一种基于车载导航系统的定速巡航系统和定速巡航方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车控制领域，具体涉及一种基于车载导航系统的定速巡航系统和定速巡航方法。
【背景技术】
[0002]定速巡航系统介绍:定速巡航系统(CRUISE CONTROL SYSTEM)缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置，速度控制系统，自动驾驶系统等，其作用是:按司机要求的速度和开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时也减少了不必要的车速变化，有效节省燃料。随着车辆巡航配置的普及，目前除了低端车外的中高端车辆基本都装备了定速巡航系统，目前市场上的定速系统大体分为以下三类(1)、机械拉线式定速巡航器(适用于机械式拉线油门的车辆)，(2)、电子油门式定速巡航器(适用于电子式油门的车辆)，(3)、多功能定速巡航系统(适用于电子式油门的车辆)。典型的定速巡航系统现有技术有如下几种:中国专利CN200510021244.9:保持机动车巡航稳定的控制方法，该专利利用软件控制方法，将预设值存入存储器I中，将当前值对应的节气门位置存入存储器2中，然后将两个值进行对比来判断来控制节气门的位置，以此实现定速巡航控制。中国专利CN200510082623.9车辆的自动巡航系统:该专利利用了一定的车辆以外的设备、线束增加到车辆上达到可以定速行驶的目的，如果设备无法在车辆上安装将无法实现该功能，该系统仅仅实现了定速巡航功能，在节油性能、舒适性能上存在一定缺陷。中国专利CN201410671694.1汽车定速巡航系统及定速巡航方法:该专利利用了新增的巡航控制模块，解决了一些异常提示的情况，但并未解决内部控制逻辑及节油性能、舒适性能。可见现有的定速巡航系统多数都是针对定速功能进行开发的，没有充分考虑节油控制、定速舒适性等因素，使其在实际使用中存在着较大的使用缺陷，而且现有技术中的定速巡航系统都没有考虑车辆定位与导航信息，在定速巡航设置中都没有考虑车辆实际所处的路段状况，具有较大的实际使用缺陷，不能满足当前高智能化的现代汽车发展需要。
【发明内容】
[0003]本发明主要针对目前定速巡航系统存在的缺陷，主要解决以下三大技术问题:
(I)解决定速巡航设置及使用时的加减速问题；(2)基于导航定位信息新增一个速度自动设置控制方法；(3)基于导航定位信息新增车辆上下坡时的控制方法，提出一种全新的基于车载导航系统的定速巡航系统和定速巡航方法，通过利用车载导航系统导航车速数据、陀螺仪及发动机控制器、变速箱控制器来实现车速的自动控制，有效改善了现有定速巡航系统在舒适性、节油性及操作便捷性方面的缺陷。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种定速巡航系统，包括:音响主机单元1、发动机控制单元2、ABS控制器3、定速巡航开关4和定速巡航设定开关5，所述ABS控制器3、定速巡航开关4和定速巡航设定开关5连接于所述音响主机单元1，所述音响主机单元1连接于所述发动机控制单元2，所述定速巡航开关4用于启动或关闭定速巡航功能，并将定速巡航功能启动或关闭信号通过音响主机单元1提供给所述发动机控制单元2，所述定速巡航设定开关5用于设定和调整巡航速度，并将巡航速度通过音响主机单元1提供给所述发动机控制单元2，所述ABS控制器3用于实时检测车速信息，并将车速信息通过音响主机单元1提供给发动机控制单元2，所述音响主机单元1具有导航定位功能，并将导航定位信息提供至发动机控制单元2，所述发动机控制单元2根据定速巡航开关4产生的定速巡航功能启动或关闭信号控制车辆进入或退出定速巡航模式，且在定速巡航模式下，所述发动机控制单元2根据定速巡航设定开关5设定的巡航速度、ABS控制器3检测的车速信息以及音响主机单元1提供的导航定位信息，并基于预设的车速维持策略将车速稳定维持在设定的巡航速度范围内，同时所述发动机控制单元2在收到刹车制动信息时控制车辆退出定速巡航模式。
[0005]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述音响主机单元1作为定速巡航的操控终端和导航定位信息的显示终端，所述定速巡航开关4和定速巡航设定开关5设置于所述音响主机单元1的操控面板上。
