汽車巡航控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車巡航控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車巡航控制系統(tǒng)就是指對于一輛汽車而言在無需駕駛員操縱油門踏板的情況下即可將車速自動控制在駕駛員設(shè)定的目標(biāo)速度上，以達到減輕駕駛員的疲勞強度、提高行駛舒適性，并且可以使汽車工作在發(fā)動機有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的汽車自動行駛裝置。目前這種自動控制系統(tǒng)價格昂貴，只應(yīng)用于高檔轎車內(nèi)，而且數(shù)量有限，但是隨著我國高速公路的發(fā)展，家庭私人轎車對這類裝置的需求將會出現(xiàn)與日倶增的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種汽車巡航控制系統(tǒng)，通過實時車速反饋，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，實現(xiàn)自動恒速控制。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種汽車巡航控制系統(tǒng)，包括電控單元、執(zhí)行機構(gòu)、車速檢測單元、節(jié)氣門位置檢測單元和控制開關(guān)，車速檢測單元和節(jié)氣門位置檢測單元分別檢測汽車的實時車速信息和節(jié)氣門位置信息并反饋到電控單元，電控單元接收控制開關(guān)的指令信息，按控制開關(guān)設(shè)定的速度控制執(zhí)行機構(gòu)按指令工作。所述控制開關(guān)包括接通開關(guān)、設(shè)置/加速開關(guān)、恢復(fù)/減速開關(guān)和取消開關(guān)，接通開關(guān)是巡航控制系統(tǒng)的啟動開關(guān)，當(dāng)按下設(shè)置/加速開關(guān)時，車輛以此時車速作為巡航車速恒速行駛，而按下“設(shè)置/加速”開關(guān)不動時，車輛不斷加速，松開按鈕，系統(tǒng)就按照當(dāng)前設(shè)定的車速保持恒速行駛，按下恢復(fù)/減速開關(guān)則車速自動恢復(fù)到解除巡航時設(shè)定的車速值;在巡航系統(tǒng)工作時，當(dāng)按下“恢復(fù)/減速”按鈕不動時，車輛就不斷減速，取消開關(guān)是巡航系統(tǒng)的退出開關(guān)，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括電機和拉線盤，根據(jù)電控單元的信號指令，電機以電動或者氣動的方式驅(qū)動拉線盤，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。所述車速檢測單元安裝在汽車變速器的輸出軸上，為磁阻式傳感器。所述節(jié)氣門位置檢測單元包括節(jié)氣門位置傳感器，節(jié)氣門位置傳感器向電控單元提供節(jié)氣門開度信號。所述控制系統(tǒng)還包括液晶顯示屏，控制開關(guān)開啟后，液晶顯示屏實時顯示當(dāng)前檢測到的車速。接通開關(guān)接通后，判斷車速是否在40km/h-180km/h之間，若是，則設(shè)置車速即為當(dāng)前巡航車速;若不是，則系統(tǒng)關(guān)閉。系統(tǒng)處于巡航狀態(tài)時，巡航系統(tǒng)每檢測到一次開關(guān)信號，巡航車速就增加或減少lkm/h。
[0005]本實用新型有益效果是:將汽車巡航控制系統(tǒng)普遍應(yīng)用于私人轎車內(nèi)，那么對于減少環(huán)境污染，節(jié)約燃油消耗量均有重大意義。另一方面，該控制系統(tǒng)能夠緩解駕駛員的疲勞程度，對于減少交通事故，保障人身安全也有一定的意義。
【附圖說明】
[0006]下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0007]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的巡航控制系統(tǒng)基本原理圖。
【具體實施方式】
[0009]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
[0010]巡航控制系統(tǒng)主要由控制開關(guān)、傳感器、巡航控制電控單元(CCSECU)和執(zhí)行機構(gòu)等組成，巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與零件布置如圖1所示。
[0011]巡航控制開關(guān)主要包括巡航開關(guān)、制動開關(guān)、離合器開關(guān)(僅對手動變速器汽車)或空擋啟動開關(guān)(對于自動變速器汽車)。
