Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля



Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля
Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля
Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля
Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля

 


Владельцы патента RU 2629616:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к способe оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля. Способ заключается в том, что при нажатии кнопки «ON» на панели управления микроконтроллером по программе, записанной в нем, инициируется опрос датчика скорости, текущее значение которой записывается в память микроконтроллера и сравнивается с записанным значением скорости. После отпускания педали акселератора микроконтроллер выдает пропорциональные рассогласованию текущей и сохраненной скорости сигналы управления, поступающие на драйвер управления двигателем. Электрический двигатель постоянного тока, тросиковый механизм которого связан с тросиком педали акселератора, изменяет натяжение тросика педали акселератора, обеспечивая поддержание сохраненной в памяти микроконтроллера скорости транспортного средства. При нажатии кнопки «ON» импульсы с датчика скорости и тахометра поступают на микроконтроллер, где определяется скорость движения транспортного средства и частота вращения коленчатого вала. После отпускания педали акселератора программа микроконтроллера выбирает наиболее оптимальный режим регулирования скорости с учетом допустимой частоты вращения коленчатого вала. Достигается повышение надежности работы круиз-контроля. 3 ил.

 

Изобретение относится к способам управления скоростью транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и механической коробкой передач, использующим круиз-контроль, который поддерживает скорость транспортного средства с учетом скорости его движения и частоты вращения коленчатого вала.

Известен способ управления скоростью, в котором транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, снабжающий энергией автомобиль в режиме круиз-контроля. Поддержание скорости транспортного средства с механической коробкой передач и механической педалью акселератора заключается в том, что при нажатии кнопки «ON» на панели круиз-контроля микроконтроллер по записанной в нем программе инициализирует опрос датчика скорости, текущее значение которого записывается в его память.

По нажатию кнопки «SET» на пульте управления круиз-контроля текущее значение скорости транспортного средства сравнивается с записанным в памяти микроконтроллера. После отпускания педали акселератора микроконтроллер выдает сигналы управления, пропорциональные рассогласованию текущей и сохраненной в памяти скорости, которые поступают на драйвер управления двигателем. С выхода драйвера напряжение заданного уровня и заданной полярности поступает на электрический двигатель постоянного тока, тросиковый механизм которого связан с тросиком педали акселератора, и изменяет (увеличивая или уменьшая) его натяжение, обеспечивая поддержание сохраненной в памяти микроконтроллера скорости транспортного средства.

К недостаткам способа следует отнести отсутствие информации о частоте вращения коленчатого вала двигателя, что при механической коробке передач может привести к его повреждению в режиме круиз-контроля.

Задачей изобретения является разработка оптимального способа поддержания скорости транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и механической коробкой передач, использующего круиз-контроль, который поддерживает заданную скорость транспортного средства с учетом не только скорости движения, но и частоты вращения коленчатого вала.

Для решения задачи изобретения предлагается использовать микроконтроллерную систему, программное обеспечение которой учитывает значения скорости движения автомобиля и частоты вращения коленчатого вала, дающую возможность оптимального поддержания скорости движения автомобиля с механической коробкой передач, не выводя частоту оборотов двигателя за допустимые пределы в различных условиях дорожной обстановки.

При включении зажигания питающее напряжение 12В от бортовой сети автомобиля через контакт 1 разъема X1 основного блока круиз-контроля поступает на контакты питания шагового двигателя (катушки L1 и L2) через ограничивающий ток резистор R16; через резисторы R12-R15 на затворы управляющих шаговым двигателем транзисторов VT1-VT4, переводя их в закрытое состояние; на микросхему 7805. Преобразованное стабилизированное микросхемой 7805 напряжение 5В подается на контакты питания цифровых элементов (ИМС микроконтроллера DD3 (89АТС2051), инверторов DD1, DD2 (K155ЛН7)), а также для начального сброса и инициализации запуска программы на контакт «RESET» микроконтроллера DD3 (89АТС2051) через конденсатор С3.

При запуске программы микроконтроллер выдает через порт PI (Р1.7, Р1.6, Р1.5, Р1.4) четырехразрядные коды, которые, управляя затворами транзисторов VT1, VT2, VT3, VT4, обеспечивают принудительное ослабление тросика шагового двигателя круиз-контроля, механически соединенного с тросиком педали акселератора автомобиля, исключая его влияние на подачу топлива в карбюратор (инжектор) двигателя при запуске. После ослабления тросика педали акселератора круиз-контроль переходит в режим ожидания команды включения «ON».

