摩托车电源控制方法与流程

本发明是关于一种摩托车电源控制方法，尤指一种利用保护机制调整一体式启动发电机的发电电压的摩托车电源控制方法。

背景技术：

现今常用的个人交通工具一般有汽车及摩托车，摩托车形式的交通工具为一种由引擎驱动，主要利用手把操纵方向的二轮、三轮或四轮等的车辆，由于有着操纵简单、行动方便及价格低廉的特点，成为目前最常利用的交通工具。

一般使用一体式启动发电机(isg：integratedstartergenerator)的摩托车，皆具备一控制器电连接至一体式启动发电机，在引擎启动时控制器将电池能量经过控制后输送至一体式启动发电机，用以驱动曲轴及启动引擎，当引擎发动后，引擎带动一体式启动发电机转动，此时一体式启动发电机的电压高于电池，控制器需转换控制方式来将一体式启动发电机的发电能量经由整流与相位调控等方式，转换为适当电压及电流后再对电池充电。

通常一体式启动发电机是由引擎直接带动，其转速与引擎同步，可达到较高转速至一万转甚至高于一万转，一体式启动发电机所产生的发电电压正比于转速，通常发电电压都高于电池，因此必须要进行控制将电压降低下来对电池充电，若当控制器电连接电池的连接线或接头掉落时，控制器会瞬间失去对电池充电的回路，此时若不即时调整及控制发电电压，则可能会在瞬间大幅拉高电压，造成控制器等元件发生不可逆的损坏。

因此，本发明人基于积极发明创作的精神，构思出一种摩托车电源控制方法，利用控制器执行一保护机制，在电池离线的状况下仍可以有稳定的电压供应摩托车整车的功能正常运作与保持正常骑乘，并可在电池接触不良时，或是电池电连接回控制器时都具有可对应的控制方式，来使供应摩托车整车电源负载的电压保持稳定，几经研究实验终至完成本发明。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于解决上述问题，提供一种摩托车电源控制方法，利用保护机制调整一体式启动发电机的发电电压，使供应摩托车整车电源负载的电压稳定。

为达成上述目的，本发明的摩托车电源控制方法应用于一具有一电池、一控制器及一一体式启动发电机的摩托车上，该电池与该控制器电连接，且该控制器与该一体式启动发电机电连接，该控制器包括相互电连接的一微电脑单元、一电压感测电路、一控制电路及一开关电路，该摩托车电源控制方法包括有下列步骤：(a)该摩托车的引擎为发动状态，该一体式启动发电机提供发电电压；(b)侦测电压是否高于一第一保护电压，若是，则进行步骤(b1)：执行一保护机制并进行步骤(c)，若否，则返回步骤(a)，该保护机制为该控制开关电路使该一体式启动发电机的三相短路并造成电压下降，且当电压下降至低于一第二保护电压时，使该一体式启动发电机回复正常发电；(c)以电压首次高于该第一保护电压为起始点，侦测该保护机制的执行次数在一第一特定时间内是否大于或等于一第一特定次数，若是，则进行步骤(d)，若否，则进行步骤(c1)：将该第一特定次数归零并返回步骤(a)；(d)进入电池离线模式，控制该一体式启动发电机以一低发电电压发电；(e)使用至少一电池离线判断方法判断该电池是否正常连接，若是，则进行步骤(e5)：控制该一体式启动发电机回复正常发电并返回步骤(a)，若否，则返回步骤(d)。

本发明的步骤(d)后还可包括一步骤(d1)：当电压高于该第一保护电压时，执行该保护机制。

上述第一保护电压可为15.5v，第二保护电压可为14.6v，第一特定时间可为200毫秒(ms)，第一特定次数可为3次。

上述开关电路可为单相两臂电路、单相四臂电路、三相六臂电路或由三相结构下增加每一臂之并联开关数量之架构。

上述该至少一电池离线判断方法可包括：侦测一第二特定次数的电压读值，判断该第二特定次数的电压读值中，每次电压读值是否介于一充电电压±0.3v内，若是，则判断该电池为正常连接，若否，则判断该电池为非正常连接，另外，第二特定次数可设定为10次至100次之间。

上述该至少一电池离线判断方法可包括：侦测一第二特定时间内的电压读值，判断该第二特定时间内的电压读值中，每次电压读值是否介于一充电电压±0.3v内，若是，则判断该电池为正常连接，若否，则判断该电池为非正常连接，另外，第二特定时间可设定为10毫秒或100毫秒。

上述该至少一电池离线判断方法可包括：计算一第三特定次数或一第三特定时间内所侦测电压读值的平均值，判断该平均值是否介于一充电电压±0.2v内，若是，则判断该电池为正常连接，若否，则判断该电池为非正常连接，另外，第三特定次数可设定为10次或100次，第三特定时间可设定为10毫秒或100毫秒。

上述该至少一电池离线判断方法可包括：判断变异量s²是否小于或等于0.5，若是，则判断该电池为正常连接，若否，则判断该电池为非正常连接，变异量s²符合下列关系式(1)：

s²＝变异量，n＝一第四特定次数，xi＝在该第四特定次数中每次测得的电压读值，＝在第四特定次数中所测得的全部电压读值的平均值，另外，第四特定次数可设定为10次至100次之间。

