手动档车辆换档提示的控制系统设计研究

刘云哲，方希康，杨家武

(东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

0 引言

我国拥有的大量机动车中手动档车辆占有很大比重，因此进一步规范手动档车辆换档对于交通安全以及车辆的维护与保养是十分重要的。除此之外，根据美国和欧洲的调查研究，驾驶员不同的换档习惯对车辆的燃油经济性有着巨大的影响，对于驾驶经验相对较少的驾驶员而言，在汽车提速时，容易出现低档位高转速，给油过度的工况；在减速时，易出现高档位低转速的工况。基于以上分析，本文设计了一款以Arduino单片机为核心，利用传感器构建相关的检测电路，实现实时监测车速和智能提示换档的控制系统。

1 换档提示功能的整体设计

手动档汽车的换档提示功能在第一时间检测当前车速，通过当前车速与选定的升降档参数对比做出逻辑判断，推荐最佳换档，并进行语音提示。换档提示功能的实现由显示部分、逻辑控制、语音提示与刹车离合器位置判断开关等部分组成。为了便于对该装置的管理和车辆改装，以及质量问题排查与定位，将换档提示系统单独做成一个模块。

1.1 换档提示功能原理框架

换档提示系统从CAN总线上获取实时车速的总线信号，根据预设逻辑关系进行运算，通过对比理想车速和实际车速单片机控制语音模块提示，并控制LCD液晶显示屏上显示最佳档位；如果刹车踏板被踩到最底端的极限位置，单片机控制蓝色LED亮起；如果离合器踏板被踩到最底端的极限位置，单片机控制绿色LED亮起。……