CN103568841B - 一种直喷式燃油机动车限速控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直喷式燃油机动车限速控制系统，包括发动机电控单元、车速采集装置、限速值设定装置、油门踏板和油门操纵杆，车速采集装置的输出端和限速值设定装置的输出端分别与发动机电控单元连接，油门踏板为电子油门踏板，电子油门踏板与发动机电控单元连接，发动机电控单元通过油门执行机构与油门操纵杆连接，油门执行机构包括驱动装置和位置反馈装置，驱动装置的输入端与发动机电控单元连接，驱动装置的输出端与油门操纵杆连接，位置反馈装置的输入端与油门操纵杆连接，位置反馈装置的输出端与发动机电控单元连接。本发明可以自动强制减速限速且在限速值范围内可自动调速，还具有限速准确、反应灵敏、安装位置不受限制的优点。

Description

一种直喷式燃油机动车限速控制系统

技术领域

本发明属于车辆限速设备领域，尤其一种适用于特种车辆例如叉车、载重车、驾校教练车、机场引导车辆、环卫车、码头装卸车、校车等出于安全需求而需要限速的直喷式燃油机动车限速控制系统。

背景技术

一般车辆限速控制系统有适用于电喷式发动机和适用于直喷式发动机之分。一般适用于电喷式的车辆限速控制系统如中国专利号为：ZL201110315192.1的文件公开的，其包括发动机控制单元、限速设置单元、车速传感器，发动机控制单元分别与限速设置单元和车速传感器相连，发动机控制单元接收限速设置单元所设置的限速值和车速传感器的实时车速值，该车辆限速控制系统还包括与发动机控制单元相连的报警单元，当发动机控制单元在车速传感器的实时车速与限速设置单元所设置的限速值的差值小于预定值时，控制报警单元进行报警，并通过人工控制油门输出，将汽车的实时车速限制于限速设置单元所设置的限速值之下。由于上述的车辆限速控制系统大致起到报警作用，仍需要通过人为操作降低车速，自动化程度低，减速效果更依赖于人为操作。而一般适用于直喷式的车辆限速控制系统采用的多为机械式油门踏板，其工作原理为：机械式发动机由油门踏板控制油泵的油门操纵杆开度，从而控制喷油量来控制车速，当车速没超过设定的最高转速时，由油门踏板通过机械装置控制油门操纵杆开度，来控制车速，当车速超过设定的最高车速时，安装在油门操纵杆上的机械装置会分成两片，里面的一片与油门操纵杆相连，由发动机控制单元控制机械装置拉动油门操纵杆控制喷油量，从而控制车速，由于外面的一片与油门踏板相连，由于两片不同步工作，这时踩动油门踏板，也不能使车速增加，从而达到限速的目的。然而上述机械式油门踏板具有限速不精确的缺点，而且由于机械装置与油门操纵杆之间为有线连接，这限制了油门操纵杆的安装位置，使得油门操纵杆必须安装在发动机电控单元附近，另外，越是远离发动机电控单元就越会造成油门操纵杆的反应迟滞现象，另外由于人为控制机械油门踏板导致油门位置会产生微小变化，使得发动机忽大忽小产生抖动从而浪费燃料和增加尾气排放污染。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种车辆限速控制系统，该限速控制系统可以在车辆超过限定值时自动强制限速，限速准确、自动化程度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种直喷式燃油机动车限速控制系统，包括发动机电控单元、车速采集装置、限速值设定装置、油门踏板和油门操纵杆，车速采集装置的输出端和限速值设定装置的输出端分别与发动机电控单元连接，其特征在于：所述油门踏板为电子油门踏板，所述电子油门踏板与所述发动机电控单元连接，所述发动机电控单元通过油门执行机构与油门操纵杆连接，所述油门执行机构包括驱动装置和位置反馈装置，所述驱动装置的输入端与所述发动机电控单元连接，驱动装置的输出端与油门操纵杆连接，所述位置反馈装置的输入端与所述油门操纵杆连接，位置反馈装置的输出端与所述发动机电控单元连接。

