本分案申請的原案申請?zhí)枮椋?015105614470，申請日為：2015年9月7日，發(fā)明名稱為《汽車巡航控制方法》。

本發(fā)明涉及汽車速度控制系統(tǒng)，具體地說，是一種汽車巡航自動控制方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們出行的主要交通工具，在駕駛員駕駛汽車過程中，駕駛員不僅要高度集中精神觀察周圍駕駛環(huán)境，還需要不斷地踩油門踏板來改變速度，很容易造成駕駛疲勞，從而人們提出了巡航控制系統(tǒng)。

所謂巡航控制系統(tǒng)，是利用電子技術(shù)，在一定的車速范圍內(nèi)，駕駛員不用控制油門踏板而能保證汽車以設(shè)定的速度穩(wěn)定行駛的一種電子控制裝置。

縱觀國內(nèi)外車輛巡，航控制的研究發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)不同的控制策略在巡航系統(tǒng)中都有較好的應(yīng)用，有些控制系統(tǒng)已經(jīng)實用化。從巡航系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實用化程度上看，目前國內(nèi)在這方面與國外還有一定差距，譬如在突然開啟巡航功能或者突然關(guān)閉巡航功能時，汽車的速度可能發(fā)生很大的變化，由于慣性的作用，汽車會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，存在很大的安全隱患，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種汽車巡航自動控制方法，采用輸出油門信號來控制節(jié)氣門開度的方式，并根據(jù)當前汽車行駛的速度的，來選擇不同的曲線來計算油門比例系數(shù)，使汽車行駛更加平穩(wěn)，巡航控制器性能安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，并且采用巡航控制器，可以解放駕駛員的雙腳。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種汽車巡航自動控制方法，包括以下步驟：

s1：設(shè)定巡航速度vs以及巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，輸入一控制信號進入巡航控制模式；

s2：巡航控制器獲取當前車速v并判斷車速變化狀況，如果當前車速v從小于vs-vm進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，則巡航控制器按照第一曲線計算油門比例系數(shù)k；如果當前車速v從大于vs+vm'進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，則巡航控制器按照第二曲線計算油門比例系數(shù)k；所述第一曲線和第二曲線的橫坐標為當前車速v，縱坐標為油門比例系數(shù)k，k的取值范圍為0～1，且在同一車速下，第一曲線的幅值大于或等于第二曲線的幅值；

s3：ecu按照a＝a0+ka1輸出油門信號來控制節(jié)氣門的開度，其中，a0為油門信號基準值，a1為油門踏板所對應(yīng)的增量值，k為巡航控制器輸出的油門比例系數(shù)。

通過上述設(shè)計，在駕駛的過程中，設(shè)定巡航速度，給定一個控制信號，進入巡航模式，汽車進入自動控制的狀態(tài)，按照預(yù)設(shè)速度行駛，解放了駕駛員的雙腳，使汽車行駛更加平穩(wěn)，性能安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。

進一步描述，所述第一曲線與第二曲線為同一條曲線，且：

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)。

再進一步描述，巡航控制器還可以采取回滯曲線的控制方式，即所述第一曲線為：

所述第二曲線為：

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為第一曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，h2為第二曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)。

再進一步描述，巡航控制器還可以采取拋物線的控制方式，即所述第一曲線為：

其中，

所述第二曲線為：

其中，

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為第一曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，h2為第二曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，a1、b1、c1為第一曲線的系數(shù)，a2、b2、c2第二曲線的系數(shù)。

作為不同的實施方式，步驟s1中所述的控制信號為拉遠光燈信號，且拉遠關(guān)燈的時間超過3s并且低于10s。

再進一步描述，汽車處于巡航狀態(tài)時，如果巡航控制器接收到踩下制動踏板的信號，巡航狀態(tài)解除，且清除已存儲的巡航速度。

再進一步描述，汽車處于巡航狀態(tài)時，如果踏下油門踏板，巡航控制器接收到大于指定門限va的油門踏板的信號，則暫時解除巡航狀態(tài)，但不清除存儲的巡航速度，當松開油門踏板，巡航控制器接收到小于指定門限va的油門踏板的信號，則根據(jù)存儲的巡航速度，重新進入巡航狀態(tài)。

再進一步描述，在巡航控制模式下，當設(shè)定有多個巡航速度值時，通過輸入控制信號實現(xiàn)多個巡航速度值之間的切換。

再進一步描述，所述巡航控制器通過can總線上獲取汽車速度v的信號。

本發(fā)明的顯著效果為：巡航控制過程中通過輸出油門信號來控制節(jié)氣門的開度，且根據(jù)當前汽車行駛的速度，來選擇不同的曲線，從而計算出油門比例系數(shù)，使汽車速度從原來的行駛速度轉(zhuǎn)變成巡航速度的過程中更加平穩(wěn)，該巡航控制器性能安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，并且在駕駛過程中，采用巡航控制，可以解放駕駛員的雙腳，減少因疲勞駕駛造成的傷害。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明控制流程圖；

圖2是第一實施例中汽車行駛速度和油門比例系數(shù)關(guān)系圖；

圖3是第二實施例中汽車行駛速度和油門比例系數(shù)關(guān)系圖；

圖4是第三實施例中汽車行駛速度和油門比例系數(shù)關(guān)系圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式以及工作原理作進一步詳細說明。

