專利名稱：中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車主動安全行駛裝置，尤其是涉及一種在保留制動防抱死(ABS，Anti-lock Brake System)和驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)(ASR，Acceleration Slip Regulation)功能的基礎(chǔ)上加入了穩(wěn)定性控制的中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)(ESP，Electronic ControlledStability Program)。
背景技術(shù)：
經(jīng)專利檢索，國內(nèi)有三個(gè)公司申請過與本申請有關(guān)的專利第一個(gè)是上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司申請的“依靠電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)主動轉(zhuǎn)向的電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)”，申請?zhí)柺荂N200510030560.2，申請日是2005年10月14日，
公開日是2006年3月22日，公開號是CN1749077；第二個(gè)是上海匯眾汽車制造有限公司申請的“汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)”，申請?zhí)柺荂N200520038787.7，申請日是2005年1月7日，公開號是CN2763145，
公開日是2006年3月8日；第三個(gè)是同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心申請的“汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)”，申請?zhí)柺荂N02266313.4，申請日是2002年8月14日，授權(quán)公開(公告)日是2004年2月11日，公告號是CN2602978。上海燃料電池汽車動力有限公司的“依靠電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)主動轉(zhuǎn)向的電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)”是靠電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)施主動轉(zhuǎn)向電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)。上海匯眾汽車制造有限公司的“汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)”是用一個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來提高汽車穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)。同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心的“汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)”是利用輪邊驅(qū)動電機(jī)的制動功能代替原來的液壓制動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)，來達(dá)到ESP的控制效果。以上三個(gè)專利都是針對乘用車的液壓系統(tǒng)開發(fā)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而提高乘用車的穩(wěn)定性控制，但對中重型汽車而言，液壓制動系統(tǒng)所提供的制動力矩不能滿足中重型汽車的制動需求，而且液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣壓制動的汽車穩(wěn)定電子控制系統(tǒng)在國內(nèi)還處于空白。
集成ABS/ASR控制系統(tǒng)是一種集制動防抱死功能和驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)功能于一體的主動安全行駛裝置，能夠防止車輛在制動、起步和加速時(shí)由于車輪和地面之間產(chǎn)生過渡滑轉(zhuǎn)或過渡滑移而導(dǎo)致車輛喪失行駛方向穩(wěn)定性、動力性和轉(zhuǎn)向操縱能力，使車輛在制動和驅(qū)動時(shí)都具有良好的操縱性，縮短反應(yīng)時(shí)間，使車輛處于可控狀態(tài)以保證行車安全的裝置。目前，國內(nèi)中重型汽車制動系統(tǒng)多采用氣壓制動方式，由制動閥控制氣體的流動，當(dāng)車輪發(fā)生抱死時(shí)由電磁閥調(diào)節(jié)制動氣體的壓力。但氣壓傳動的缺點(diǎn)是系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間長，滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，這就使制動距離過長，降低行車的安全性。