上述该充电电压可为14.5v。

以上概述与接下来的详细说明，皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围，为使本发明的上述目的、特性与优点能更浅显易懂，将在后续的说明与附图加以阐述。

附图说明

图1为应用本发明的摩托车电源控制方法的摩托车内电连接构成示意图。

图2为应用本发明的摩托车电源控制方法的摩托车内电池离线构成示意图。

图3为本发明的摩托车电源控制方法的发电电压变化示意图。

图4为本发明的摩托车电源控制方法的第一实施例的判断流程示意图。

图5为本发明的摩托车电源控制方法的第二实施例的判断流程示意图。

图6为本发明的摩托车电源控制方法的第三实施例的判断流程示意图。

图7为本发明的摩托车电源控制方法的第四实施例的判断流程示意图。

主要元件符号说明：

11电池

12控制器121微电脑单元

122电压感测电路123控制电路

124开关电路

13一体式启动发电机

p1、p2、p3超额电压

sa～sd步骤sb1步骤

sc1步骤sd1步骤

se1～se5步骤

t1第一特定时间

v1第一保护电压v2第二保护电压

v3低发电电压

具体实施方式

参阅图1至图3，其分别为应用本发明的摩托车电源控制方法的摩托车内电连接构成示意图、摩托车内电池离线构成示意图及本发明的摩托车电源控制方法的发电电压变化示意图。

本发明的摩托车电源控制方法应用于一具有一电池11、一控制器12及一一体式启动发电机13的摩托车上，电池11与控制器12电连接，且控制器12与一体式启动发电机13电连接，控制器12包括相互电连接的一微电脑单元121、一电压感测电路122、一控制电路123及一开关电路124，微电脑单元121经由电压感测电路122侦测电压，并通过控制电路123及开关电路124调整电压，使摩托车整车电源负载维持稳定，而一体式启动发电机13与摩托车的引擎的曲轴同轴旋转并由此提供发电电压。

图1为摩托车正常运作时的电连接示意图，图2示出当电连接电池的连接线或接头掉落时等情况的电连接示意图，也就是电池离线状态，当产生如图2的情况时，本发明的摩托车电源控制方法会根据发电电压变化(如图3所示)进行保护，避免电池离线时发电电压失控，造成控制器12或整车电子系统损坏。

接下来，说明本发明的摩托车电源控制方法，参阅图4，其为本发明的摩托车电源控制方法的第一实施例的判断流程示意图，并同时配合参阅图1至图3。

本发明的摩托车电源控制方法的第一实施例包括有下列步骤：步骤sa摩托车的引擎为发动状态，一体式启动发电机13提供发电电压；步骤sb侦测电压是否高于一第一保护电压v1，若是，则进行步骤sb1执行一保护机制并进行步骤sc，若否，则返回步骤sa。

本发明的保护机制为控制开关电路124使一体式启动发电机13的三相短路并造成电压下降，且当电压下降至低于一第二保护电压v2时，使一体式启动发电机13回复正常发电，接下来，进行步骤sc以电压首次高于第一保护电压v1为起始点，侦测保护机制的执行次数在一第一特定时间t1内是否大于或等于一第一特定次数，若是，则进行步骤sd，若否，则进行步骤sc1将第一特定次数归零并返回步骤sa。

详细而言，当引擎已发动后，控制器12的微电脑单元121可于发电程序中经由电压感测电路122监测发电电压，并由控制电路123与开关电路124调整发电电压及电流，当电连接电池的连接线或接头掉落时等情况发生，发电电压将会产生较大波动，如图3所示，不同时间点分别产生电压高于第一保护电压v1的超额电压p1、p2、p3，当首次超额电压p1发生时，电压感测电路122侦测到电压高于第一保护电压v1时，控制器12控制开关电路124先对一体式启动发电机13的三相短路，三相短路时发电电压将迅速下降，当电压低于第二保护电压v2时回复发电。

此时，从首次超额电压p1发生的时间点开始，会侦测第一特定时间t1内保护机制的执行次数，若超过一第一特定次数(第一实施例的设定为3次)，则判断为电池离线状态，会进入电池离线模式，若已执行过保护机制，但在第一特定时间t1内没有再次执行保护机制，抑或是没有累积执行保护机制到第一特定次数，则可将第一特定次数归零后，返回步骤sa维持正常发电模式。

当判断为电池离线状态时，会进行步骤sd进入电池离线模式，控制一体式启动发电机13以一低发电电压v3发电，以及步骤sd1当电压高于第一保护电压v1时，执行保护机制。

在电池11离线时，由于电压波动较大，因此为保护控制器12与整车电子系统，在进入电池离线模式时，会由原先的发电电压，降低至低发电电压v3来发电，避免电压较不稳定的突波造成控制器12或整车电子系统损坏，且处于电池离线模式下，若有电压突波仍高于第一保护电压v1时，也会执行保护机制来稳定电压变化，由此，电池离线时的发电电压获得维持而使整车电子系统能正常运作，且不会有过高电压使控制器12或整车电子系统损坏。

