汽车巡航控制系统的设计

1、汽车巡航控制系统的设计design of automobile cruise control system 王志刚 wang zhi-gang (山东交通职业 学院，潍坊 261100) (shandong transport vocational college, weifang 261100, china)摘要院巡航控制系统就是无需驾驶员操纵油门踏板即可将汽车车速自动控 制在驾驶员所设置的目标速度上，从而减轻驾驶员的疲劳感，以此提高行驶舒适 性，使汽车工作在发动机有利转速范围内的汽车自动行驶装置。文章根据巡航控 制系统的工作原理，从多方面进行了分析、计算，编辑出巡航控制系统的主要程 序，并

2、通过多汽车巡航控制系统的主要部件做出了较为完整的设计，使巡航控制 系统能在通型轿车得到应用。abstract: cruise control system is to automatically make the vehicle speed be limited to the driver's target speed without the driverc on trolling the accelerator pedal, so as to relieve the fatigue of driver and improve the ride comfort, and to make

3、 the car work in thefavorable speed range. according to the working principle of cruise con trol system, the paper con ducts an alysis and calculati on from many aspects, edits the main program of cruise control system, and does the complete design of the main components of automobile cruise control

4、system, so that the cruise control system can be applied in the car.关键词院巡航控制；单片机；电磁离合器；电路原理图；主程序key words: cruise control； mcu； electromagnetic clutch； circuit diagram； the main program 中图分类号院u463文献标识码院a文章编号院1006-4311 (2014) 25-0076-021巡航控制系统的发展1.1发展背景概括随着中国高速公路建设以及汽车工业在我国的不断发展, 汽车行业己经由传统的机械装置演变成一个具

5、有复杂技术的系统。与此同时，我 国电子技术也在快速发展着。随着科技的革新，我国在步入21世纪以后，智能化为核心的汽车巡航系统 目前已经作为高级轿车的主要附加功能设备。1.2汽车巡航系统技术的概述汽车巡航控制系统，就是我们所说的驾驶员不 用对控制加速踏板而使汽车保持稳定行驶的系统，也是全方位检测数据的系统。 随着汽车电子技术的发展，目前巡航系统中的主要技术则是通信能力。而在汽车 复杂的电控系统中，通常各种信息是可以共享的，其中can总线作为实现数据 共享和协同工作的工具，主要以灵活性和稳定性以及实吋性所被大家广泛应用。1.3巡航控制系统的主要发展趋势汽车巡航控制系统随着电子技术的发展 而不断进行

6、完善，就需要我们的技术也不断进行改变，这样才能更加准确掌握系 统检测。总而言之,汽车巡航控制系统的改革我们可以从以下六个方面进行简析:1.3.1新型控制理论的应用每辆车行驶状况在很大程度上受发动机的因素影 响的。驾驶员只需要更加稳定地控制车速即可。因此，我们要根据原有的传统控 制理论对新的控制理论进行改革，便于其更好地应用到汽车行驶上。1.3.2联动控制、复合控制我国目前的巡航控制装置大多数是独立式的，为 了更好地提高精度和敏感度，就需要利用计算机进行发动机和变速器的控制，以 此形成-体化的复合控制模式。1.3.3小型化、智能化现在的计算机大多数都是向着智能型模式发展着。1.3.4追踪行驶控制

7、现在很多汽车的巡航系统都能够保证汽车稳定行驶，这 就需要我们利用加速、减速等开关进行控制，当车辆不便于减速或加速的吋候, 就会造成驾驶员很大的困扰。因此，为了解决这-问题，就需要利用雷达测定, 更加精确距离，目前很多国家的研究者都在对自适应巡航控制系统进行研究。1.3.5走停控制现在对巡航系统的研制主要针对的是在高速上行驶的车辆， 这就要求巡航系统有更好地探测能力和反应能力。这样才能使驾驶员完全从复杂 的驾驶操作中解放出来，更好地简单操作。1.3.6集成化随着近些年智能化的发展，我们需要完善公路智能概念以及卫 星导航系统概念，使其得到开发和应用，这样才能保证在未来汽车巡航控制系统 关于汽车电控

