) 設(shè)的較佳流體運動型態(tài)，終能達到降低油耗、減少污染的目的。

圖1是本實用新型第一較佳實施例的車輛進氣系統(tǒng)示意圖。圖2是本實用新型第一較佳實施例的進氣岐管立體圖。圖3是不同于圖2視角的進氣岐管立體圖。圖4是本實用新型第一較佳實施例的各電子元件電性連接關(guān)系方塊圖。圖5是本實用新型第二較佳實施例的進氣岐管立體圖。圖6是本實用新型第三較佳實施例的進氣岐管立體圖。。圖7是本實用新型進氣渦漩控制方法流程圖。主要元件符號說明汽缸頭11燃燒室111進氣道112排氣道113節(jié)流閥裝置21空氣濾清器22進氣歧管30，40，50進氣控制閥片31轉(zhuǎn)軸32，44，52偏心轉(zhuǎn)塊 33，42霍爾傳感器34，41磁性體35，43電子控制単元36控制器37電阻式位置傳感器51驅(qū)動馬達M
具體實施方式
參考圖1 4。圖中顯示有ー速克達機車(SCOOTER-TYPE MOTORCYCLE)的噴射引 擎其包括有一汽缸頭11。汽缸頭11包括有一燃燒室111、一雙ロ進氣道112、以及ー排氣道 113，其中進氣道112與排氣道113分別連通至燃燒室111。進氣岐管30 —端鎖附固定在汽缸頭11上、另一端與節(jié)流閥裝置21連接，節(jié)流閥裝置21又與一空氣濾清器22連接，各元件間的連接關(guān)系也意味著具有相互連通的事實。進氣歧管30內(nèi)組設(shè)有一進氣控制閥片31用以開啟/封閉一部份進氣歧管30截面，主要是利用一轉(zhuǎn)軸32穿置于進氣歧管30，而進氣控制閥片31固定在轉(zhuǎn)軸32上達成。 轉(zhuǎn)軸32兩端皆穿出進氣歧管30本體，且其中一端與一驅(qū)動馬達M耦接而受驅(qū)動馬達M驅(qū)動，另外一端則連接有一偏心轉(zhuǎn)塊33。偏心轉(zhuǎn)塊33上固設(shè)有一磁性體35對周遭環(huán)境界定出一磁場，例如一永久磁鐵或電磁鐵。一霍爾傳感器34固定在進氣歧管30外側(cè)面，因此隨偏心轉(zhuǎn)塊33運動的磁性體35 會因為轉(zhuǎn)軸32的轉(zhuǎn)動而相對于霍爾傳感器34產(chǎn)生位移。驅(qū)動馬達M與霍爾傳感器34皆電性連接于一控制器37，且較佳地，此控制器37是整合在一般車輛所具有的電子控制單元36。由于霍爾傳感器34對應(yīng)不同的環(huán)境磁場會產(chǎn)生不同的電壓訊號輸出，因此每當車輛系統(tǒng)依據(jù)車況需求而將進氣控制閥片31轉(zhuǎn)動至不同位置，霍爾傳感器34皆會對應(yīng)產(chǎn)生一新的電壓訊號(在本文中稱開度訊號)，并將其輸出至控制器37。然后控制器37會依據(jù)一內(nèi)建的對應(yīng)表比對開度訊號與對應(yīng)當時車況的一參考訊號，其中參考訊號記載著關(guān)于當時車況的正確電壓值。當開度訊號與參考訊號不一致，控制器依據(jù)二訊號的差值控制驅(qū)動馬達M轉(zhuǎn)動，使其修正至正確開度位置。由上述可知，藉由整系統(tǒng)所執(zhí)行的實時監(jiān)測、反饋、修正控制等步驟，確保了引擎進氣在各種情況下皆能進行預(yù)設(shè)的較佳流體運動型態(tài)，終能達到降低油耗、減少污染的目的。參考圖5，為第二實施例的進氣岐管立體圖。本實施例同樣是利用霍爾傳感器41 作為偵測開度量的手段，唯其差異處在于，霍爾傳感器41是固定在偏心轉(zhuǎn)塊42上，而磁性體43固定在進氣歧管40外側(cè)面。隨著轉(zhuǎn)軸44的轉(zhuǎn)動，霍爾傳感器41相對于磁性體43如同上一例也產(chǎn)生相對位移，因此同樣能發(fā)出對應(yīng)電壓訊號使控制器掌握閥片的開度位置。 如此同樣可達到修正控制閥片至定位的效果。用于偵測閥片開度位置的手段除了上述例的霍爾傳感器外，其它各種類型位置傳感器皆能取代之，例如電阻式、光電式、音波式、電容式位置傳感器，熟知此項技藝者在參酌本說明書后當能依據(jù)各種已知位置傳感器作用原理進行適當設(shè)置、以及撰寫控制器的對應(yīng)程序。參考圖6，為第三實施例的進氣岐管立體圖。本實施例乃利用一電阻式位置傳感器 51，來監(jiān)控閥片開度。電阻式位置傳感器51固定在進氣歧管50外側(cè)面，并與轉(zhuǎn)軸52外露部位連接。