基於緩速器的車速限制方法以及車速限制系統的製作方法
2023-04-23 05:14:56
基於緩速器的車速限制方法以及車速限制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種基於緩速器的車速限制方法以及車速限制系統，車速限制方法，如下：獲取車速限制扭矩並預存設定標定值，和/或獲取車速、限制車速並設定第一車速標定值，且滿足下述兩條件中的至少一者打開緩速器：條件一、車速限制扭矩小於扭矩標定值；條件二、車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。該方法和系統由控制器根據車速和/或車速限制扭矩自動開啟緩速器，以便最大車速限制功能失效時，達到制動目的，提高車輛行駛安全，也避免了長期踩剎車。
【專利說明】基於緩速器的車速限制方法以及車速限制系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及車輛【技術領域】，特別涉及一種基於緩速器的車速限制方法以及車速限 制系統。
【背景技術】
[0002] 目前，車輛限速主要依賴於發動機ECU (電子控制單元）的最大車速限制功能。
[0003] E⑶設定有最大車速，當實際車速將要逼近設定的最大車速時，通過PI(比例積 分）調節得到最大車速限制扭矩，然後與踏板需求扭矩取小後，用於最終的噴油量轉換。
[0004] 最大車速限制功能在穩定路況時可有效限制車輛的車速在最大限制車速以下，但 在下坡以及其他複雜工況下，即使發動機停止噴油，車輛車速還會繼續增加，ECU本身的PI 調節不能起到限制車速的目的。
[0005] 此時，駕駛員一般會踩剎車來避免車速的繼續增加，但如果長期踩剎車會造成剎 車系統的發熱以及嚴重磨損。
[0006] 車輛具有緩速器，緩速器是通過控制電路給定子總成的勵磁線圈通電，產生磁場， 轉子總成隨車輛傳動部分高速旋轉，切割磁力線，產生反向力矩，使車輛減速。但，緩速器由 人工操控，難以掌握緩速器的打開時機。
[0007] 有鑑於此，如何提供一種車速限制方法，彌補最大車速限制功能的不足，提高車輛 行駛安全性，且避免長期踩剎車，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的為提供一種基於緩速器的車速限制方法以及車速限制系統。該方法 及系統能夠彌補最大車速限制功能的不足，提高車輛行駛安全，避免長期踩剎車。
[0009] 本發明提供的基於緩速器的車速限制方法，如下：獲取車速限制扭矩並設定扭矩 標定值，和/或獲取車速、限制車速並設定第一車速標定值，
[0010] 且滿足下述兩條件中的至少一者打開緩速器：
[0011] 條件一、車速限制扭矩小於扭矩標定值；
[0012] 條件二、車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。
[0013] 優選地，還獲取車速加速度並設定第一加速度標定值，且同時滿足下述條件時，打 開緩速器：
[0014] 條件三、車速加速度大於第一加速度標定值。
[0015] 優選地，選取下述兩類中任一類車速作為限制車速：
[0016] 第一類：車輛出廠時設定的最大允許車速；
[0017] 第二類：根據車輛載重工況設定的載重限制車速。
[0018] 優選地，
[0019] 建立車速限制扭矩和緩速器檔位的關係；
[0020] 獲取車速限制扭矩時，按照下述方式確定打開的緩速器的檔位：
[0021] 根據建立的關係以及當前的車速限制扭矩，獲取對應的緩速器檔位；
[0022] 控制緩速器處於該檔位。
[0023] 優選地，設定第二加速度標定值，緩速器打開後，滿足下述兩條件中的至少一者 時，關閉緩速器：
[0024] 條件一、車速加速度小於第二加速度標定值；
[0025] 條件二、車速小於限制車速。
[0026] 本發明還提供一種車速限制系統，包括緩速器，還包括控制器以及與其連接的車 速檢測元件；所述控制器內預存限制車速，以及扭矩標定值和/或第一車速標定值，所述控 制器能夠獲取車速限制扭矩；
[0027] 且所述控制器判斷下述兩條件中的至少一者滿足時，輸出控制信號以打開所述緩 速器：
[0028] 條件一、獲取的車速限制扭矩小於扭矩標定值；
[0029] 條件二、檢測的車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。
[0030] 優選地，所述控制器還獲取車速加速度，並預存第一加速度標定值，且所述控制器 判斷還同時滿足下述條件時，打開緩速器 ：