При движении автомобиля после поступления с пульта управления круиз-контроля управляющего сигнала «ON» по шине A1, А2 (контакты 6, 7 разъема X1) логические нули поступают на инверторы DD 1.6 и DD 2.1, с выходов которых логические единицы, являющиеся сигналами включения режима «ON», поступают на микроконтроллер (контакты 8, 9). В этом режиме с контактов 2, 3 разъема X1 сигналы с датчиков скорости и частоты вращения коленчатого вала через инверторы DD1.2 и DD1.1 поступают на контакты 2, 3 порта Р3 (Р3.0, Р3.1) микроконтроллера, который преобразует их в код, сохраняет его в ОЗУ, после чего выдает логическую единицу с контакта 12 (Р1.0) через DD2.3 на светодиод индикации включения режима «ON» и переходит в режим ожидания сигнала «SET».

После нажатия водителем кнопки «SET» на пульте управления круиз-контролем данные о текущей скорости и частоте вращения коленчатого вала двигателя переписываются из ОЗУ в регистры микроконтроллера. Сигнал «SET» с пульта управления круиз-контроля передается на основной блок по шине А0, А2 (контакты 5 и 7 разъема X1).

С контактов 5 и 7 логические уровни нуля через инверторы DD1.5 и DD2.1 преобразуются в логическую единицу и поступают на контакты 7, 9 порта Р3 (Р3.3 и Р3.5) микроконтроллера. По наличию сигналов в линиях порта Р3 (Р3.3 и Р3.5) микроконтроллера и сохраненной в регистрах информации в соответствии с программой выдаются четырехразрядные коды с линий порта P1 (Р1.4-Р1.7), управляющие вращением шагового двигателя в заданном направлении (натягивая (ослабляя) тросик акселератора), что увеличивает (уменьшает) уровень подачи топлива, поддерживая заданную скорость автомобиля. Индикация включения режима круиз-контроля обеспечивается подачей логического нуля с линии порта PI. 1 через инвертор DD2.4 и через контакт 11 разъема X1 на светодиод «SET» панели управления.

Контакт 4 разъема X1 подключается к педали тормоза, при нажатии на которую круиз-контроллер выходит из режима «SET».

Контакт 8 разъема X1 подключается к педали газа и предназначен для фиксирования нового значения скорости в случае ее увеличения.

Повторные нажатия на кнопку «SET» приводят к последовательному дискретному увеличению скорости.

После нажатия водителем кнопки уменьшения скорости «↓» (на пульте управления круиз-контролем по шинам А0, А1 (контакты 5,6 разъема X1) логические нули поступают на инверторы DD1.5 и DD1.6 и преобразуются в логические единицы на контактах 7, 8 порта Р3 (Р3.3 и Р3.4) микроконтроллера. При наличии двух единиц на контактах этих портов микроконтроллер дискретно уменьшает скорость автомобиля.

При нажатии водителем кнопки «OFF» на пульте управления круиз-контролем по шинам А0, A1, А2 логические нули через контакты 5, 6, 7 разъема X1 инверторами DD1.5, DD1.6, DD2.1 преобразуются в логические единицы и поступают на контакты 6, 7, 8 порта Р3 (Р3.3, Р3.4, Р3.5) микроконтроллера. Индикация круиз-контроля отключается.

В случае обрыва питания или информационных шин блока управления круиз-контролем на контактах 6, 7, 8 порта Р3 (Р3.3, Р3.4, Р3.5) устанавливаются значения логического нуля микроконтроллера и круиз-контроль автоматически переходит в режим «OFF».

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в отличие от известного способа управления скоростью транспортного средства с механической коробкой передач в режиме круиз-контроля микроконтроллером учитывается не только скорость движения транспортного средства, но и частота вращения коленчатого вала двигателя, текущие значения которых позволяют поддерживать выбранную скорость с учетом оптимального режима работы двигателя.

Работоспособность предложенного способа проверена в системе моделирования Proteus 7.7, где была смоделирована схема принципиальная электрическая «Оптимального способа поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля». При моделировании управляемые в реальном масштабе времени генераторы импульсов имитировали сигналы датчиков скорости движения и частоты вращения коленчатого вала транспортного средства, поступающие через согласующие схемы в микроконтроллер АТ89С2051, в котором вырабатывался четырехразрядный код управления шаговым двигателем через транзисторные ключи. Для индикации процессов управления режимами работы круиз-контроля к выходам микроконтроллера через согласующие схемы подключались светодиоды.

