使用穩速器自動設置和解除機動車巡航控制器工作狀態的方法技術

穩速器可用于任何配備傳統的巡航控制器（Ｃｒｕｉｓｅ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ。以下簡稱巡航器）的機動車輛，使對巡航器的控制自動化，從而在低速度和高交通量駕駛中免于繁瑣和重復性地手動控制巡航器。對巡航器控制的自動化增加車輛燃料的使用效率，減少駕駛的工作負荷。當車輛的速度高于巡航器的最低工作速度，且保持穩定的時間大于等于某一預先設定的最小穩速期間時，穩速器使巡航器處于工作狀態（ｅｎｇａｇｅｄ）。在巡航器處于工作狀態的時候，加速器的踏板可以在一個小的誤差區間內移動而不解除巡航器的工作狀態。當踏板接近誤差區間的上界或下界時，穩速器輸出警告信號。與穩速器對于巡航器的控制相比，對巡航器的手動控制具有有限的優先權。

Method for automatically setting up and lifting working state of motor vehicle cruise controller by using speed regulator

The speed regulator can be used with any conventional cruise controller (Cruise Control). The motor vehicle, which is hereinafter referred to as a cruise, enables automatic control of the cruise so as to avoid manual control of the cruise at low speed and high traffic volume. The automation of cruise control increases the efficiency of vehicle fuel and reduces the workload of driving. When the vehicle speed is higher than the lowest cruising speed, and maintain the stability of the time is greater than or equal to a predetermined minimum steady speed during the cruise speed regulator is in working state (engaged). When the cruise is in operation, the accelerator pedal can move within a small range of errors without lifting the cruise's operating status. When the pedal approaches the upper or lower bounds of the error range, the regulator outputs a warning signal. Compared with the speed stabilizer for cruise control, manual control of the cruise ship has limited priority.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機動車輛的巡航控制器(Cruise Control。以下簡稱巡航器)系統。特別是涉及一種定名為穩速器的由微處理器通過加速器踏板控制的機動車輛巡航器系統。
技術介紹
巡航器是一個使機動車輛保持恒定速度而無須用腳控制加速器的系統。巡航器有如下優點1.節約燃油；2.避免不自覺地超速；3.無須用腳控制加速器，從而使長途駕駛更舒適。不過這種裝置只適用于在交通量很小的情況下使用。當交通量增加，需要頻繁地設置(Set)和解除(Cancel)巡航器的工作狀態時，人們越來越少使用這種裝置。事實上，盡管大多數(美國的)機動車輛配置了巡航器，多數人說他們很少或從來不使用，因為使用這種裝置太麻煩。巡航器的第二個問題在于解除巡航器的工作狀態的方式。在光滑的路面上，用制動器解除巡航器狀態可能導致車輛失控。此外，由于使用巡航器駕駛不需要把腳放到加速器踏板上，長時間使用巡航器駕駛車輛會導致一種稱為“高速公路催眠”(Highway Hypnosis)的狀態而使駕駛員失去對意外事件迅速反應的能力。一種新型的巡航器叫做適應巡航器(Adaptive Cruise Control)。這種巡航器使用雷達或激光去發現前面的車輛，根據情況調整車輛速度。如果需要，自動地通過制動減速。適應巡航器可以在任何交通量中使用。不過，到目前為止，只有少數豪華車型可以把適應巡航器作為選項裝置。適應巡航器的一個問題是它的“隧道視覺”效應，即不能看到拐彎，不能覺察靜止的物體如樹木，不能覺察車道融合或改換車道。適應巡航器受天氣影響較大，因為天氣可以影響雷達的“視覺”。由于以上原因，在一般公路上，或在車輛密度較高的高速公路上不用加速器踏板而用適應巡航器控制車輛不是一個很好的選擇。此外，適應巡航器同樣易于導致“高速公路催眠”狀態。另外一個試圖改進傳統巡航器的趨勢是使用特殊設計的加速器裝置和控制軟件維持恒定速度。這些系統是特殊設計的巡航器。美國專利4,541,052，4,615,409和6,078,860展示了這類特殊設計的巡航器。這些系統共同的缺陷是●只是適用于帶有電動節氣閥(Electronic Throttle)的機動車輛。電動節氣閥是一種線傳控制(drive-by-wire)裝置。盡管線傳控制是機動車輛來來發展的趨勢，目前多數車輛仍使用由機械連接控制的節氣閥或機械節氣閥(Mechanical Throttle)。●難于采用。