上述结构中，车速采集装置安装在车辆轮毂或传动齿轮箱上，将车辆的实时车速通过电脉冲信号传递到发动机电控单元，发动机电控单元将获得的实时车速数据与由限速值设定装置设定的限速值进行对比，当车辆的实时车速小于设定的限速值时，油门操纵杆的旋转角度通过踩踏电子油门踏板的旋转角度按一定的对应关系控制；当实时车速大于限速值时，发动机电控单元发出减速指令通过电脉冲信号将指令传递到油门执行机构，油门执行机构通过驱动装置驱动油门操纵杆减小旋转角度，使车速降低至限速值以下并保持恒定速度行驶，此时位置反馈器将感应到的油门操纵杆的开度值通过电脉冲信号传递到发动机电控单元，而电子油门踏板也通过电脉冲信号将电子油门踏板的踩踏角度传递到发动机电控单元，由于油门操纵杆的开度值与电子油门踏板的踩踏角度存在一一对应关系，当发动机控制单元将两者进行对比后，如果电子油门踏板的角度大于油门操纵杆的开度值则保持这个状态继续行驶，此时即使继续踩踏电子油门即继续增大电子油门踏板的踩踏角度，车速也不会再增加，从而起到自动强制限速的作用；而当电子油门踏板的角度小于油门操纵杆的开度值时则电子油门踏板自动增大到与油门操纵杆的开度值对应的角度，在限速值以下的范围捏实现自动调速功能。上述结构的车速控制系统之间是通过电脉冲信号进行传输，实现无线传输连接，具有传输快、反应灵敏、安装位置不受限制的优点。

作为本发明的进一步设置，还包括转向灯感应装置，所述转向灯感应装置的输出端与所述发动机电控单元连接。

上述结构中，该转向灯感应装置起到开关的作用，当开启左转向灯准备超车时，转向灯感应装置将超车信号传递到发动机电控单元，此时发动机电控单元输出取消强制限速的指令，关闭油门执行机构；当关闭转向灯后，转向灯感应装置将超车结束信号传递到发动机电控单元，发动机电控单元控制油门执行机构开启，使得车辆在超车的行驶过程中不会受到强制限速的影响。

作为本发明的进一步设置，所述驱动装置包括电机和减速机构，所述电机输入端与发动机电控单元连接，电机输出端通过减速机构与所述油门操纵杆连接。

上述结构中，电机为直流电机，发动机电控单元控制直流电机转动并通过减速机构减速后传递到油门操纵杆控制油门操纵杆旋转。

作为本发明的进一步设置，所述减速机构包括齿轮传动组件、钢索轮和油门拉线，所述齿轮传动组件的输入端与所述电机连接，所述齿轮传动组件的输出端与所述钢索轮连接，所述油门拉线一端绕设在所述钢索轮上，所述油门拉线的另一端与所述油门操纵杆联动连接。

上述结构中，缠绕在钢索轮上的油门拉线在齿轮传动组件的带动下由曲线运动转换为直线伸缩运动从而带动油门操纵杆旋转。

作为本发明的进一步设置，所述车速采集装置为转速传感器。

上述结构中，转速传感器安装在车轮的传动齿轮部位，采集齿轮转动信号，通过对齿轮与轮胎外胎的外径比例进行换算，将车辆行进速度通过电脉冲信号实时反馈为发动机电控单元，具有传输快、反馈及时的优点。

作为本发明的进一步设置，所述位置反馈装置为角位移位置传感器。

上述结构中，角位移位置传感器实时反馈油门操纵杆的开度大小，并通过电脉冲信号将油门操纵杆的开度大小反馈给发动机电控单元，具有反应快、测量灵敏的优点。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例工作原理图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1所示是直喷式燃油机动车限速控制系统，包括发动机电控单元1、车速采集装置2、限速值设定装置3、电子油门踏板4、油门执行机构5和油门操纵杆6，车速采集装置2的输入端与车辆轮毂连接，车速采集装置2的输出端与发动机电控单元1连接，并将采集到的车轮的实时转速通过电脉冲信号传递到发动机电控单元1，限速值设定装置3为手动输入，该限速值设定装置3的输出端与发动机电控单元1连接，电子油门踏板4与发动机电控单元1连接，油门执行机构5包括驱动装置和位置反馈装置51，驱动装置的输入端与发动机电控单元1连接，驱动装置的输出端与油门操纵杆6连接，位置反馈装置51的输入端与油门操纵杆6连接，位置反馈装置51的输出端与发动机电控单元1连接。上述车速采集装置2为转速传感器，上述位置反馈装置51为角位移位置传感器。

该直喷式燃油机动车限速控制系统还包括转向灯感应装置，转向灯感应装置的输入端与车辆转向灯连接，其输出端与发动机电控单元1连接。该转向灯感应装置起到开关的作用，控制发动机电控单元取消或者实行限速指令。

上述驱动装置包括直流电机52和减速机构53，直流电机52输入端与发动机电控单元1连接，直流电机52输出端通过减速机构53与油门操纵杆6连接。

上述减速机构53包括齿轮传动组件、钢索轮和油门拉线，齿轮传动组件的输入端与直流电机52连接，齿轮传动组件的输出端与钢索轮连接，油门拉线一端绕设在钢索轮上，油门拉线的另一端与油门操纵杆6联动连接。