Проведенное моделирование подтвердило работоспособность предложенного способа. Достоинством разработанного способа является возможность поддержания оптимального режима работы двигателя в режиме круиз-контроля в различных условиях эксплуатации.

Источники информации

1. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отд., 1989. - 352 с.

2. Прокопенко B.C. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С. - К.: «МК-Пресс», СПб.: «КОРОНА-ВЕК», 2012. - 320 с.

3. Кенно Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 200 с.: ил.

4. Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электропривода: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2004. - 208 с.

5. http://scbist.com/stati-po-scb/3189-statya-sistema-avtomaticheskogo-regulirovaniya-skorosti.html

6. http://hardlock.org.ua/viewtopic.php?f=10&t=248

7. http://oklik.name/proect/kk/index.html

Способ оптимального поддержания скорости транспортного средства в режиме круиз-контроля, в котором транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, снабжающий энергией автомобиль в режиме круиз-контроля, поддерживающий скорость транспортного средства с механической коробкой передач и механической педалью акселератора, заключающийся в том, что при нажатии кнопки «ON» на панели управления круиз-контроля микроконтроллером по программе, записанной в нем, инициируется опрос датчика скорости, текущее значение которой записывается в память микроконтроллера по нажатию кнопки SET на пульте управления круиз-контроля и сравнивается с записанным значением скорости, а после отпускания педали акселератора микроконтроллер выдает пропорциональные рассогласованию текущей и сохраненной скорости сигналы управления, поступающие на драйвер управления двигателем, с выхода которого напряжение заданного уровня и заданной полярности поступает на электрический двигатель постоянного тока, тросиковый механизм которого связан с тросиком педали акселератора и изменяет (увеличивая или уменьшая) натяжение тросика педали акселератора, обеспечивая поддержание сохраненной в памяти микроконтроллера скорости транспортного средства,

отличающийся тем, что при нажатии кнопки «ON» круиз-контроля прямоугольные импульсы с датчика скорости и тахометра поступают на входы параллельного порта микроконтроллера, где по частоте следования импульсов определяется скорость движения транспортного средства и частота вращения коленчатого вала двигателя, текущие значения которых сохраняются во внутренней памяти микроконтроллера при нажатии кнопки «SET», а после отпускания педали акселератора программа микроконтроллера выбирает наиболее оптимальный режим регулирования скорости с учетом допустимой частоты вращения коленчатого вала и на основании полученных расчетов выдает сигналы управления через выходы параллельного порта на блок индикации работы круиз-контроля и драйвер управления двигателем, с выхода которого напряжение заданного уровня и заданной полярности поступает на шаговый двигатель, который через тросиковый механизм, связанный с тросиком педали акселератора, изменяет (увеличивая или уменьшая) натяжение тросика педали акселератора, что позволяет поддерживать выбранную скорость с учетом оптимального режима работы двигателя, а в случае выхода параметров работы двигателя (скорость/обороты) за программно установленные пределы эксплуатационных характеристик, на панели управления круиз-контроля выдается звуковая и световая сигнализация, информирующая водителя о необходимости перехода на другую передачу, невыполнение чего в программно установленном интервале времени автоматически приводит к поддержанию частоты вращения коленчатого вала не выше предельно допустимых значений.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Способ повышения активной и пассивной безопасности механических транспортных средств гражданского назначения, имеющих не менее четырех колес и используемых для перевозки пассажиров, заключается в том, что кузов транспортного средства изготавливают без окон, при этом управление транспортным средством осуществляют по визуальному и звуковому полю, отображаемому посредством системы, состоящей из одного информационного монитора и/или одного проекционного экрана, находящимися внутри транспортного средства, сопряженными с одной видеокамерой и/или локатором, отражающими внешнее оптическое поле, и из одного акустического излучателя, находящегося внутри транспортного средства, транслирующего внешнее звуковое поле с одного внешнего микрофона, сопряженного с ним, управляемой с помощью пульта.
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Способ повышения активной и пассивной безопасности сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов заключается в том, что кузов транспортного средства изготавливают без окон, при этом управление транспортным средством осуществляют по визуальному и звуковому полю, отображаемому посредством системы, состоящей из одного информационного монитора и/или одного проекционного экрана, находящимися внутри транспортного средства, сопряженными с одной видеокамерой и/или локатором, отражающими внешнее оптическое поле, и из одного акустического излучателя, находящегося внутри транспортного средства, транслирующего внешнее звуковое поле с одного внешнего микрофона, сопряженного с ним, управляемой с помощью пульта.