[0012]巡航開關(guān)是供駕駛員操作巡航控制系統(tǒng)的開關(guān)，一般安裝在轉(zhuǎn)向信號手柄上或方向盤上。它主要包括“接通(0N)”、“設(shè)置/加速(SET/ACC)”、“恢復(fù)/減速(RES/DEC)”和“取消(CANCEL)”。將開關(guān)置于“接通”時，允許使用巡航系統(tǒng)。當(dāng)按下“設(shè)置/加速”開關(guān)時，車輛以此時車速作為巡航車速恒速行駛，而按下“設(shè)置/加速”開關(guān)不動時，車輛不斷加速，松開按鈕，系統(tǒng)就按照當(dāng)前設(shè)定的車速保持恒速行駛。當(dāng)踩制動踏板、踩離合器或換擋時巡航功能消除，按下“恢復(fù)/減速”開關(guān)則車速自動恢復(fù)到解除巡航時設(shè)定的車速值;在巡航系統(tǒng)工作時，當(dāng)按下“恢復(fù)/減速”按鈕不動時，車輛就不斷減速。當(dāng)按下“取消”開關(guān)時，退出巡航系統(tǒng)。
[0013]巡航控制系統(tǒng)的傳感器部分主要包括節(jié)氣門位置傳感器和車速傳感器，其功能分別為向巡航系統(tǒng)的電控單元提供節(jié)氣門開度信號和汽車行駛速度信號，專門用于巡航控制系統(tǒng)的車速傳感器安裝在汽車變速器的輸出軸上。傳感器的頻率響應(yīng)應(yīng)該遠遠高于整個系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，以避免傳感器對系統(tǒng)的頻率產(chǎn)生太大的影響。本實用新型選用磁阻式傳感器。
[0014]巡航控制電控單元是整個巡航控制系統(tǒng)的核心部分，它的主要作用是接收傳感器的信號以及開關(guān)信號等，將信號進行處理后，輸出控制信號，用來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作，以實現(xiàn)車輛的恒速行駛。
[0015]執(zhí)行機構(gòu)也即伺服機構(gòu)，作用主要是接收巡航控制電控單元的控制指令信號，采用可以減速的直流電機以電動或氣動的方式驅(qū)動拉線盤，從而調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，來實現(xiàn)車輛的加速、減速或者是恒速行駛。
[0016]在巡航控制系統(tǒng)中，電子控制裝置可以根據(jù)行駛阻力的變化自動調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，使行駛車速保持恒定，電子巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理方框圖如圖2所示。
[0017]速度信號是巡航控制系統(tǒng)最重要的信號之一，一旦速度信號失常，巡航控制系統(tǒng)就不能正常進行，甚至發(fā)生事故。該控制系統(tǒng)利用PIC16F873的16位定時計數(shù)器TMR2和連接到這個定時器上的捕捉與比較寄存器來測得車速信號。由于單片機能識別的信號電壓范圍是0-5V，而汽車上的電源是12V，所以需要在測車速之前，將這些速度信號轉(zhuǎn)換成0-5V的電壓范圍。巡航控制系統(tǒng)的電子控制單元采用PIC16F873單片機，執(zhí)行器采用直流電機，PIC16F873根據(jù)設(shè)定車速、實際車速以及其它輸入信號按照給定的程序完成所有的數(shù)據(jù)處理后產(chǎn)生一個輸出信號驅(qū)動直流電機改變節(jié)氣門開度。安全上考慮將制動開關(guān)與油門執(zhí)行器直接相連，這樣當(dāng)踩下油門踏板時，在斷開單片機恒速控制程序的同時，將油門的動力源斷開，從而確保油門關(guān)閉。
[0018]巡航控制電控單元有兩個輸入信號，一個是按駕駛員要求選定的設(shè)定車速信號，另一個是汽車的實際車速的反饋信號。巡航控制電控單元檢測這兩個輸入信號之間的誤差后，產(chǎn)生一個節(jié)氣門的控制信號送到節(jié)氣門執(zhí)行器，節(jié)氣門執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制信號調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度來修正控制器所檢測到的誤差，從而使車速保持恒定。實際車速是由車速傳感器測得的并轉(zhuǎn)換成與車速成正比的電信號反饋到巡航控制電控單元。
