专利名称：工程车辆超速制止装置及其控制方法
技术领域：
本发明属于车辆超速制止及其控制方法，尤其是涉及一种大型工程车辆超速制止装置及控制方法。
背景技术：
近年来，汽车保有量迅速增加，车辆安全性已成为人们最关心的问题，尤其是大型工程车辆。由于工程车辆驾驶员长时间作业，容易造成疲劳，非常可能超速行驶，时常发生撞人碾压事件，江苏省著名省报《扬子晚报》2012年5月15日报道大货车和摩托车碰撞，骑车的南理工年仅30岁的老师不治身亡；《现代快报》2012年4月26日报道工程车右转弯，轧死骑车的年轻女子。这样的报道不胜枚举，为了保障人民生命财产安全，政府部门制定了相关的道路交通安全法规，为了满足安全法规和消费者对车辆安全性的要求，厂商采取了多方面措施来改善车辆的安全性能，其中对工程车辆进行超速控制及其制止的方法起了很大的作用。然而现在市场上常用的工程车辆超速制止装置都是采用机械装置进行的超速控制，如专利号为200320100925. 0就是一种纯机械的车辆限速装置，其装置基于纯机械原理，制造成本较高。随着现代电子技术的发展，车辆电子化的程度越来越高，车辆传感器成为汽车电子控制系统的重要组成部件，也是车辆电子技术领域研究的核心技术之一。因此利用车载传感器研究一种自动化程度高、实时性好、测量准确且成本较低的大型工程车辆超速制止及其控制方法，对防止工程车超速，提高工程车辆安全性具有积极的意义。
发明内容
为了制止工程车超速，提高工程车的安全性本发明提出一种工程车超速制止及其控制方法，采用电子控制系统检测车速切断供油阀线路的方法。本发明为解决其技术问题采取如下技术方案本发明工程车辆超速制止装置，由控制器、电子时钟、供油电磁阀、蜂鸣器报警电路和车轮转速传感器组成，其中控制器通过CAN总线获取电子时钟和车轮转速传感器信号，并通过LIN总线向蜂鸣器和供油电磁阀输出控制信号。本发明工程车辆超速制止装置的超速控制方法，包括如下步骤a、当工程车启动开始行驶，所述工程车辆超车制止装置的电源打开进行上电复位和初始化；b、关闭供油电磁阀，设置计数N=O ;C、检测当前的时间，根据需求设置白天和夜晚时间段；若是白天，设置车速最高限速TVmax，车速普通限速TVnor ;若是夜晚，设置车速最高限速NVmax，车速普通限速NVnor ；d、设置定时器定时时间间隔为T，打开定时器；采用控制器将车轮转速传感器检测到的工程车辆实时速度与车速最高限速和普通限速进行对比；
e、定时器定时时间到发出中断请求，控制器响应后执行过程如下:工程车辆实时速度当大于车速最高限速，则蜂鸣器开始报警，采用控制器通过供油电磁阀开始切断燃油供应，并提示驾驶员现已超速，进入步骤f ;工程车辆实时速度当大于车速普通限速并小于车速最高限速，则计数N加1，当计数N=3时，采用控制器通过供油电磁阀开始切断燃油供应，并提示驾驶员现已超速，返回步骤f;f、工程车的发动机因为切断燃油而停止前进，当供油电磁阀重新打开，工程车重新启动之后，返回步骤a进行初始化。本发明装置通过检测当前速度和预设的阈值进行比较，若超速则切断供油电磁阀，为防止工程车辆超速提供了一种有效地控制方法，操作简单有效，维护方便，有很大的使用价值和社会意义。与现有技术相比本发明具有如下优点:1、本发明装置结构简单，成本低廉，技术成熟，具有广泛开发应用的前景。系统中测量车速通过转速传感器转换得到，传感器一般目前的工程车辆系原系统已有装备，通过CAN总线获取该信号即可，不需要另添加传感器，对原系统改动很小，既实现了新的功能，又降低了成本。总线系统及供油电磁阀一般也是燃油共轨柴油机原车已有装置，可通过LIN总线实现控制。由于本发明的算法简单实用，采用普通的车用8位单片机作为控制器即可达到使用要求，成本低廉。2、本发明装置控制系统区分白天和夜晚行驶车况，智能化的设置超速制止阈值，同时可以根据季节的不同设置白天时间段。3、控制算法中采用双重阈值控制，避免装置误操作，简便可靠。阀值可根据实际效果进行动态调整。4、控制器通过总线的方式与各控制电路连接，提高系统的稳定性及抗干扰性能。
图1为本发明系统组成简图；图2为本发明系统程序主流程图；图3为本发明定时器中断处理流程图。
具体实施例方式如图1所示，工程车辆超速控制装置，其特征在于由控制器、电子时钟、供油切断电路、蜂鸣器报警电路、车轮转速传感器组成，其中控制器通过CAN总线获取电子时钟和车轮转速传感器信号，通过LIN总线向蜂鸣器和供油电磁阀出控制信号。控制器由中央处理器CPU、程序存贮器、数据存储器、中断定时器等组成，用于整个装置的控制和数据信号处理。电子时钟用于记录当前的时间，设定时间段6:00~18:00为白天，其余时间段为夜晚，控制器根据检测的当前时间，设定车速最高限速Vmax和车速普通限速Vnor。若是白天，设置车速最高限速TVmax=80Km/h，车速普通限速TVnor=60Km/h，若是夜晚，设置车速最高限速 NVmax=60Km/h,车速普通限速 NVnor=50Km/h。