Изобретение относится к устройству обнаружения светофоров. Устройство обнаружения светофоров содержит модуль захвата изображений, смонтированный на транспортном средстве, и модуль обнаружения светофоров, сконфигурированный с возможностью обнаруживать светофор из изображений.

Изобретение относится к гибридным силовым агрегатам. Гибридный силовой агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания, коробку передач, первую и вторую планетарную передачу, первую и вторую электрическую машину, первую и вторую зубчатую пару.

Заявленное изобретение относится к методам оценки рисков аварий. Предложен способ оценки рисков аварий для движущегося транспортного средства являющегося любым из грузового автомобиля, автобуса или легкового автомобиля.

Изобретение относится к гибридному автомобилю. Гибридный автомобиль включает в себя двигатель, электромотор, ведущее колесо и трансмиссию.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления подзарядкой аккумуляторной батареи гибридного автотранспортного средства на стоянке, в котором двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель обеспечивают одновременно или независимо друг от друга перемещение транспортного средства, исходя из условий движения и уровня заряда батареи, подзарядка батареи включается на стоянке по требованию водителя посредством интерфейса.

Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства. В способе выработки вывода управления из системы считывания положения сцепления контролируют положение педали сцепления, определяют переходную зону, определенную диапазоном положений педали сцепления, в которых вывод управления является одним из двух альтернативных состояний положения педали сцепления, содержащих отпущенное состояние педали сцепления и нажатое состояние педали сцепления.

Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства. Коробка переключения передач содержит входной и выходной валы; первую эпициклическую передачу, соединенную с входным валом; вторую эпициклическую передачу, соединенную с первой эпициклической передачей; первую и вторую электрическую машину, соединенную, соответственно, с первой и второй эпициклической передачей.
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Способ повышения активной и пассивной безопасности транспортных средств повышенной проходимости гражданского назначения заключается в том, что кузов транспортного средства изготавливают без окон, при этом управление транспортным средством осуществляют по визуальному и звуковому полю, отображаемому посредством системы.

Изобретение относится к транспортным средствам. Способ улучшения качества переключения механической трансмиссии моторного транспортного средства заключается в прогнозировании следующей передачи, которая должна быть включена. Во время переключения определяют, на основании прогнозируемой следующей передачи и скорости транспортного средства, частоту вращения двигателя, требуемую на момент окончания переключения передачи. Регулируют частоту вращения двигателя до требуемого значения. Когда передача включена, определяют, совпадает ли включенная передача с прогнозируемой следующей передачей, которая должна быть включена. Если она отличается - регулируют частоту вращения двигателя на основе включенной передачи и текущей скорости транспортного средства. Улучшается качество переключения передач. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 13 ил.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Система привода для гибридного транспортного средства содержит двигатель, мотор-генератор, вращающийся вал, муфту сцепления двигателя, муфту сцепления мотора-генератора и автоматическую коробку передач. Система также содержит электронный блок управления мотором-генератором и муфтой сцепления мотора-генератора. Электронный блок управления также выполняет управление, сопровождаемое изменением скорости вращения вращающегося вала. Решение направлено на предотвращение рывка, происходящего в момент включения муфты сцепления мотора-генератора. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе приведения в действие привода на ведущие колеса транспортного средства с гибридным приводом размыкают сомкнутую муфту гидротрансформатора в ответ на запрос на запуск двигателя. Регулируют скорость вращения встроенного в привод на ведущие колеса стартера/генератора в ответ на требуемую скорость вращения насосного колеса гидротрансформатора. Запускают двигатель посредством того, что смыкают муфту расцепления привода на ведущие колеса. Повышается экономия топлива и плавность движения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 48 ил.