本发明的工作原理如下：

当开启左转向灯准备超车时，转向灯感应装置将超车信号传递到发动机电控单元1，此时发动机电控单元1输出取消强制限速的指令，关闭油门执行机构5；当关闭转向灯后，转向灯感应装置将超车结束信号传递到发动机电控单元1，发动机电控单元1实行强制限速的指令，并控制控制油门执行机构5开启。

转速传感器将检测到的车辆的实时车速通过电脉冲信号传递到发动机电控单元1，发动机电控单元1将获得的实时车速数据与由限速值设定装置3设定的限速值进行对比，当车辆的实时车速小于设定的限速值时，油门操纵杆6的旋转角度通过踩踏电子油门踏板4的旋转角度按一定的对应关系控制；当实时车速大于限速值时，发动机电控单元1发出减速指令通过电脉冲信号将指令传递到油门执行机构5，油门执行机构5通过直流电机52经减速机构53减速后由钢索轮带动油门拉线进行收缩运动从而驱动油门操纵杆6减小旋转角度，使车速降低至限速值以下并保持恒定速度行驶，从而起到强制减速的作用；而此时角位移位置传感器将感应到的油门操纵杆6的开度值通过电脉冲信号传递到发动机电控单元1，而电子油门踏板4也通过电脉冲信号将电子油门踏板4的踩踏角度传递到发动机电控单元，由于油门操纵杆6的开度值与电子油门踏板4的踩踏角度存在一一对应关系，当发动机控制单元1将两者数据进行对比后，如果电子油门踏板4的角度大于油门操纵杆6的开度值所对应的角度则则保持这个状态继续行驶，此时即使继续踩踏电子油门踏板4即继续增大电子油门踏板4的踩踏角度，车速也不会再增加，从而起到限速的作用；而当电子油门踏板4的角度小于油门操纵杆6的开度值所对应的角度时则电子油门踏板4自动增大到与油门操纵杆6的开度值对应的角度，在限速值以下的范围内实现自动调速功能。上述结构的车速控制系统之间是通过电脉冲信号进行传输，实现无线传输连接，具有传输快、反应灵敏、安装位置不受限制的优点。

本发明具有自动强制减速限速且在限速值范围内具有自动调速的功能，且具有限速准确、反应灵敏、安装位置不受限制的优点。

Claims (6)

1.一种直喷式燃油机动车限速控制系统，包括发动机电控单元、车速采集装置、限速值设定装置、油门踏板和油门操纵杆，车速采集装置的输出端和限速值设定装置的输出端分别与发动机电控单元连接，其特征在于：所述油门踏板为电子油门踏板，所述电子油门踏板与所述发动机电控单元连接，所述发动机电控单元通过油门执行机构与油门操纵杆连接，所述油门执行机构包括驱动装置和位置反馈装置，所述驱动装置的输入端与所述发动机电控单元连接，驱动装置的输出端与油门操纵杆连接，所述位置反馈装置的输入端与所述油门操纵杆连接，位置反馈装置的输出端与所述发动机电控单元连接，所述位置反馈装置将油门操纵杆的开度值通过电脉冲信号传递给所述发动机电控单元，所述电子油门踏板通过电脉冲信号将电子油门踏板踩踏角度传递给所述发动机电控单元；如果电子油门踏板角度大于油门操纵杆开度值，则控制车速不随电子油门踏板角度增加而增加，实现自动强制限速；如果电子油门踏板角度小于油门操纵杆开度值，则控制电子油门踏板自动增大到与油门操纵杆开度值对应的角度，在限速值以下的范围内实现自动调速。

2.根据权利要求1所述的直喷式燃油机动车限速控制系统，其特征在于：还包括转向灯感应装置，所述转向灯感应装置的输出端与所述发动机电控单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的直喷式燃油机动车限速控制系统，其特征在于：所述驱动装置包括电机和减速机构，所述电机输入端与发动机电控单元连接，电机输出端通过减速机构与所述油门操纵杆连接。

4.根据权利要求3所述的直喷式燃油机动车限速控制系统，其特征在于：所述减速机构包括齿轮传动组件、钢索轮和油门拉线，所述齿轮传动组件的输入端与所述电机连接，所述齿轮传动组件的输出端与所述钢索轮连接，所述油门拉线一端绕设在所述钢索轮上，所述油门拉线的另一端与所述油门操纵杆联动连接。

5.根据权利要求4所述的直喷式燃油机动车限速控制系统，其特征在于：所述车速采集装置为转速传感器。

6.根据权利要求5所述的直喷式燃油机动车限速控制系统，其特征在于：所述位置反馈装置为角位移位置传感器。