從圖1-圖4可以看出，一種汽車巡航自動控制方法，包括以下步驟：

s1：設(shè)定巡航速度vs以及巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，輸入一控制信號進入巡航控制模式，該控制信號為拉遠光燈信號，且拉遠關(guān)燈的時間超過3s并且低于10s；

s2：巡航控制器獲取當前車速v并判斷車速變化狀況，如果當前車速v從小于vs-vm進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，則巡航控制器按照第一曲線計算油門比例系數(shù)k；如果當前車速v從大于vs+vm'進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，則巡航控制器按照第二曲線計算油門比例系數(shù)k；所述第一曲線和第二曲線的橫坐標為當前車速v，縱坐標為油門比例系數(shù)k，k的取值范圍為0～1，且在同一車速下，第一曲線的幅值大于或等于第二曲線的幅值；

s3：ecu按照a＝a0+ka1輸出油門信號來控制節(jié)氣門的開度，其中，a0為油門信號基準值，a1為油門踏板所對應(yīng)的增量值，k為巡航控制器輸出的油門比例系數(shù)。

進一步描述，當設(shè)定的巡航速度為多個速度值時，在巡航控制模式下，再輸入一控制信號來實現(xiàn)多個巡航速度值之間的切換。

再進一步描述，在汽車處于巡航狀態(tài)時，實時檢測是否有制動踏板信號，如果巡航控制器接收到踩下制動踏板的信號，巡航狀態(tài)解除；否則繼續(xù)保持原有巡航模式。

在汽車處于巡航狀態(tài)時，如果踏下油門踏板，巡航控制器接收到大于指定門限va的油門踏板的信號，則暫時解除巡航狀態(tài)，但不清除存儲的巡航速度。當松開油門踏板，巡航控制器接收到小于指定門限va的油門踏板的信號，則根據(jù)存儲的巡航速度，重新進入巡航狀態(tài)。

在實施過程中，第一曲線和第二曲線可以有多種方式，但為了保證油門信號的平穩(wěn)過渡，第一曲線和第二曲線的均為漸變型的曲線，不存在突然的上升沿或下降沿，具體為：

如圖2所示的一種實施方式：第一曲線與第二曲線為同一條曲線，且：

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，以循環(huán)速度70km/h為例，左、右臨界值可以設(shè)置為65km/h和75km/h，也可以設(shè)定為68km/h和75km/h，vm與vm'的值可以相同，也可以不同，以靠近巡航速度為準。

如圖3所示的第二種實施方式，第一曲線為：

第二曲線為：

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為第一曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，h2為第二曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)。

若當前車速v從小于vs-vm進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，走一條路徑；如果當前車速v從大于vs+vm'進入巡航控制過渡區(qū)(vs-vm,vs+vm')，走另一條路徑；相對于第一種實施方式而言，過渡更加平穩(wěn)。

如圖4所示的第三種實施方式，第一曲線為：

其中，

第二曲線為：

其中，

其中，vs-vm與vs+vm'分別為巡航控制過渡區(qū)的左、右臨界值，h1為第一曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，h2為第二曲線中當前車速v處于巡航速度vs時所對應(yīng)的油門比例系數(shù)，a1、b1、c1為第一曲線的系數(shù)，a2、b2、c2第二曲線的系數(shù)。

可以看出，相對于前面兩種實施方式，曲線更加平滑，車輛行駛過程更加平穩(wěn)。

在實際應(yīng)用中，當?shù)玫接烷T比例系數(shù)后，實際中的油門信號通常由兩路獨立的傳感器信號app1和app2來表征，不同車型的油門踏板傳感器信號特征也不相同，下面列舉幾款典型車型的油門信號。

(1)2008款豐田凱美瑞

k＝0時，

k＝100％時，

k處于0～100％之間，

從上面可以看出，該車型ecu輸出的油門信號a＝a0+ka1，針對app1而言，a0＝0.8，a1＝2.4，在巡航狀態(tài)，k為巡航控制器輸出的油門比例系數(shù)，在非巡航狀態(tài)，k為駕駛員踩踏油門踏板的開度；同理，針對app2而言，a0＝1.6，a1＝2.4。

(2)2012款日產(chǎn)陽光

k＝0時，

k＝100％時，

k處于0～100％之間，

從上面可以看出，該車型ecu輸出的油門信號a＝a0+ka1，針對app1而言，a0＝0.37，a1＝2，在巡航狀態(tài)，k為巡航控制器輸出的油門比例系數(shù)，在非巡航狀態(tài)，k為駕駛員踩踏油門踏板的開度；同理，針對app2而言，a0＝0.74，a1＝4。

(3)2014款慶鈴700p貨車

k＝0時，

k＝100％時，

k處于0～100％之間，

從上面可以看出，該車型ecu輸出的油門信號a＝a0+ka1，針對app1而言，a0＝0.5，a1＝4，在巡航狀態(tài)，k為巡航控制器輸出的油門比例系數(shù)，在非巡航狀態(tài)，k為駕駛員踩踏油門踏板的開度；同理，針對app2而言，a0＝4.5，a1＝-4。

由上述可知，當油門開度在0～100％之間變化時，不同的車型所選擇的油門信號基準值和油門制動踏板所對應(yīng)的增量值有所不同，主要取決于該車型中app1和app2所滿足的某種約束關(guān)系，采用兩路相互約束的傳感器信號來實現(xiàn)節(jié)氣門開度的控制，能有效防止外界干擾，保證車輛可靠運行。