另外，現(xiàn)有的集成ABS/ASR控制系統(tǒng)多與有掛車的重型汽車相匹配，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，牽引車和掛車制動時(shí)不同步工作，牽引車和掛車結(jié)合處磨損嚴(yán)重(兼容性差)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決技術(shù)問題是提供一種中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)，尤其是提供一種可保證中重型汽車制動反應(yīng)時(shí)間短，快速感知駕駛員的操作意圖；加掛車時(shí)，掛車穩(wěn)定性好，從而保證牽引車和掛車在轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動時(shí)都處于穩(wěn)定狀態(tài)，并具有良好的操縱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易、成本低廉、控制精度更高的適合于中重型汽車的氣壓式汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型是按如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。提供的中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)包括空壓機(jī)，空氣處理單元，三個(gè)儲氣筒，車輪上安裝的車輪轉(zhuǎn)速傳感器，左、右前輪制動氣室，右、左后輪彈簧儲能制動氣室，制動閥，發(fā)動機(jī)控制單元，中央控制單元，手制動閥，繼動閥，電子壓力調(diào)節(jié)閥，電子壓力調(diào)節(jié)器，其特征在于在汽車后懸架的空氣彈簧氣囊上設(shè)置一個(gè)用于確定制動時(shí)前軸、后軸的載荷轉(zhuǎn)移程度的載荷壓力傳感器；在汽車縱軸線靠近汽車重心的縱梁上設(shè)置一個(gè)用于確定車輛的行駛過程中側(cè)向加速度和橫擺角速度數(shù)值的側(cè)向加速度傳感器與一個(gè)橫擺角速度傳感器；在方向盤轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置一個(gè)用于感知駕駛員給轉(zhuǎn)向軸的角度輸入的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器；在制動閥上設(shè)置兩個(gè)用于確定雙氣體回路上的駕駛員需要的制動強(qiáng)度的制動強(qiáng)度傳感器；載荷壓力傳感器，側(cè)向加速度傳感器，橫擺角速度傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器和兩個(gè)制動強(qiáng)度傳感器的通訊端口分別與中央控制單元通訊端口線連接。
按照本實(shí)用新型技術(shù)方案提供的一種中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)設(shè)有掛車時(shí)，在該系統(tǒng)中還設(shè)置一個(gè)掛車電子壓力調(diào)節(jié)器，掛車連接頭；該掛車電子壓力調(diào)節(jié)器和掛車連接頭的通訊端口分別與中央控制單元的通訊端口線連接；掛車電子壓力調(diào)節(jié)器的四個(gè)進(jìn)氣口分別與第一個(gè)儲氣筒的出氣口、手制動閥的出氣口、制動閥的兩個(gè)出氣口氣路連接。
通過實(shí)時(shí)采集車輪轉(zhuǎn)速傳感器和壓力傳感器(內(nèi)嵌于電子壓力調(diào)節(jié)閥與電子壓力調(diào)節(jié)器)的信號，并通過信號線送至中央控制單元，由中央控制單元對信號進(jìn)行分析、處理生成控制指令發(fā)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)電子壓力調(diào)節(jié)閥、電子壓力調(diào)節(jié)器和掛車電子壓力調(diào)節(jié)器并執(zhí)行相應(yīng)的動作。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下第一是本實(shí)用新型是一個(gè)整車系統(tǒng)的總體控制，它不僅具有牽引車的制動防抱死控制及驅(qū)動防滑控制的功能，還包含掛車的穩(wěn)定性及防側(cè)翻控制；第二是采用電氣兩回路的控制方式，既能滿足中重型汽車的制動力要求，又提高系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間和容錯(cuò)能力；第三是在控制算法上，中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)集合制動防抱死功能和驅(qū)動防滑功能于一體，并實(shí)現(xiàn)了制動時(shí)的制動力動態(tài)控制，提高了躲避障礙物的能力，操作穩(wěn)定性有了改善；第四是制動時(shí)與掛車的制動兼容性得到改善，縮短制動距離，防止掛車的側(cè)翻事故的發(fā)生，提高行車的安全性。


