[发明专利]一种电子节气门自动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种双模式电子节气门自动控制装置，尤其涉及具有自适应巡航功能或定速巡航功能的车辆的电子节气门控制技术领域，属于汽车电子节气门控制技术领域。

背景技术

在现有技术中，车辆节气门装置一般分为拉线式机械节气门和电机控制式电子节气门两种。传统拉线式机械节气门以驾驶员对加速踏板的输入作为节气门开度的唯一依据。而电子节气门除了可通过踏板行程传感器获得驾驶员的输入信息外，还可从发动机ECU获得发动机转速等信息，并通过一定的算法将节气门开度控制至最优大小，从而大大改善汽车行驶的动力性、平稳性、经济性，因此，电子节气门已越来越多的在各种车型中得到应用。

自适应巡航(Adaptive Cruise Control，ACC)系统可以减轻驾驶员的操作强度，提高行车安全性，具有广阔的应用前景。装有电子节气门的车辆若需增加自适应巡航功能或定速巡航(Cruise Control，CC)功能，巡航系统主控制器必须能够发出指令给电子节气门，无需驾驶员对加速踏板进行输入而自动控制节气门开度的大小，从而控制发动机的输出转矩，实现车辆以指定的速度行驶。对于汽车前装市场来说，如果汽车厂商在汽车设计之初，就规划有汽车巡航功能，则可以由汽车生产厂家直接开发具有巡航作用的控制器，对电子节气门进行控制，实现自适应巡航功能或定速巡航功能。然而，目前在用车辆绝大部分仍没有巡航功能，如果在不影响原车性能的情况下，使具有电子节气门的在用车辆具有巡航功能的话，往往不能够通过修改原车控制器的控制程序实现巡航控制，因为其通讯协议和控制程序都是生产厂家的核心技术，属保密范畴。本发明的目的则是针对具有线控电子节气门(无机械拉线)且无巡航功能的在用车辆，在不影响原车性能的前提下，充分利用车辆原有的电子节气门系统(包括电子节气门及其控制器)，实现自适应巡航控制和驾驶员操作控制两种控制模式来控制车辆的速度，并可根据驾驶员的操作意图实现两种控制模式的无缝切换。例如，在车辆巡航行驶过程中，若驾驶员踩下加速踏板进行超车等动作，电子节气门自动控制装置会将驾驶员的输入和巡航系统上位机的输入进行比较，根据比较结果对驾驶员意图进行识别，得到最优的节气门开度，进而控制车速。

发明内容

本发明的意图在于，提出一种双模式电子节气门自动控制装置，该装置充分利用车辆原有的电子节气门系统，在不影响该系统对驾驶员操作的加速踏板位置信息采集功能下，使电子节气门系统中的控制器(ECU)也能够接收巡航系统上位机(产生期望节气门开度的控制装置)的控制输出信号，实现车辆的巡航控制功能，最终实现驾驶员控制和自适应巡航控制两种车速控制模式，满足巡航驾驶和驾驶员自主驾驶的需求。

本发明实现上述意图的技术方案是：双模式电子节气门自动控制装置主要由微处理单元、CAN通信模块、电压比较模块、DA转换模块和保压模块等组成，具有与巡航系统上位机通信的CAN通信模块、向车辆原有电子节气门ECU输出模拟电压信号的输出端口、采集加速踏板位置传感器输出信号的输入端口。微处理单元通过CAN通信模块与巡航系统上位机通信，接收巡航系统上位机计算出的期望节气门开度信息，微处理单元将上位机输出的期望节气门开度转换成数字信号输出，该数字信号输出端和DA转换模块的输入端相连；DA转换模块将期望节气门开度数字信号转换成模拟电压信号U1；将加速踏板位置传感器输出端和电子节气门ECU断开，并将其输出的模拟电压信号U2和U1一起接至电压比较模块的输入端；电压比较模块经过比较后输出U1和U2中的较大值Max(U1，U2)；Max(U1，U2)通过一个运放进行保压后再接至车辆原有电子节气门ECU的输入端。

本发明充分利用车辆原有的电子节气门系统，接收巡航系统上位机的控制指令实现精确的节气门开度控制，进而实现车辆的自适应巡航功能，同时又能对驾驶员意图进行识别，既满足巡航驾驶的要求又充分保证了驾驶员自主驾驶的优先权。该发明的实施，还具有对车辆原有系统和性能影响小、安装方便、成本低等优点。

附图说明

图1为车辆原有电子节气门系统结构框图。

图2为本发明与车辆原有电子节气门控制系统的连接框图。

图3为本发明实施例结构框图。

图4为微处理单元和上位机之间的CAN通信电路原理示意图。

图5为DA转换模块原理示意图。

图6为电压比较模块电路原理示意图。

图7为保压模块电路原理示意图。

图8为本发明实施例各模块的集成电路原理示意图。

具体实施方案

下面结合实施例和图进一步说明本发明。