8、系统相融合。而集成化在很人程度上有效降低成本，更好地增强各 系统之间的内在联系，以此提高车辆系统的稳定性和安全性。1.4本文主要研究内容尽管世界研究汽车巡航控制系统有几十年的历史，但 由于巡航控制系统是一个很难控制的系统。所以我们可以从以下几个方面进行分 析：淤分析掌握汽车巡航控制系统的原理，对其可行性以及必要性进行分析，并 对巡航控制系统进行总体的设计。于确定汽车巡航的控制方案，就需要从巡航控制系统的功能和原理岀发。盂为了能够设计出系统的软件流程，就要从系统的实际运行情况出发。2巡航控制系统的组成和工作原理2.1巡航控制系统简述汽车巡航控制系统，我们可以分为巡航行驶装置、速 度控制(spee

9、dcontrol)系统、自动驾驶(auto-drive)系统等三个方面,而这三 个方面的划分主要是根据其特点进行的。目前，我国的汽车巡航控制系统可以分 为巡航控制和自适应巡航控制两种，其中自适应巡航控制是巡航控制的延伸和拓 展。汽车的巡航控制系统是汽车电子控制系统研发较早的系统之一，主要作为就 是驾驶员不用踩油门踏板也可以自动保持汽车的车速。综合上述汽车巡航控制系统的简介，我们可以发现该系统有以下三大优势: 淤汽车行驶的舒适性。在高速公路上进行行驶的时候，更能体现出这种优越性, 以此就会减轻驾驶员的驾驶负担。于节省燃料。在具有相同的经济性和环保性的 行驶条件下，有经验的驾驶员就会节省15%的燃

10、料，很大程度上减少废气物体的 排放。盂保持汽车稳定的车速。汽车无论在哪个道路上行驶，只要在发动机功率 允许的范围内，就会保持车速不变。2.2巡航控制系统的组织结构及原理的构成2.2.1巡航控制系统的基本控制原理在应用汽车巡航控制系统的基本原理控 制车速的时候，我们可以看出，电子装置控制主要是对车辆行驶进行自动调节, 这样才能保证车速始终如一，我们可以根据图1所示，对电子巡航控制系统的 基本控制原理进行了解。电子巡航控制系统就是按驾驶员的要求将所选的信号设定车速，其次就是根 据汽车实际车速所反馈的信号。当电子控制器对两个输入信号进行误差检测后，就会及时修正电子控制器存 在的误差，便于更好地保持车

11、速恒定。2.2.2巡航控制系统的工作原理及结构电子巡航控制系统主要有以下四个部 分组成，即控制开关、传感器以及执行机构和巡航控制电控单元(ccs ecu)等。 图2所示的就是屯子巡航控制系统设计构造的零件布置图。汽车电子巡航控制系统中结构和工作原理叙述如下：2.2.2.1巡航系统开关的控制巡航控制系统开关主要是供驾驶员操作巡航控 制系统的一套开关，一般都是安装在汽车的转向信号手柄上或者方向盘上的。2.2.2.2传感器控制电控单元提供节气门开度信号和汽车行驶的速度信号。 其设计或选择车速传感器是一项非常重要的工作，因为传感器的频率直接影响整 个系统的频率。2.2.23巡航控制电控单元(ccs e

12、cu)整个巡航控制系统的中枢就是电控单 元，其作用就是通过接收传感器和开关等信号的处理，以实现车辆的恒速行驶。2.2.2.4操作机构一般操作机构被我们称为伺服器，其主要作用就是通过接 收巡航控制电控单元的控制指令信号，从而调节节气门开度，采用可以减速的支 流电机或启动方式驱动拉线盘，使车辆进行加速、减速等操作。其中可以将执行 机构分为电动式和气动式两种。3结束语本文通过对汽车巡航系统设计进行论述发现，当汽车所采用这种控 制系统，不仅能在高速公路上长吋间行驶，提高行驶的安全性，还能在议程程度 上降低疲劳驾驶；其次就是可以减少有害气体的排放，满足当今社会所倡导的节 约、环保的现实意义。参考文献院王连军汽车巡航系统的使用与发展j中国高新技术企业， 2009 (6) :9-ll.2ffi胜民现代汽车系统控制技术m北京:北京大学岀版社， 2008:205-206.杨生辉，舒华，王克才汽车电器与电子技术m北京:国防工业 岀版，2004:410-41