圖1為本實(shí)用新型中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.左前輪，2.左前輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器，3.左前輪制動氣室，4.電子壓力調(diào)節(jié)閥，5.右前輪制動氣室，6.右前輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器，7.右前輪，8.電子壓力調(diào)節(jié)閥，9.空壓機(jī)，10.空氣處理單元，11.儲氣筒，12.儲氣筒，13.儲氣筒，14.制動強(qiáng)度傳感器，15.制動閥，16.制動強(qiáng)度傳感器，17.手制動閥，18.繼動閥，19.電子壓力調(diào)節(jié)閥，20.電子壓力調(diào)節(jié)器，21.右后輪，22.右后輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器，23.右后輪彈簧儲能制動氣室，24.電子壓力調(diào)節(jié)器，25.左后輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器，26.左后輪彈簧儲能制動氣室，27.左后輪，28.掛車連接頭，29.載荷壓力傳感器，30.側(cè)向加速度傳感器，31.橫擺角速度傳感器，32.方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，33.中央控制單元，34.發(fā)動機(jī)控制單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施方式對本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參閱圖1，一種用于中重型汽車上的汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)(ESP)，包括左前輪1，左前輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器2，左前輪制動氣室3，電子壓力調(diào)節(jié)閥4，右前輪制動氣室5，右前輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器6，右前輪7，電子壓力調(diào)節(jié)閥8，空壓機(jī)9，空氣處理單元10，儲氣筒11，儲氣筒12，儲氣筒13，制動強(qiáng)度傳感器14，制動閥15，制動強(qiáng)度傳感器16，手制動閥17，繼動閥18，電子壓力調(diào)節(jié)閥19，電子壓力調(diào)節(jié)器20，右后輪21，右后輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器22，右后輪彈簧儲能制動氣室23，電子壓力調(diào)節(jié)器24，左后輪車輪轉(zhuǎn)速傳感器25，左后輪彈簧儲能制動氣室26，左后輪27，掛車連接頭28，載荷壓力傳感器29，側(cè)向加速度傳感器30，橫擺角速度傳感器31，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器32，中央控制單元33和發(fā)動機(jī)控制單元34。
組成中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)的這些零部件分別用或者同時(shí)應(yīng)用通信線路和通氣管路依照設(shè)計(jì)方案按如下順序連接裝配起來空壓機(jī)9與空氣處理單元10用氣路連通，空氣處理單元10的出氣口與三個(gè)并聯(lián)的儲氣筒11、12、13三個(gè)進(jìn)氣口氣路連通，儲氣筒12、13的出氣口與制動閥15的二個(gè)進(jìn)氣口氣路連通，制動閥15的二個(gè)出氣口示為A、B，出氣口A通過氣路分別與電子壓力調(diào)節(jié)閥8和電子壓力調(diào)節(jié)閥4的進(jìn)氣口連通，電子壓力調(diào)節(jié)閥8和電子壓力調(diào)節(jié)閥4的出氣口分別與右前輪制動氣室5和左前輪制動氣室3進(jìn)氣口連通，用于控制右、左前輪制動氣室5、3的制動壓力；制動閥15的出氣口B通過氣路分別與電子壓力調(diào)節(jié)器20和電子壓力調(diào)節(jié)器24的進(jìn)氣口連通，電子壓力調(diào)節(jié)器20和電子壓力調(diào)節(jié)器24的出氣口分別與右后輪彈簧儲能制動氣室23和左后輪彈簧儲能制動氣室26進(jìn)氣口連通，用于控制右、左后輪彈簧儲能制動氣室23、26的制動壓力；儲氣筒11通過手制動閥17和繼動閥18的一進(jìn)氣口和出氣口與右、左后輪彈簧儲能制動氣室23、26氣路連接；所述繼動閥18的另一進(jìn)氣口與手制動閥17的出氣口連通，其出氣口與右、左后輪彈簧儲能制動氣室23、26相連接。
電子壓力調(diào)節(jié)閥4的通訊端口，電子壓力調(diào)節(jié)閥8的通訊端口，電子壓力調(diào)節(jié)器20的通訊端口和電子壓力調(diào)節(jié)器24的通訊端口分別與中央控制單元33的通訊端口線連接；左前輪上的車輪轉(zhuǎn)速傳感器2的通訊端口，右前車輪上的車輪轉(zhuǎn)速傳感器6的通訊端口，右后輪上的車輪轉(zhuǎn)速傳感器22的通訊端口和左后輪上的車輪轉(zhuǎn)速傳感器25的通訊端口分別與中央控制單元33的通訊端口線連接；在汽車后懸架的空氣彈簧氣囊上設(shè)置一個(gè)用于確定制動時(shí)前軸與后軸的載荷轉(zhuǎn)移程度的載荷壓力傳感器29；在汽車縱軸線上靠近汽車重心位置的縱梁上設(shè)置用于確定車輛的行駛過程中側(cè)向加速度和橫擺角速度數(shù)值的側(cè)向加速度傳感器30與橫擺角速度傳感器31，在方向盤轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置用于感知駕駛員給轉(zhuǎn)向軸角度輸入的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器32，，在制動閥上設(shè)置兩個(gè)用于確定雙氣體回路上的駕駛員需要的制動強(qiáng)度的制動強(qiáng)度傳感器14、16，載荷壓力傳感器29，側(cè)向加速度傳感器30，橫擺角速度傳感器31，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器32和兩個(gè)制動強(qiáng)度傳感器14、16的通訊端口分別與中央控制單元通訊端口線連接。