[0031] 條件三、車速加速度大於第一加速度標定值。
[0032] 優選地，所述控制器內預存的限制車速包括下述兩類：
[0033] 第一類：車輛出廠時設定的最大允許車速；
[0034] 第二類：根據車輛載重工況設定的載重限制車速；
[0035] 所述車速限制系統還包括限制車速的使能開關，所述控制器根據使能開關的輸入 指令確定選取第一類或第二類的車速作為限制車速。
[0036] 優選地，所述控制器內預存有車速限制扭矩和緩速器檔位的關係；
[0037] 所述控制器獲取車速限制扭矩時，根據預存的關係，獲取對應的緩速器檔位，並控 制緩速器處於該檔位。
[0038] 優選地，所述控制器預存有第二加速度標定值和/或第二車速標定值，所述控制 器獲取車速加速度；
[0039] 且所述控制器判斷下述兩條件中的至少一者滿足時，輸出控制信號以關閉所述緩 速器：
[0040] 條件一、車速加速度小於第二加速度標定值；
[0041] 條件二、車速小於限制車速和第二車速標定值的差。
[0042] 本發明提供的車速限制方法和車速限制系統，通過控制器判斷條件一和/或條件 二是否符合，兩條件均可以反應出車輛處於超速狀態，當控制器判斷出任一條件符合時，均 可以輸出打開緩速器的信號，以使緩速器工作，參與制動。緩速器的制動利用切割磁力線產 生反向力矩，不易磨損，也不會造成系統發熱。可見該方法和系統由控制器根據車速或是車 速限制扭矩自動開啟緩速器，以便最大車速限制功能失效時，達到制動目的，提高車輛行駛 安全，也避免了長期踩剎車。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043] 圖1為本發明所提供車速限制方法一種具體實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0044] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實 施例對本發明作進一步的詳細說明。為便於理解，下文結合車速限制方法和車速限制系統 描述，有益效果不再重複論述。
[0045] 該實施例提供一種車速限制系統，包括緩速器，還包括控制器以及與其連接的車 速檢測元件，車速檢測元件將檢測的車速信號輸出至控制器。控制器內還預存限制車速，以 及扭矩標定值和/或第一車速標定值，且控制器能夠獲取車速限制扭矩。控制器判斷下述 兩條件中的至少一者滿足時，輸出控制信號以打開緩速器：
[0046] 條件一、獲取的車速限制扭矩小於扭矩標定值；
[0047] 條件二、檢測的車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。
[0048] 扭矩標定值可以由試驗確定，車速超過限制車速時，E⑶經過PI閉環控制輸出車 速限制扭矩，車速限制扭矩應當為負值或是零，即發動機ECU已經不再噴油。則扭矩標定值 最好設定為負值或零，結合試驗確定最佳數據，車速限制扭矩小於扭矩標定值時，表明車速 過商。
[0049] 第一車速標定值同樣可以由試驗確定，當車速大於限制車速一定量時，可以反應 出車輛的超速運行狀態，則第一車速標定值可設定為正值。
[0050] 綜上分析，條件一和條件二均可以反應出車輛處於超速狀態，當控制器判斷出任 一條件符合時，均可以輸出打開緩速器的信號，以使緩速器工作，參與制動。緩速器的制動 利用切割磁力線產生反向力矩，不易磨損，也不會造成系統發熱。可見本實施例中由控制器 根據車速或是車速限制扭矩自動開啟緩速器，以便最大車速限制功能失效時，達到制動目 的，提高車輛行駛安全，也避免了長期踩剎車。
[0051] 顯然，條件一和條件二同時滿足可以更好地反映車輛的超速狀態，即E⑶已採取 嚴格的噴油控制，但車速仍然過高。另外，相較於單獨以車速作為判斷條件，車速限制扭矩 的判斷更為可靠，因為車速限制扭矩由ECU根據限制車速和當前車速進行PI調節後得到， 屬於閉環控制，更能反應具體的超速工況。
[0052] 進一步地，對於上述實施例還可以進一步改進。控制器還獲取車速加速度並設定 第一加速度標定值，除了滿足上述條件一、條件二中的至少一者之外，還同時滿足下述條件 三時，才控制緩速器打開：
[0053] 條件三、車速加速度大於第一加速度標定值。
[0054] 當車速和/或限制車速扭矩達到上述條件時，表明車輛處於超速狀態，車速加速 度同時還大於第一加速度標定值時，則表明超速狀態仍在繼續並加劇，因此，更能表明當前 工況的限速需求較為急迫。顯然，第一加速度標定值為正值。相較於上述實施例，對於一些 瞬間超速、或是正常的速度波動，並不打開限速器進行限速，以保證車輛的行駛穩定。
