蝶型阀模块、引擎管理系统及车辆控制方法与流程

1.本发明涉及一种蝶型阀模块、引擎管理系统及车辆控制方法，特别是一种通道可全开、部分开启或关闭的蝶型阀模块、具有上述蝶型阀模块的引擎管理系统及车辆控制方法。


背景技术：

2.目前，骑乘沙滩车为部分欧美国家流行的休闲娱乐。由于此种车辆不须驾照便可骑乘，在青少年之间相当风行。然而，若骑乘者未遵守在特定区域内骑乘的规定，可能会骑到危险的区域而发生意外。


技术实现要素：

3.本发明是针对一种蝶型阀模块，其通道可全开、部分开启或关闭。
4.本发明是针对一种引擎管理系统，其具有上述的蝶型阀模块。
5.本发明是针对一种车辆控制方法，其可采用上述的引擎管理系统而能够控制引擎本体的运作率，进而达到电子围篱或限制最高车速的效果。
6.根据本发明的实施例的一种蝶型阀模块，包括阀座、阀片、第一止挡件及第二止挡件。阀座具有通道。阀片可转动地配置于通道内。第一止挡件连动于阀片。第二止挡件适于进出第一止挡件的移动路径。当第二止挡件位于第一止挡件的运动路径上，且隔开于第一止挡件时，阀片平行于通道的延伸方向而使通道全开。当第一止挡件往第二止挡件的方向运动而被第二止挡件止挡时，阀片翻转至通道呈部分开启。当第二止挡件退出第一止挡件的移动路径时，阀片适于翻转至封闭通道。
7.本发明的实施例的一种引擎管理系统，包括引擎本体、进气流道、上述的蝶型阀模块及引擎控制单元。进气流道连通于引擎本体，以供气至引擎本体。蝶型阀模块连接于进气流道，以控制进入进气流道的气体量。引擎控制单元电性连接于引擎本体及蝶型阀模块，以控制蝶型阀模块的通道全开、部分开启或关闭。
8.在根据本发明的实施例中，蝶型阀模块还包括齿轮及齿条。齿轮连动于阀片。齿条啮合于齿轮，第一止挡件固定于齿条，齿条适于沿着第一轴线移动而带动齿轮转动，第二止挡件适于沿着第二轴线移动，而进出第一止挡件的移动路径。
9.在根据本发明的实施例中，蝶型阀模块还包括第一电磁阀及第二电磁阀。第一电磁阀齿条连动于第一电磁阀而适于沿着第一轴线移动。第二止挡件连动于第二电磁阀而适于沿着第二轴线移动。引擎控制单元电性连接于第一电磁阀及第二电磁阀。
10.在根据本发明的实施例中，齿轮的轴心同轴于阀片的转轴。
11.本发明的实施例的一种车辆控制方法，包括:划定空间内的虚拟围篱的范围；提供车辆至虚拟围篱内，其中车辆具有对应于虚拟围篱的定位器及引擎管理系统；以及依据车辆相对于虚拟围篱的位置，引擎控制单元调整蝶型阀模块的通道为全开、部分开启或关闭，以控制引擎本体的运作率。
12.在根据本发明的实施例中，当车辆位于虚拟围篱内时，引擎控制单元控制蝶型阀模块的通道全开，当车辆跨越虚拟围篱时，引擎控制单元控制蝶型阀模块的通道部分开启或关闭，以限制引擎本体的运作率。
13.本发明的蝶型阀模块通过第二止挡件适于进出第一止挡件的移动路径的设计，来使阀片可停留在三种位置，而使得通道全开、部分开启或关闭。本发明的蝶型阀模块应用于引擎管理系统时，可以控制进入进气流道的气体量，进而控制引擎本体的运作率。本发明的车辆控制方法采用上述的引擎管理系统，而依据车辆相对于虚拟围篱的位置，来控制引擎本体的运作率，而可达到电子围篱的效果。
附图说明
14.包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
15.图1为本发明的实施例的一种引擎管理系统的示意图；
16.图2a是图1的引擎管理系统的蝶型阀模块的示意图；
17.图2b是图2a的齿条、齿轮、第一止挡件、第二止挡件的相对位置示意图；
18.图3a是图2a的另一视角示意图；
19.图3b是图2a的阀片位于全开位置的示意图；
20.图4是第一止挡件被第二止挡件止挡的示意图；
21.图5是阀片位于部分开启位置的示意图；
22.图6a与图6b是第二止挡件退开且齿条继续沿第一轴线移动的示意图；
23.图7a与图7b是阀片位于关闭位置的示意图；
24.图8为虚拟围篱与采用本发明的实施例的引擎管理系统的车辆的示意图。
25.附图标号说明
26.a1:第一轴线；
27.a2:第二轴线；
28.5:引擎管理系统；
29.10:过滤器；
30.20:油门；
31.30:注油器；
32.40:引擎本体；
33.50:曲轴位置传感器；
34.60:进气流道；
35.70:引擎控制单元；
36.80:虚拟围篱；
37.82、82a:车辆；
38.84:定位器；
39.100:蝶型阀模块；
40.110:第一电磁阀；
41.112:齿条；
42.114:第一止挡件；
43.120:第二电磁阀；
44.122:第二止挡件；
45.130:齿轮；
46.132:轴心；