供油切断电路线路由供油电磁阀和驱动电路电路组成，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。当控制器检测到工程车辆已超速时，启动供油电磁阀开始工作，切断工程车燃油供应,而使工程车停止前进。蜂鸣器的作用是用于报警，当前速度已超过预设的阈值时，蜂鸣器开始工作，通知驾驶员供油电磁阀切断的燃油供应，工程车辆将停止前进。车轮转速传感器是工程车辆必备的电子器件，在本装置中只需读取车轮转速信号，经过一定的比例将其转换为当前速度信号。如图2所示，本发明的系统住程序流程图由系统初始化，包括设置结束次数N=0、关闭供油电磁阀等，检测当前时钟，是白天吗？若是白天，设置车速最高限速TVmax=SOKm/h，车速普通限速TVnor=60Km/h，若是夜晚，设置车速最高限速NVmax=60Km/h，车速普通限速NVnor=50Km/h。最后打开定时器,开中断。
如图3所示，中断响应流程图首先是将车轮转速转换为当前车速V，判断V大于Vmax 若是，蜂鸣器报警，切断供油电磁阀，最后返回断点。若否，如果V>Vnor，N自动加1，当N>=3时，蜂鸣器报警，切断供油电磁阀，最后返回断点。当N〈3时，直接返回断点，表示当前速度正在减速，或者是误操作。步骤如下a、当工程车启动开始行驶，同时工程车辆超车制止装置的电源打开，装置开始进行上电复位，系统开始进行初始化。b、供油电磁阀处默认关闭状态，设置计数标志N=0。C、设置6:00-18:00为白天，其余时间为夜晚，检测电子时钟，获取当前的时间。若是白天，设置车速最高限速TVmax=80Km/h，车速普通限速TVnor=60Km/h，若是夜晚，设置车速最高限速NVmax=60Km/h，车速普通限速NVnor=50Km/h。d、可设置定时器定时时间间隔为ls，打开定时器，开中断。中断服务子程序首先把车轮的转速信号转换为车速，通过判断是否大于Vmax和Vnor，蜂鸣器开始报警，供油电磁阀线路被切断，停止燃油供应，发动机熄火。e、定时器定时时间到发出中断请求，控制器响应后转定时器服务子程序执行过程如下:保护现场，把读取当前车轮传感器的转速信号转换为当前的车速V。V大于Vmax 若是，蜂鸣器报警，提示驾驶员现已超速，同时供油电磁阀打开，最后返回断点。若否，V>Vnor ，N自动加1，当N>=3时，蜂鸣器报警，提示驾驶员现已超速，同时切断供油电磁阀，最后返回断点。N〈3时，直接返回断点，回到系统主程序。f、切断供油电磁阀线路后，工程车的发动机因为切断燃油而熄火停止前进，最终导致工程车辆熄火。工程车重新启动之后，本发明装置系统重新进行上电复位，系统进行初始化。
权利要求
1.一种工程车辆超速制止装置，其特征在于由控制器、电子时钟、供油电磁阀、蜂鸣器报警电路和车轮转速传感器组成，其中控制器通过CAN总线获取电子时钟和车轮转速传感器信号，并通过LIN总线向蜂鸣器和供油电磁阀输出控制信号。
2.一种如权利要求1所述的工程车辆超速制止装置的超速控制方法，其特征在于包括如下步骤: a、当工程车启动开始行驶，所述工程车辆超车制止装置的电源打开进行上电复位和初始化； b、关闭供油电磁阀，设置计数N=O； C、检测当前的时间，根据需求设置白天和夜晚时间段； 若是白天，设置车速最高限速TVmax，车速普通限速TVnor ;若是夜晚，设置车速最高限速NVmax，车速普通限速NVnor ； d、设置定时器定时时间间隔为T，打开定时器；采用控制器将车轮转速传感器检测到的工程车辆实时速度与车速最高限速和普通限速进行对比； e、定时器定时时间到发出中断请求，控制器响应后执行过程如下: 工程车辆实时速度当大于车速最高限速，则蜂鸣器开始报警，采用控制器通过供油电磁阀开始切断燃油供应，并提示驾驶员现已超速，进入步骤f ； 工程车辆实时速度当大于车速普通限速并小于车速最高限速，则计数N加1，当计数N=3时，采用控制器通过供油电磁阀开始切断燃油供应，并提示驾驶员现已超速，返回步骤f ; f、工程车的发动机因为切断燃油而停止前进，当供油电磁阀重新打开，工程车重新启动之后，返回步骤a进行初始化。
全文摘要
本发明公开了一种工程车辆超速制止装置及其控制方法，所述装置由控制器、电子时钟、供油电磁阀、蜂鸣器报警电路和车轮转速传感器组成。所述方法首先通过电子系统检测电子时钟判断当前是白天还是夜晚，设置不同的最高限速值和普通限速值，通过定时中断的方式定时检测当前车轮转速传感器输出的转速信号，然后将转速信号换算为当前的车速信号，通过比较是否大于预设定最高限速值，同时对超过普通限速设置超出次数，从而决定蜂鸣器是否报警，供油电磁阀是否打开。本发明电路结构简单、实时性好、测量准确且成本较低，能提高工程车辆的安全性，保障人民生命财产安全。
文档编号B60K31/00GK103072483SQ201310042398
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者刘庆华, 王直, 詹松林, 史金龙, 万振刚, 李忠国 申请人:江苏科技大学