[0055] 控制器獲取的限制車速，為車輛所允許的最大車速。一般，車輛出廠時即設有有最 大允許車速，可以將該車速作為限制車速參與上述的方法控制。該車速限制未對車輛工況 作區分，在某些工況下，車速雖然未超出該最大允許車速，但依然存在駕駛安全隱患。為此， 還可以由用戶自行設定最大允許車速，具體地，可以根據車輛載重工況進行限速設置。
[0056] 比如，根據車輛的載重情況，分為重載、中載、輕載，相應地設置出三種不同數值的 載重限制車速，顯然，由重載至輕載，對應的載重限制車速逐步增加。可以理解，並不限於三 種載重限制車速，還可以採取其他方式，例如，根據載重多級設置，即每增加預定量載重，載 重限制車速即降低一定量值。該種設置方式，使得限制車速可以根據載重變化，從而滿足車 速限制的靈活性，進一步提高行駛的安全性。
[0057] 由於車輛出廠時會自設有最大允許車速，則控制器在選取限制車速時，可以選取 下述兩類中任一類車速作為限制車速：
[0058] 第一類：車輛出廠時設定的最大允許車速；
[0059] 第二類：根據車輛載重工況設定的載重限制車速。
[0060] 第一類的限制車速出廠時即設定，控制器可以隨時選取。而，第二類可以由用戶 自行設定和啟動，比如路況比較穩定時，即使載重較大，可能也並無根據載重限制車速的必 要，則不啟動第二類限制車速，此時，控制器判斷緩速器是否應當打開時，選取第一類即可。 相應地，對於已經開啟第二類的工況，則控制器選取第二類車速作為限制車速即可。實際操 作中，可以於車輛上設置一使能開關，駕駛人員可通過使能開關激活第二類載重限制車速， 控制器則選取激活後的第二類載重限制車速作為限制車速。
[0061] 針對上述各實施例，還可以作出進一步優化。
[0062] 緩速器不同檔位產生的制動力有所差別，則控制器可以預先建立車速限制扭矩和 緩速器檔位的關係。該關係具體可以根據試驗確定，或是通過模擬仿真等方式建立。其對 應關係在於，在一車速限制扭矩下，對應檔位的緩速器可以產生足夠的制動力。
[0063] 行駛中，控制器判斷需要打開緩速器時，根據已經獲取的車速限制扭矩以及其預 先建立的關係，獲取對應的緩速器檔位，並控制緩速器處於該檔位。
[0064] 如此，緩速器可以產生與當前工況相適配的制動力，避免制動力不足或過大，以使 制動平穩有效。
[0065] 上述實施例主要針對於緩速器的打開控制，當制動達到限速目的時，駕駛人員可 以自行關閉緩速器。當然，也可以對緩速器的關閉作出設計，以便緩速器可以根據工況自行 關閉，實現全自動控制，也可提高安全性，避免人為操作失誤或是對當前工況的誤判。
[0066] 具體地，控制器內可預先設定第二加速度標定值和/或第二車速標定值，當緩速 器打開後，滿足下述兩條件中的至少一者時，即可關閉緩速器：
[0067] 條件一、車速加速度小於第二加速度標定值；
[0068] 條件二、車速小於限制車速和第二車速標定值的差。
[0069] 條件一中，第二加速度標定值可以設定為負值或零，此條件成立，即表明車速在減 小或不再增加，已達到一定的制動效果，則緩速器可以不再提供額外的制動力，由ECU進行 正常的限速控制即可。
[0070] 第二車速標定值為正值，則條件二成立時，表明當前車速已不再超速，則緩速器也 可以不再提供額外的制動力，同樣由ECU進行正常的限速控制即可。
[0071] 當然，當兩條件同時成立時，表明車速不但未處於超速狀態，而且無增速的趨勢， 則能夠更為準確地反應出此時車輛已處於較好的車速工況，不再需要制動。
[0072] 可以繼續參考圖1理解，圖1為本發明所提供車速限制方法一種具體實施例的流 程圖。
[0073] S1、開始；
[0074] S2、判斷使能開關是否置位，是，則進入步驟S3,否，則進入步驟S8 ;
[0075] S3、以第二類限制車速為目標車速，輸出車速限制扭矩；
[0076] S41、判斷車速限制扭矩是否小於扭矩標定值，是，則進入步驟S42,否，則返回 S41 ；
[0077] S42、判斷車速是否大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和，是，則進入步驟 S43,否，則返回S41 ;
[0078] S43、判斷車速加速度是否大於第一加速度標定值，是，則進入步驟S5,否，則返回 S41 ；
[0079] S5、根據車速限制扭矩獲得對應緩速器檔位，打開緩速器並使其處於該檔位；
[0080] S61、判斷車速加速度是否小於第二加速度標定值，是，則進入步驟S62,否，則返回 S61 ；
[0081] S62、判斷車速是否小於限制車速，是，則進入步驟S7,否，則返回步驟S61 ;