47.136:阀片；
48.140:阀座；
49.142:通道。
具体实施方式
50.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
51.图1为本发明的实施例的一种引擎管理系统的示意图。请参阅图1，本实施例的引擎管理系统5包括过滤器10、油门20、注油器30、引擎本体40、曲轴位置传感器50、进气流道60、蝶型阀模块100及引擎控制单元70。进气流道60连通于引擎本体40，以供气至引擎本体40。过滤器10配至于进气流道60的入口，以过滤进入进气流道60的空气。油门20、注油器30设置于过滤器10与引擎本体40之间。曲轴位置传感器50靠近引擎本体40。
52.值得一提的是，在本实施例中，蝶型阀模块100连接于进气流道60，且位于过滤器10与油门20之间，用以控制进入进气流道60的气体量。引擎控制单元70至少电性连接于引擎本体40及蝶型阀模块100。在本实施例中，引擎控制单元70可控制蝶型阀模块100，来使蝶型阀模块100的通道142有全开、部分开启或关闭三种状态，进而调整能够被送入引擎本体40内的气体量，而控制引擎本体40的运作率。
53.下面将对蝶型阀模块100进行说明。图2a是图1的引擎管理系统的蝶型阀模块的示意图。图2b是图2a的齿条、齿轮、第一止挡件、第二止挡件的相对位置示意图。图3a是图2a的另一视角示意图。图3b是图2a的阀片位于全开位置的示意图。
54.请参阅图2a至图3b，本实施例的蝶型阀模块100包括阀座140(图3a)、阀片136(图3a)、齿轮130、齿条112、第一电磁阀110、第二电磁阀120、第一止挡件114及第二止挡件122。如图3a所示，阀座140具有通道142。阀座140的通道142可连通于图1的进气流道60，阀片136可转动地配置于通道142内。
55.在本实施例中，齿轮130连动于阀片136，阀片136的转动会由齿轮130来带动。具体地说，齿轮130的轴心132例如即为阀片136的转轴，当齿轮130转动时，阀片136跟着转动。当然，在其他实施例中，齿轮130的轴心132与阀片136的转轴也可是独立的两件再相连，也可以不同轴，只要齿轮130连动于阀片136即可。
56.齿条112连动于第一电磁阀110而适于沿着第一轴线a1移动。由图2b可见，齿条112啮合于齿轮130。因此，第一电磁阀110运作可使得齿条112沿着第一轴线a1移动，而带动齿轮130转动，进而使阀片136转动。
57.此外，第一止挡件114固定于齿条112。换句话说，第一电磁阀110运作时，齿条112沿着第一轴线a1移动，连带地第一止挡件114也沿着第一轴线a1移动。第二止挡件122连动于第二电磁阀120而适于沿着第二轴线a2移动，而适于进出第一止挡件114的移动路径。
58.如图2b与图3a所示，当第二止挡件122位于第一止挡件114的运动路径上，且隔开于第一止挡件114时，阀片136平行于通道142的延伸方向而使通道142全开，阀片136与通道142之角度约为0度。此时，第一止挡件114尚未受到第二止挡件122的阻挡。由图3b可见，由于阀片136平行于通道142的延伸方向，通道142全开，大量的气流可通过通道142。
59.在本实施例中，引擎控制单元70(图1)电性连接于第一电磁阀110及第二电磁阀120，以控制第一电磁阀110及第二电磁阀120运作。当然，在其他实施例中，蝶型阀模块100也可以应用于其他系统，并不限制于引擎管理系统5。
60.图4是第一止挡件被第二止挡件止挡的示意图。图5是阀片位于部分开启位置的示意图。请参阅图4与图5，当引擎控制单元70欲调整蝶型阀模块100的通气量时，可指示第一电磁阀110作动，第一电磁阀110使齿条112沿着第一轴线a1移动，第一止挡件114会往第二止挡件122的方向运动而被第二止挡件122止挡。在这个过程中，齿轮130被齿条112带动而转动，进一步使阀片136转动至通道142呈部分开启的状态。此时，受到阀片136位置的限制，通道142的通气量下降。其中，止挡件122的長度需大於齒條112至第二电磁阀120的距離。要说明的是，阀片136翻转的角度由通道142的通气量决定，设计者可根据需求调整通道142的通气量而决定阀片136要翻转的角度。阀片136翻转的角度范围例如是介於45度至60度之间(阀片136与通道142之角度)，但不以此为限制。