[0019]當(dāng)汽車巡航控制系統(tǒng)啟動后，程序進入初始化階段。巡航控制電控單元一直檢測是否有按鍵按下，當(dāng)開關(guān)鍵按下后，液晶顯示屏上顯示當(dāng)前車速，當(dāng)車速為Okm/h時，系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)。當(dāng)按下設(shè)定鍵后，判斷車速是否在40km/h-180km/h之間，若是，則設(shè)置車速即為當(dāng)前巡航車速;若不是，則系統(tǒng)關(guān)閉。當(dāng)車速設(shè)置為當(dāng)前巡航車速時，系統(tǒng)打開，PID算法控制舵機開始通過節(jié)氣門調(diào)整車速。此時，按下加速(或減速)鍵，巡航車速沒檢測到一次信號就增加(或減少)lkm/h，汽車恒速巡航;此時，如果系統(tǒng)檢測到取消鍵、開關(guān)鍵、模擬油門動作的按鍵中的任何一個按鍵信號，系統(tǒng)就會自動進入關(guān)閉狀態(tài)，汽車車速開始進入由駕駛員控制的狀態(tài)。
[0020]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電控單元、執(zhí)行機構(gòu)、車速檢測單元、節(jié)氣門位置檢測單元和控制開關(guān)，車速檢測單元和節(jié)氣門位置檢測單元分別檢測汽車的實時車速信息和節(jié)氣門位置信息并反饋到電控單元，電控單元接收控制開關(guān)的指令信息，按控制開關(guān)設(shè)定的速度控制執(zhí)行機構(gòu)按指令工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制開關(guān)包括接通開關(guān)、設(shè)置/加速開關(guān)、恢復(fù)/減速開關(guān)和取消開關(guān)，接通開關(guān)是巡航控制系統(tǒng)的啟動開關(guān)，當(dāng)按下設(shè)置/加速開關(guān)時，車輛以此時車速作為巡航車速恒速行駛，而按下“設(shè)置/加速”開關(guān)不動時，車輛不斷加速，松開按鈕，系統(tǒng)就按照當(dāng)前設(shè)定的車速保持恒速行駛，按下恢復(fù)/減速開關(guān)則車速自動恢復(fù)到解除巡航時設(shè)定的車速值;在巡航系統(tǒng)工作時，當(dāng)按下“恢復(fù)/減速”按鈕不動時，車輛就不斷減速，取消開關(guān)是巡航系統(tǒng)的退出開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括電機和拉線盤，根據(jù)電控單元的信號指令，電機以電動或者氣動的方式驅(qū)動拉線盤，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車速檢測單元安裝在汽車變速器的輸出軸上，為磁阻式傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)氣門位置檢測單元包括節(jié)氣門位置傳感器，節(jié)氣門位置傳感器向電控單元提供節(jié)氣門開度信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括液晶顯示屏，控制開關(guān)開啟后，液晶顯示屏實時顯示當(dāng)前檢測到的車速。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，接通開關(guān)接通后，判斷車速是否在40km/h-180km/h之間，若是，則設(shè)置車速即為當(dāng)前巡航車速;若不是，則系統(tǒng)關(guān)閉。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)處于巡航狀態(tài)時，巡航系統(tǒng)每檢測到一次開關(guān)信號，巡航車速就增加或減少lkm/h。
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車巡航控制系統(tǒng)，包括電控單元、執(zhí)行機構(gòu)、車速檢測單元、節(jié)氣門位置檢測單元和控制開關(guān)，車速檢測單元和節(jié)氣門位置檢測單元分別檢測汽車的實時車速信息和節(jié)氣門位置信息并反饋到電控單元，電控單元接收控制開關(guān)的指令信息，按控制開關(guān)設(shè)定的速度控制執(zhí)行機構(gòu)按指令工作。將汽車巡航控制系統(tǒng)普遍應(yīng)用于私人轎車內(nèi)，那么對于減少環(huán)境污染，節(jié)約燃油消耗量均有重大意義。另一方面，該控制系統(tǒng)能夠緩解駕駛員的疲勞程度，對于減少交通事故，保障人身安全也有一定的意義。
【IPC分類】B60K31/02
【公開號】CN205292295
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】田麗, 張小軍, 吳道林, 鳳志民, 李從飛, 杜道昶, 陳勇, 包偉, 王勇, 趙明敏, 王軍
【申請人】安徽工程大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月26日