[0082] S7、關閉緩速器，進入步驟S9 ;
[0083] S8、以第一類限制車速為目標車速，輸出車速限制扭矩，進入S41 ;
[0084] S9、結束。
[0085] 圖1所示實施例屬於較為優選的方案，打開緩速器需要上述文中提到的車速、車 速限制扭矩、車速加速度條件同時成立，即步驟S41、S42、S43,關閉緩速器則需要上文提到 的車速、車速加速度條件同時成立，即步驟S61、S62,可以理解，541342、543、561、562的順 序並不受限制。
[〇〇86] 控制器獲取車速加速度，且判斷車速加速度小於第二加速度標定值和/或車速小 於限制車速時，輸出控制信號以關閉緩速器以上對本發明所提供的一種基於緩速器的車速 限制方法以及車速限制系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實 施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應 當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本 發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1. 一種基於緩速器的車速限制方法，其特徵在於，如下： 獲取車速限制扭矩並設定扭矩標定值，和/或獲取車速、限制車速並設定第一車速標 定值， 且滿足下述兩條件中的至少一者打開緩速器： 條件一、車速限制扭矩小於扭矩標定值； 條件二、車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。
2. 如權利要求1所述的車速限制方法，其特徵在於，還獲取車速加速度並設定第一加 速度標定值，且同時滿足下述條件時，打開緩速器： 條件三、車速加速度大於第一加速度標定值。
3. 如權利要求1所述的車速限制方法，其特徵在於，選取下述兩類中任一類車速作為 限制車速： 第一類：車輛出廠時設定的最大允許車速； 第二類：根據車輛載重工況設定的載重限制車速。
4. 如權利要求1-3任一項所述的車速限制方法，其特徵在於， 建立車速限制扭矩和緩速器檔位的關係； 獲取車速限制扭矩時，按照下述方式確定打開的緩速器的檔位： 根據建立的關係以及當前的車速限制扭矩，獲取對應的緩速器檔位； 控制緩速器處於該檔位。
5. 如權利要求1-3任一項所述的車速限制方法，其特徵在於，獲取車速加速度，設定第 二加速度標定值和/或第二車速標定值，緩速器打開後，滿足下述兩條件中的至少一者時， 關閉緩速器： 條件一、車速加速度小於第二加速度標定值； 條件二、車速小於限制車速和第二車速標定值的差。
6. -種車速限制系統，包括緩速器，其特徵在於，還包括控制器以及與其連接的車速檢 測元件；所述控制器內預存限制車速，以及扭矩標定值和/或第一車速標定值，所述控制器 能夠獲取車速限制扭矩； 且所述控制器判斷下述兩條件中的至少一者滿足時，輸出控制信號以打開所述緩速 器： 條件一、獲取的車速限制扭矩小於扭矩標定值； 條件二、檢測的車速大於車輛的限制車速和第一車速標定值之和。
7. 如權利要求6所述的車速限制系統，其特徵在於，所述控制器還獲取車速加速度，並 預存第一加速度標定值，且所述控制器判斷還同時滿足下述條件時，打開緩速器： 條件三、車速加速度大於第一加速度標定值。
8. 如權利要求6所述的車速限制系統，其特徵在於，所述控制器內預存的限制車速包 括下述兩類： 第一類：車輛出廠時設定的最大允許車速； 第二類：根據車輛載重工況設定的載重限制車速； 所述車速限制系統還包括限制車速的使能開關，所述控制器根據使能開關的輸入指令 確定選取第一類或第二類的車速作為限制車速。
9. 如權利要求6-8任一項所述的車速限制系統，其特徵在於，所述控制器內預存有車 速限制扭矩和緩速器檔位的關係； 所述控制器獲取車速限制扭矩時，根據預存的關係，獲取對應的緩速器檔位，並控制緩 速器處於該檔位。
10. 如權利要求6-8任一項所述的車速限制系統，其特徵在於，所述控制器預存有第二 加速度標定值和/或第二車速標定值，所述控制器獲取車速加速度； 且所述控制器判斷下述兩條件中的至少一者滿足時，輸出控制信號以關閉所述緩速 器： 條件一、車速加速度小於第二加速度標定值； 條件二、車速小於限制車速和第二車速標定值的差。
【文檔編號】B60K31/00GK104085304SQ201410307465
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】曹石, 李少佳, 吳速超, 李兵 申請人:濰柴動力股份有限公司