61.图6a与图6b是第二止挡件退开且齿条继续沿第一轴线移动的示意图。图7a与图7b是阀片位于关闭位置的示意图。请参阅图6a至图7b，当引擎控制单元70欲关闭蝶型阀模块100的通气量时，可先指示第二电磁阀120作动，使第二止挡件122沿第二轴线a2移动而退出第一止挡件114的移动路径。接着，引擎控制单元70可再指示第一电磁阀110作动，齿条112便能继续沿着第一轴线a1移动，齿轮130被齿条112带动而转动，进一步使阀片136转动至封闭通道142的状态，其中阀片136與通道142延伸方向近乎垂直，阀片136与通道142之角度约为90度。
62.值得一提的是，藉由上述的设计，当引擎管理系统5的蝶型阀模块100的通道142为全开时，由于大量的气体可进入引擎本体40，引擎本体40可全效地运作，车速可不被限制，而可达到最高车速的状态。当引擎管理系统5的蝶型阀模块100的通道142为部分开启时，仅部分气体可进入引擎本体40，引擎本体40例如仅能以半效(或非全效)的程度来运作，无法达到高车速。
63.举例来说，当引擎管理系统5的蝶型阀模块100的通道142为全开时，车速可达60-70公里/小时，当引擎管理系统5的蝶型阀模块100的通道142为部分开启时，车速仅剩45-48公里/小时。
64.另一方面，当引擎管理系统5的蝶型阀模块100的通道142为关闭时，几乎是非常少量的气体能够进入引擎本体40，引擎本体40只能以怠速的状态来运作。
65.在本实施例中，引擎管理系统5可透过上述内容来控制车辆82、82a运作，而使车辆82、82a仅能在特定范围内行驶。图8为虚拟围篱与采用本发明的实施例的引擎管理系统的车辆的示意图。请参阅图8，这样的方法首先要先划定空间内的虚拟围篱80的范围。划定的方式例如是透过手机内的应用软体，在地图上圈定出虚拟围篱80的范围。车辆82、82a也需要具有对应于虚拟围篱80的定位器84(例如是gps)及上述的引擎管理系统5，而可定位出车辆82、82a与虚拟围篱80的相对位置。
66.当然，划定空间内的虚拟围篱80的范围的方式不以此为限制。在其他实施例中，也可以是在实际的空间中放置实体的虚拟围篱装置，例如是多个红外线发射器或是磁条等。只要是能够让车辆82、82a能够辨识出能够活动的范围的结构均可。
67.若车辆82、82a以沙滩车为例，虚拟围篱80所在范围例如是适合给沙滩车行驶的范围，或是父母欲给青少年骑乘沙滩车的范围。当然，车辆82、82a的种类与应用的环境不以此为限制。在其他应用中，也可以是卡丁车(go car)场为了控管卡丁车不被开出场内等。
68.在本实施例中，由车辆82、82a的定位器84可定位出车辆82、82a相对于虚拟围篱80的位置，依据所需，引擎控制单元70可调整蝶型阀模块100的通道142为全开、部分开启或关闭，以控制引擎本体40的运作率。
69.具体地说，在沙滩车仅能在虚拟围篱80的范围内行驶的设定中，在虚拟围篱80的范围内沙滩车可正常行驶，但不能使车辆82、82a离开虚拟围篱80的范围。因此，如位于虚拟围篱80内的车辆82，引擎控制单元70可透过控制蝶型阀模块100的第一电磁阀110与第二电磁阀120，来使阀座140的通道142全开，以使大量气体能够通过通道142，进入引擎本体40，引擎本体40可全效地运作，而使车辆82可达到最高车速的状态。
70.对於跨越虚拟围篱80的车辆82a，引擎控制单元70可使蝶型阀模块100的通道142关闭，此时车辆82a的引擎本体40(图1)只能以怠速的状态来运作，而无法离开。也就是说，本实施例能够依据车辆82、82a相对于虚拟围篱80的位置，来控制引擎本体40的运作率，而可达到电子围篱的效果。
71.当然，在其他实施例中，为了避免青少年行驶速度过块，也可以是，在虚拟围篱80的范围内驾驶沙滩车时，蝶型阀模块100的通道142部分开启，若是车辆82、82a跨越虚拟围篱80，蝶型阀模块100的通道142关闭。
72.在一实施例中，虚拟围篱80可有多圈，也可以是当车辆82、82a跨越内层的虚拟围篱80时，引擎控制单元70可使蝶型阀模块100的通道142部分开启，而使车辆82、82a限速。当车辆82、82a跨越外层的虚拟围篱80时，引擎控制单元70可使蝶型阀模块100的通道142关闭，引擎本体40只能以怠速的状态来运作，应用上并不限制。
73.本发明的蝶型阀模块通过第二止挡件适于进出第一止挡件的移动路径的设计，来使阀片可停留在三种位置，而使得通道全开、部分开启或关闭。本发明的蝶型阀模块应用于引擎管理系统时，可以控制进入进气流道的气体量，进而控制引擎本体的运作率。本发明的车辆控制方法采用上述的引擎管理系统，而依据车辆相对于虚拟围篱的位置，来控制引擎本体的运作率，而可达到电子围篱的效果。
74.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。