這些系統是作為完整的速度控制系統，包括加速器，節氣閥，機器控制單位(Engine ControlUnit)，巡航器機械連接，傳感器，軟件及特殊硬件而設計的。其它車型不可能不做徹底的設計改動就采用這些技術。●不自然的駕駛經驗。使用電動節氣閥，加速器踏板位置與機器動力輸出可以有任意的影射關系。不過，與機械節氣閥相同的影射關系在駕駛車輛時感覺比較自然。美國專利6,078,860與4,615,409中的系統把加速器踏板的移動范圍分為減速、穩速和加速三個區域。踏板在穩速區可以保持恒定速度。在美國專利6,078,860中，這個區域叫自然位置，大約在踏板移動范圍的25％左右。在美國專利4,615,409中，這個區域叫做“0”點?！?”點可以位于踏板移動范圍10％到40％的某一點。在兩種情況下，“自然位置”或“0”位置都是由帶有彈簧的硬件決定的。由一個位置決定所有恒定速度顯然不太自然。加速器踏板下行到移動范圍的10％到40％后才開始加速也不自然。美國專利4,541,052中的系統把加速器踏板位置和機械動力輸出定為線性的。這種關系也不太自然。上述系統所使用的加速器踏板位置與機器動力輸出的特殊影射關系使其它車型很難采用這些技術。美國專利7,000,722推出一種特殊的加速器踏板裝置，可以用來恢復(Resume)巡航器工作狀態而不必使用巡航器控制按鈕。這種裝置僅適用于適應巡航器。
技術實現思路
本專利技術定名為穩速器。這種獨特的速度控制裝置可以用于所有配備巡航器的機動車輛。穩速器是一種嵌入系統，一種機動車輛的附加件。穩速器把一些標準的機動車組件的輸出作為輸入。通過輸出設置(Set)和解除(Cancel)信號控制巡航器的工作狀態。作為一個附加件，穩速器可以應用于任何配有巡航器，并且能提供穩速器所需的輸入的機動車輛。穩速器的優勢在于它不需要改變任何車輛的包括加速器踏板位置與機器動力輸出關系和巡航器軟件算法在內的現行設計。巡航器的最低使用速度一般設為35英哩(56公里)/小時。使用本項專利技術的穩速器，巡航器的最低作用速度可以設為20-30英哩(32-48公里)/小時。這樣，巡航器就包括了在一般公路和高速公路大部分駕駛時間所使用的速度。當機動車輛保持穩定速度的時間超過一個預先設置的時間長度，例如一秒或兩秒，且這個穩定速度大于等于巡航器的最低工作速度，穩速器設置巡航器進入工作狀態(engaged)。當巡航器在某一速度下運行的時候，駕駛員可以在一個小的誤差范圍內向上或向下移動加速器踏板而不解除巡航器的工作狀態。當踏板接近誤差范圍的上界或下界時，穩速器輸出警告信號，提醒駕駛員進一步移動踏板會產生加速或減速。警告信號可以在LED顯示器上顯示。當加速器踏板位于上述誤差范圍之外時，巡航器工作狀態被解除，駕駛員獲得對車輛速度的完全控制。與穩速器對巡航器的控制相比，傳統的手動控制具有有限優先權。這樣在低交通量的高速公路上，駕駛員仍舊可以使用“設置”或“恢復”按鈕使巡航器進入工作狀態，然后把腳從加速器踏板移開，靠巡航器駕駛。穩速器的功能是線傳控制這個概念的自然延伸。借助過濾人類操作的不穩定性，穩速器幫助駕駛員保持穩定速度。穩速器在保留了一般巡航器的所有優點的同時，使駕駛員能夠使用巡航器而不受道路，車輛密度和天氣的影響。與單獨使用巡航器相比，使用穩速器具有下列明顯的優越性●節約燃料被廣泛引用的美國愛德蒙特公司(www.edmunds.com)的測試結果表明，使用巡航器平均節約7％，最高節約14％燃料。美國環境保護總署和加拿大節能辦公室都推薦使用巡航器節約燃料。問題是傳統的巡航器在大多數情況下無法使用。本專利技術使巡航器在大多數情況下自動進入工作狀態，使巡航器得到最有效的使用。穩速器把巡航器由一個極少使用的裝置變成了一個具有實際意義的節能裝置?！癜踩栽诠饣穆访嫔希弥苿悠鹘獬埠綘顟B可能導致車輛失控。穩速器在加速器踏板上行超出誤差區間時自動解除巡航器工作狀態，從而免除了使用制動器解除巡航狀態的必要。由于誤差區間很小，駕駛使用穩速器的車輛與不使用巡航器的車輛在感覺和安全性上沒有任何區別。此外，因為通過穩速器駕駛車輛時駕駛員的腳在加速器踏板上，所以一般不易產生“高速公路催眠”狀態。穩速器的另一個與安全有關的特征是在坡度較大的路上自動解除巡航狀態。眾所周知，在坡度大的路如山路上使用巡航器不但費油，且下坡時容易超速。●駕駛的工作負荷(workload)與舒適性通過穩速器控制巡航器完全免除了對巡航器令人分心的手工控制的工作負荷，從而使在低速度和高密度交通中使用巡航器成為可能。駕駛車輛的兩項最主要的工作負荷是方向控制和速度控制。穩速器的誤差區間使駕駛員無須特意保持加速器踏板的穩定。由于穩速器可以“過濾”人類對于加速器控制的不穩定性，在巡航器進入工作狀態之后，踏板的隨機的微小移動不影響速度的穩定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制機動車輛速度的方法。這種方法使用微處理器根據車輛的速度和加速器踏板的位置設置（Ｓｅｔ）和解除（Ｃａｎｃｅｌ）巡航控制器（ＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ。以下簡稱巡航器）的工作狀態。上述微處理器執行下列步驟：（ａ）當車輛的速度 超過了巡航器的最小工作速度，且車輛速度的變化在預先設定的速度誤差之內的時間超過了預先設定的最小穩速期間，設置巡航器進入工作狀態（ｅｎｇａｇｅｄ）。（ｂ）巡航器進入工作狀態的同時，建立一個對應于節氣閥的位置的虛擬踏板位置。（ｃ ）巡航器進入工作狀態的同時，建立一個包括虛擬踏板位置在內的踏板移動誤差區間。在這個誤差區間內，加速器踏板的移動不解除巡航器的工作狀態。（ｄ）當加速器踏板的位置高于上述誤差區間的上界時，解除巡航器的工作狀態。（ｅ）當加速器踏板 的位置低于上述誤差區間的下界時，解除巡航器的工作狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫俊世，
申請(專利權)人：孫俊世，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]