當轉(zhuǎn)軸52轉(zhuǎn)動至不同位置時，傳感器51會因其內(nèi)電阻變化而對應(yīng)產(chǎn)生不同的電壓訊號。同樣地，控制器依據(jù)內(nèi)建的對應(yīng)表比對所偵測的開度訊號與對應(yīng)當時車況的參考訊號， 若不一致，控制器依據(jù)二訊號的差值控制驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動，使其修正至正確開度位置。當然，考慮到磨耗問題，使用非接觸感測手段如霍爾傳感器的系統(tǒng)設(shè)計會較使用接觸感測手段如電阻式位置傳感器者為佳。參考圖7，為進氣渦漩控制方法流程圖。本實用新型的進氣渦漩控制方法可用于正確控制一進氣歧管內(nèi)的一進氣控制閥片的開度。此控制方法包括步驟A，偵測進氣控制閥片的開度并對應(yīng)產(chǎn)生一開度訊號；步驟B，比較開度訊號與一參考訊號；以及步驟C，當開度訊號不同于參考訊號，依據(jù)二訊號的差值轉(zhuǎn)動進氣控制閥片。
權(quán)利要求1.一種進氣渦漩控制系統(tǒng)，包括其特征在于包括一汽缸頭；一節(jié)流閥裝置；一進氣歧管，連接于該汽缸頭與該節(jié)流閥裝置之間，且該進氣歧管內(nèi)組設(shè)有一進氣控制閥片；一傳感器，依據(jù)該進氣控制閥片的位置而對應(yīng)產(chǎn)生一開度訊號； 一驅(qū)動馬達，耦接以驅(qū)動該進氣控制閥片；以及一控制器，電性連接于該傳感器與該驅(qū)動馬達并內(nèi)建一參考訊號，其中該控制器接收該傳感器的該開度訊號，當該開度訊號不同于一參考訊號，則該控制器依據(jù)該二訊號的差值控制該驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該傳感器為一霍爾傳感器是固定在該進氣歧管的外側(cè)面，該進氣控制閥片樞設(shè)于一轉(zhuǎn)軸，且該轉(zhuǎn)軸穿出該進氣歧管的部位連接有一偏心轉(zhuǎn)塊，該偏心轉(zhuǎn)塊包括有一磁性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該磁性體為一永久磁鐵或一電磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該傳感器為一霍爾傳感器， 該進氣歧管的外側(cè)面固定有一磁性體，該進氣控制閥片樞設(shè)于一轉(zhuǎn)軸，且該轉(zhuǎn)軸穿出該進氣歧管的部位連接有一偏心轉(zhuǎn)塊，該霍爾傳感器是固定在該偏心轉(zhuǎn)塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該磁性體為一永久磁鐵或一電磁鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該控制器是整合于一車輛電子控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣渦漩控制系統(tǒng)，其特征在于該傳感器為一電阻式位置傳感器。
專利摘要一種進氣渦漩控制系統(tǒng)及方法，進氣渦漩控制系統(tǒng)包括一汽缸頭、一節(jié)流閥裝置、一進氣歧管、一傳感器、一驅(qū)動馬達及一控制器。進氣歧管連接于汽缸頭與節(jié)流閥裝置之間，且內(nèi)部組設(shè)有一進氣控制閥片。傳感器依據(jù)進氣控制閥片的位置而對應(yīng)產(chǎn)生一開度訊號，控制器接收傳感器的開度訊號，并比較開度訊號是否與內(nèi)建的一參考訊號一致，若不一致則控制器依據(jù)二訊號的差值控制驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動使控制閥片轉(zhuǎn)至正確開度位置。本實用新型由于對閥片位置信息是實時掌握，因此也是依此信息實時進行閥片開度修正，確保了引擎進氣在各種情況下皆能進行預(yù)設(shè)的較佳流體運動型態(tài)，終能達到降低油耗、減少污染的目的。
文檔編號F02D9/10GK202117758SQ201120227430
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者張惠廷, 林冠旭, 涂育廷, 許文誠, 黃志偉 申請人:三陽工業(yè)股份有限公司