[0006]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述音响主机单元1包括导航仪和陀螺仪，能够准确定位车辆所处路段位置，并能够提供车辆所处路段的限速信息、坡度信息以及导航信息。
[0007]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述定速巡航设定开关5基于以下两种方式设定巡航速度:一、将当前车速锁定为巡航速度；二、将音响主机单元1提供的车辆所处路段的限制速度作为巡航速度。
[0008]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中在定速巡航模式下，所述发动机控制单元2根据定速巡航设定开关5设定的巡航速度、ABS控制器3检测的车速信息以及音响主机单元1提供的坡度信息，并基于预设的车速维持策略将车速稳定维持在设定的巡航速度范围内。
[0009]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述发动机控制单元2的车速维持策略包括以下控制过程:
步骤一、比较定速巡航设定开关5设定的巡航速度与ABS控制器3检测的车速信息，并根据比较结果选择执行下述步骤之一；
步骤二、当检测的实际车速小于设定的巡航速度时，所述发动机控制单元2进一步根据音响主机单元1提供的车辆所处路段的坡度信息，进行如下判定与控制:
2.1、当坡度小于预设坡度值且巡航速度与实际车速之差小于等于第一预设速度值时，所述发动机控制单元2控制发动机维持原转速不变；
2.2、当坡度小于所述预设坡度值且巡航速度与实际车速之差大于所述第一预设速度值时，所述发动机控制单元2控制发动机均勾提高转速；
2.3、当坡度大于等于所述预设坡度值时，所述发动机控制单元2控制发动机均匀提高转速；
步骤三、当检测的实际车速大于设定的巡航速度时，所述发动机控制单元2进行如下判定与控制:
3.1、当实际车速与巡航速度之差大于第二预设速度值时，所述发动机控制单元2控制发动机停止供油，车辆依靠惯性前行；
3.2、当实际车速与巡航速度之差大于第三预设速度值时，所述发动机控制单元2控制发动机停止供油，并同时控制制动系统工作；
步骤四、当检测的实际车速等于设定的巡航速度时，所述发动机控制单元2控制发动机维持原转速不变。
[0010]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述预设坡度值处于3%-8%之间，所述第一预设速度值处于3-6km/h之间，所述第二预设速度值处于3_6km/h之间，所述第三预设速度值处于8-12km/h之间。
[0011]进一步的根据本发明所述的定速巡航系统，其中所述预设坡度值为5%，所述第一预设速度值为5km/h，所述第二预设速度值为5km/h，所述第三预设速度值为10km/h。
[0012]一种基于本发明所述定速巡航系统进行的定速巡航方法，包括以下步骤:
步骤一、通过定速巡航开关4启动定速巡航功能；
步骤二、通过定速巡航设定开关5设定和调整巡航速度；
步骤三、通过发动机控制单元2基于车速维持策略将车速维持在巡航速度范围内； 步骤四、通过定速巡航开关4或刹车制动关闭定速巡航功能。
[0013]进一步的根据本发明所述的定速巡航方法，其中步骤二通过以下两种方式之一设定巡航速度:
(I )、通过油门将车速控制在预计巡航的车速上，然后通过定速巡航设定开关(5)将当前车速锁定为巡航速度；
(2)、通过定速巡航设定开关5将音响主机单元I获取的车辆所处路段的限制速度设定为巡航速度；
其中步骤三具体包括以下步骤:
步骤(I)、发动机控制单元2比较定速巡航设定开关5设定的巡航速度与ABS控制器3检测的车速信息，并根据比较结果选择执行下述步骤(2)至步骤(4)之一；
步骤(2)、当检测的实际车速小于设定的巡航速度时，所述发动机控制单元2进一步根据音响主机单元I提供的车辆所处路段的坡度信息，进行如下判定与控制:
2.1、当坡度小于预设坡度值且巡航速度与实际车速之差小于等于第一预设速度值时，所述发动机控制单元2控制发动机维持原转速不变；
2.2、当坡度小于