Изобретение относится к способу диагностирования механизма несвоевременных отключений источника питания компьютера моторного транспортного средства, который запрограммирован для исполнения подпрограммы запуска при активизации и подпрограммы выключения перед переходом в ждущий режим. При осуществлении способа, во время каждой подпрограммы выключения, создают и сохраняют в средстве хранения метку Vext, представляющую завершенное исполнение упомянутой подпрограммы выключения. Во время каждой подпрограммы запуска проверяют присутствие метки Vext. Если метка Vext присутствует, повторно инициализируют средство хранения упомянутой метки. Если метка Vext отсутствует, создают элемент данных, представляющий неисправность источника питания. Достигается диагностика неисправностей компьютера при несвоевременном отключении питания компьютера. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к управлению транспортным средством. Устройство управления двигателем транспортного средства содержит датчик величины открытия положения акселератора, средство определения остановки/запуска двигателя на основе величины открытия положения акселератора, средство управления двигателем, выполняющее остановку/запуск двигателя, и средство прогнозирования ситуации повторного ускорения. Средство управления двигателем конфигурируется так, что остановка двигателя запрещается, в то время как двигатель работает, а запуск двигателя выполняется согласно открытию акселератора на основе величины открытия положения акселератора, в то время как двигатель остановлен, когда средство прогнозирования ситуации повторного ускорения прогнозирует ситуацию повторного ускорения двигателя. Исключается запуск двигателя в неожиданный момент. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления двигателем транспортного средства с электрическим топливным насосом, датчиком давления топлива, электродвигателем запуска двигателя внутреннего сгорания и электрическим аккумулирующим устройством содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью: управления электрическим подающим насосом на основе значения, определенного датчиком давления топлива; управления электродвигателем для запуска двигателя внутреннего сгорания и управления электрическим подающим насосом и электродвигателем. Электрическое аккумулирующее устройство подает электрическую мощность на электродвигатель, отдавая предпочтение перед электрическим подающим насосом, когда первая электрическая мощность меньше определенной пороговой величины. Первая электрическая мощность является мощностью, которую аккумулирующее устройство способно выдать в момент запуска двигателя. Улучшаются характеристики запуска двигателя. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Способ управления системой привода транспортного средства с двигателем, коробкой передач, электрической машиной и планетарной передачей заключается в повторении следующих этапов: a) принимают информацию о требуемом крутящем моменте для эксплуатации транспортного средства; b) определяют достаточный крутящий момент двигателя внутреннего сгорания и электрической машины; c) определяют расход топлива транспортным средством. На основе указанных показателей: d) планетарную передачу приводят в разблокированное состояние или поддерживают в нем, а электрической машиной и двигателем управляют таким образом, что требуемый крутящий момент обеспечивается при нахождении планетарной передачи в разблокированном состоянии. В противном случае планетарную передачу приводят в блокированное состояние или поддерживают в нем, а осуществление способа заканчивают. Снижается расход топлива. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу уведомления о задержке выполнения действия, требующего расхода энергии в транспортном средстве. Способ работы транспортного средства включает: прием запроса на выполнение действия, требующего расхода энергии; задержку выполнения действия, требующего расхода энергии, на основе потребления энергии транспортным средством; и сообщение водителю транспортного средства о задержке выполнения действия, требующего расхода энергии, в ответ на прием запроса на выполнение с помощью индикатора задержки, который функционально размещен в кабине транспортного средства. Предложены также транспортное средство и способ работы транспортного средства с помощью контроллера. Достигается оповещение водителя о задержке выполнения действия, требующего расхода энергии. Достигается сокращение вероятности возникновения замешательства водителя, обеспечение водителя простой и интуитивно понятной индикацией, снижение вероятности возникновения вопроса о том, принята ли команда водителя, и обеспечение уверенности в надлежащем выполнении команд. Достигается снижение вероятности повторного срабатывания устройства ввода вследствие замешательства оператора. В результате водитель меньше отвлекается и больше концентрируется на управлении транспортным средством. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления гибридного транспортного средства содержит аккумулятор силового электромотора с высоким уровнем мощности, вспомогательный аккумулятор стартерного электромотора и преобразователь постоянного тока. Вспомогательный аккумулятор заряжается посредством аккумулятора с высоким уровнем мощности через преобразователь постоянного тока. Также имеется средство управления запуском двигателя, посредством стартерного электромотора, средство определения состояния "Ready ON" и средство управления временем срабатывания преобразователя постоянного тока. Если выводимая посредством аккумулятора с высоким уровнем мощности электрическая мощность не имеет предварительно определенное значение и более, работа преобразователя постоянного тока начинается после определения состояния "Ready ON". Повышается долговечность вспомогательного аккумулятора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к бесступенчатым трансмиссиям. В способе ограничения проскальзывания ремня в вариаторе транспортного средства определяют скорость скольжения ремня вариатора, определяют накопленную энергию на основании скорости скольжения ремня и крутящего момента, вырабатываемого двигателем, и управляют крутящим моментом двигателя в режиме вмешательства, если накопленная энергия больше, чем пороговая энергия. Управление крутящим моментом двигателя в режиме вмешательства включает управление циклического действия крутящего момента двигателя и ограничения крутящего момента двигателя. Исключается повреждение скользящего ремня. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх