车辆速度控制系统及其控制方法

1.一种车辆速度控制系统，其特征在于：包括油门控制单元(1)、电子油门踏板(2)、油门机构(4)和检测车辆速度的车速传感器(3)，电子油门踏板(2)具有与踏板输入成线性关系的电位器，油门控制单元(1)包括主控制器(11)、直流电机(12)、减速机构(13)和检测油门机构开度大小的油门位置传感器(14)，其中主控制器(11)分别与电位器、车速传感器(3)、直流电机(12)和油门位置传感器(14)电路连接，直流电机(12)输出端连接减速机构(13)，该减速机构上绕有连接油门机构(4)的油门拉线。
2.根据权利要求1所述的车辆速度控制系统，其特征在于：所述车速传感器(3)安装于车辆变速箱上，采集变速箱内齿轮转动信号。
3.根据权利要求1所述的车辆速度控制系统，其特征在于：所述油门位置传感器(14)安装于油门执行器上。
4.一种用于权利要求1所述的车辆速度控制系统的控制方法，其特征在于：
通过车速传感器(3)检测车辆实时速度，通过油门位置传感器(14)检测油门机构(4)开度；
将实时车速与设定的限速值比较：
若实时车速小于设定的限速值，则通过直流电机(12)控制油门机构(4)，以使电子油门踏板(2)输入与油门机构(4)开度呈线性关系；
若实时车速大于或等于设定的限速值，则进入自动控制状态：解除电子油门踏板(2)输入与油门机构(4)开度的线性关系，通过控制直流电机(12)调节油门机构(4)开度，以设定的限速值为目标车速进行自动控制；
在自动控制状态下，将油门位置传感器(14)检测所得的油门机构(4)开度与电子油门踏板(2)根据线性关系对应的油门机构(4)开度进行比较：
若油门机构(4)开度大于电子油门踏板(2)根据线性关系对应的油门开度，则退出自动控制状态，电子油门踏板(2)输入与油门机构(4)开度呈线性关系；
若油门机构(4)开度小于或等于电子油门踏板(2)根据线性关系对应的油门开度，则保持自动控制状态。

车辆速度控制系统及其控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种车辆速度控制系统及其控制方法，主要适用于拉线油门内燃平衡重式叉车。\n背景技术\n[0002] 随着社会的不断发展，安全问题越来越凸显，对工业车辆的安全要求也越来越高，传统的安全理念也在逐渐地发生变化。在愈来愈繁忙的生产作业中，传统的被动安全技术已不能有效地避免事故的发生，为了更有效地防止车辆了生事故，避免人身伤害、财产损失，主动安全技术在工业车辆中越来越受重视。\n[0003] 如对于特别狭长窄小的过道、生产作业区等地方，对于叉车驾驶员而言，就需要慢速平稳驾驶，而目前多数叉车仍是采用拉线油门控制的，油门开度控制需要凭驾驶员的经验来控制，本身拉线油门存在着控制不够精确、稳定性差等缺点，驾驶员为了提高效率，往往在作业时会超速行驶，尤其是拉线油门的叉车。\n发明内容\n[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、更换方便的车辆速度控制系统，以杜绝超速现象，避免超速带来的事故灾难；还提供一种反应迅速、安全可靠的车辆速度控制方法。\n[0005] 本发明所采用的技术方案是：一种车辆速度控制系统，其特征在于：包括油门控制单元、电子油门踏板、油门机构和检测车辆速度的车速传感器，电子油门踏板具有与踏板输入成线性关系的电位器，油门控制单元包括主控制器、直流电机、减速机构和检测油门位置的油门位置传感器，其中主控制器分别与电位器、直流电机和油门位置传感器电路连接，直流电机输出端连接减速机构，该减速机构上绕有连接油门机构的油门拉线。\n[0006] 所述车速传感器安装于车辆变速箱上，采集变速箱内齿轮转动信号。\n[0007] 所述油门位置传感器安装于油门执行器上。\n[0008] 通过车速传感器检测车辆实时速度，通过油门位置传感器检测油门机构开度；\n[0009] 将实时车速与设定的限速值比较：\n[0010] 若实时车速小于设定的限速值，则通过直流电机控制油门机构，以使电子油门踏板输入与油门机构开度呈线性关系；\n[0011] 若实时车速大于或等于设定的限速值，则进入自动控制状态：解除电子油门踏板输入与油门机构开度的线性关系，通过控制直流电机调节油门机构开度，以设定的限速值为目标车速进行自动控制；\n[0012] 在自动控制状态下，将油门位置传感器检测所得的油门机构开度与电子油门踏板根据线性关系对应的油门机构开度进行比较：\n[0013] 若油门机构开度大于电子油门踏板根据线性关系对应的油门开度，则退出自动控制状态，电子油门踏板输入与油门机构开度呈线性关系；\n[0014] 若油门机构开度小于或等于电子油门踏板根据线性关系对应的油门开度，则保持自动控制状态。\n[0015] 本发明的有益效果是：本发明中将踏板输入转化为电信号，并经主控制器控制直流电机，直流电机调节油门机构开度。主控制器将实际行驶速度和设定的限速值进行对比，对电子油门踏板输入信号和发动机的油门位置的输出进行了不同的对应，操作简单，反应迅速，安全可靠，完成发动机油门控制及车辆行驶速度限制，杜绝超速现象，避免超速带来的事故灾难。\n附图说明\n[0016] 图1为本发明的原理图。\n[0017] 图2为本发明控制系统逻辑框图。\n具体实施方式\n[0018] 如图1所示，本实施例为车辆速度控制系统，包括油门控制单元1、电子油门踏板2、车速传感器3和油门机构4，油门控制单元1分为主控制器11和油门执行器，油门执行器内具有直流电机12、减速机构13和油门位置传感器14。其中电子油门踏板2具有与踏板输入成正比的电位器，主控制器11分别与电位器、直流电机12和油门位置传感器14电路连接，直流电机12输出端连接减速机构13，该减速机构上绕有连接油门机构4的油门拉线。\n[0019] 车速传感器3装在车辆的变速箱上，采集齿轮转动信号，通过对齿轮与轮胎外径比例进行换算，将车辆行驶的速度通过脉冲电压信号实时反馈给主控制器11。电子油门踏板2通过电位器反馈给主控制器11电压变化转变为加减油门信号，主控制器11发出PWM电压信号给油门执行器内的直流电机12，使直流电机转动。直流电机12通过减速机构13减速，减速机构13上的油门拉线由曲线运动转换为直线伸缩运动，从而带动发动机上的油门机构4进行燃油调节。安装在油门执行器上的油门位置传感器14实时反馈油门机构4的开度大小，并通过电压信号反馈给主控制器11。\n[0020] 本实施例中主控制器11的车辆速度控制方法如下(如图2)：\n[0021] 通过车速传感器3检测车辆实时速度，通过油门位置传感器14检测油门机构4开度。\n[0022] 将实时车速与设定的限速值比较：若实时车速小于设定的限速值，车辆为慢速行驶或作业状态，此时要求发动机的转速能快速提升，通过直流电机12带动油门机构4，以使电子油门踏板2输入与油门机构4开度呈线性关系，从而使发动机的转速变化与电子油门踏板2的输入成正比；若实时车速大于或等于设定的限速值，叉车进入快速行驶状态，此时需要准确地控制行驶速度，使其保持在限速值以内，进入自动控制状态，自动控制状态下油门机构4开度与电子油门踏板2输入解除线性关系，通过控制直流电机12调节油门机构4开度，以设定的限速值为目标车速进行自动控制。\n[0023] 在自动控制状态下，将油门位置传感器14检测所得的油门机构4开度与实时电子油门踏板2根据线性关系对应的油门机构4开度进行比较：若传感器所测油门机构4开度大于电子油门踏板2根据线性关系对应的油门机构开度，则退出自动控制状态，转为电子油门踏板2控制油门机构哦4开度，电子油门踏板2输入与油门机构4开度呈线性关系；若传感器所测油门机构4开度小于或等于电子油门踏板2根据线性关系对应的油门机构开度，则保持自动控制状态。\n[0024] 本实施例中根据实际行驶速度和设定的限速值进行对比，对电子油门踏板2输入信号和发动机的油门位置的输出进行了不同的对应，完成发动机油门控制及车辆行驶速度限制。\n[0025] 根据不同类型的发动机，系统在自动控制过程中根据初始限速值设定的区间，对发动机油门调整量与车辆行驶速度设置了不同的缓冲度曲线对应关系。