最后，进行步骤se1侦测一第二特定次数的电压读值，判断第二特定次数的电压读值中，每次电压读值是否介于一充电电压±0.3v内，若是，则判断电池11为正常连接，进行步骤se5控制一体式启动发电机13回复正常发电并返回步骤sa，若否，则判断电池11为非正常连接，返回步骤sd。

整体而言，当电池11离线时，若发电电压波动过大造成发电功率的不稳定，电压过高可能造成控制器12或整车电子系统烧毁，电压过低可能造成控制器12与整车电子系统无法正常运作，甚至电池11因电压过低损坏，因此，通过本发明的第一实施例的判断流程，控制器12可在电池11离线时快速地以电压波动判断出需要执行保护机制来稳定电压，当电池11回复正常连结时，则可迅速且准确地回复正常发电模式，确保整车电子系统正常运作。

另外，在本发明中，第一保护电压v1设定为15.5v、第二保护电压v2设定为14.6v，第一特定时间t1设定为200毫秒(ms)，第一特定次数设定为3次，充电电压设定为14.5v，低发电电压v3设定为12.5v，但不仅限于此，可依实际需求改变电压设定、时间长度设定及次数设定等参数。

参阅图5，其为本发明的摩托车电源控制方法的第二实施例的判断流程示意图，并同时配合参阅图1至图3，本发明的摩托车电源控制方法的第二实施例与第一实施例的判断流程大致相同，差异在于第二实施例所使用的电池离线判断方法与第一实施例不同。

在第二实施例中，当判断电池11为电池离线状态时，进行步骤sd进入电池离线模式，控制一体式启动发电机13以一低发电电压v3发电，其次进行步骤sd1当电压高于第一保护电压v1时，执行保护机制，最后，进行步骤se2侦测一第二特定时间内的电压读值，判断第二特定时间内的电压读值中，每次电压读值是否介于一充电电压±0.3v内，若是，则判断电池11为正常连接，进行步骤se5控制一体式启动发电机13回复正常发电并返回步骤sa，若否，则判断电池11为非正常连接，返回步骤sd。

参阅图6，其为本发明的摩托车电源控制方法的第三实施例的判断流程示意图，并同时配合参阅图1至图3，本发明的摩托车电源控制方法的第三实施例与第一实施例的判断流程大致相同，差异在于第三实施例所使用的电池离线判断方法与第一实施例不同。

在第三实施例中，当判断电池11为电池离线状态时，进行步骤sd进入电池离线模式，控制一体式启动发电机13以一低发电电压v3发电，其次进行步骤sd1当电压高于第一保护电压v1时，执行保护机制，最后，进行步骤se3计算一第三特定次数或一第三特定时间内所侦测电压读值的平均值，判断平均值是否介于一充电电压±0.2v内，若是，则判断电池11为正常连接，进行步骤se5控制一体式启动发电机13回复正常发电并返回步骤sa，若否，则判断电池11为非正常连接，返回步骤sd。

参阅图7，其为本发明的摩托车电源控制方法的第四实施例的判断流程示意图，并同时配合参阅图1至图3，本发明的摩托车电源控制方法的第四实施例与第一实施例的判断流程大致相同，差异在于第四实施例所使用的电池离线判断方法与第一实施例不同。

在第四实施例中，当判断电池11为电池离线状态时，进行步骤sd进入电池离线模式，控制一体式启动发电机13以一低发电电压v3发电，其次进行步骤sd1当电压高于第一保护电压v1时，执行保护机制，最后，进行步骤se4判断变异量s²是否小于或等于0.5，若是，则判断电池11为正常连接，进行步骤se5控制一体式启动发电机13回复正常发电并返回步骤sa，若否，则判断电池11为非正常连接，返回步骤sd，其中，第四实施例的变异量s²为侦测一第四特定次数的电压读值，并通过下列关系式(1)计算而得出：

s²＝变异量，n＝第四特定次数，xi＝在第四特定次数中每次测得的电压读值，＝在第四特定次数中所测得的全部电压读值的平均值。

另外，在本发明的第一实施例至第四实施例中，第二特定次数设定为10次至100次之间，第二特定时间设定为10毫秒或100毫秒，第三特定次数设定为10次或100次，第三特定时间设定为10毫秒或100毫秒，第四特定次数设定为10次至100次之间，但不仅限于此，可依实际需求改变时间长度设定及次数设定等参数，同时，第一实施例至第四实施例所使用的电池离线判断方法并不仅限于单独使用，可视实际需求将第一实施例至第四实施例的电池离线判断方法相互搭配使用，由此可以更精确地判断电压的变化情形，正确地判断电池11是否为正常连接。

由上述内容可知，本发明的摩托车电源控制方法可以在电池11离线造成发电电压不稳定时，降低不稳定电压对控制器12或整车电子系统造成的不良影响，且在控制器12判断为电池离线状态后，控制器12也会执行电池离线判断方法来判断电池11是否已正常连接，进而回复正常发电电压，确保摩托车整车电子系统正常运作。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。