當(dāng)設(shè)有掛車時(shí)，在該系統(tǒng)中還設(shè)置一掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19、掛車連接頭28，該掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19和掛車連接頭28的通訊端口分別與中央控制單元33的通訊端口線連接，掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19的四個(gè)進(jìn)氣口分別與第一個(gè)儲氣筒11的出氣口、手制動閥17出氣口、制動閥15的兩個(gè)出氣口A、B氣路連通。中央控制單元33與發(fā)動機(jī)控制單元34通訊均采用CAN(Controller Aera Network，控制器局域網(wǎng))總線結(jié)構(gòu)連接，以減輕車上的電線重量。
本實(shí)用新型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)(ESP)的工作原理是通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器32和車輪轉(zhuǎn)速傳感器2、6、22、25信號識別駕駛員的駕駛意圖，并把側(cè)向加速度傳感器30和橫擺角速度傳感器31測得信號值與中央控制單元33車輛模型計(jì)算的側(cè)向加速度、橫擺角速度、及方向盤轉(zhuǎn)角的值進(jìn)行對比，由中央控制器3 3發(fā)出控制指令，向特定的車輪實(shí)施制動控制，達(dá)到控制車輛穩(wěn)定的目的。由于中重型汽車的滿載貨物時(shí)，重心高度較高，在轉(zhuǎn)彎或躲避障礙物時(shí)容易發(fā)生側(cè)翻事故，因此，中重型汽車穩(wěn)定性電子控制的一個(gè)重要體現(xiàn)就是要控制車輛的側(cè)翻(RSP，Roll Stability Program)。
在汽車的行駛過程中，如果前方突然出現(xiàn)障礙物時(shí)，駕駛員通常會在實(shí)施制動的同時(shí)猛打方向盤進(jìn)行避讓，這種情況下很容易發(fā)生失穩(wěn)。此時(shí)，中央控制單元33會收到方向盤轉(zhuǎn)角傳感器32傳來的方向盤轉(zhuǎn)角信號的大小值及各個(gè)車輪1、7、21、27上的車輪轉(zhuǎn)速傳感器2、6、22、25傳來的轉(zhuǎn)速信號，并利用整車的動力學(xué)模型計(jì)算得到駕駛員上述操作要求的運(yùn)動狀態(tài)，與由車輛的側(cè)向加速度傳感器30和橫擺角速度傳感器31傳來的信號計(jì)算得到的車輛當(dāng)前的運(yùn)動狀態(tài)相比，并確定要求的輪胎作用力的大小，同時(shí)根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號判斷當(dāng)前車輪與路面之間的實(shí)際作用狀態(tài)，計(jì)算得到實(shí)際能夠提供的作用力的大小，將上述兩個(gè)關(guān)于力的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比后，通過向電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8及電子壓力調(diào)節(jié)器20、24發(fā)出控制指令，調(diào)整它們的電流的大小、強(qiáng)度來對通過它們的氣體壓力進(jìn)行控制，從而對相應(yīng)的車輪實(shí)施制動控制，達(dá)到控制車輛穩(wěn)定行駛的作用。當(dāng)?shù)孛婧洼喬サ哪Σ亮Σ蛔阋缘窒麄?cè)向力時(shí)，輪胎就會側(cè)滑，引起車的橫擺，造成不足轉(zhuǎn)向或過多轉(zhuǎn)向。這就需要對車輛進(jìn)行橫擺力矩控制，當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)向不足使車輛向外偏離行駛路線，將制動力施加到牽引車的內(nèi)后輪，同時(shí)對有掛車時(shí)的掛車進(jìn)行全輪制動；發(fā)生轉(zhuǎn)向過度時(shí)使車輛回轉(zhuǎn)半徑快速減少，將對外前輪實(shí)施制動控制，同時(shí)對有掛車時(shí)的掛車進(jìn)行全輪制動；當(dāng)帶有掛車時(shí)，滿載高速行駛突然轉(zhuǎn)向時(shí)，高的重心將使部分車輪偏離地面，此時(shí)，中央控制單元33將會通過對橫擺角速度傳感器31及側(cè)向加速度傳感器30的信號進(jìn)行分析計(jì)算后，對所有的車輪都實(shí)施制動控制，迅速降低車速，制動壓力的大小與側(cè)翻的程度成一定的比例。
當(dāng)駕駛員判斷需要對車輛進(jìn)行減速時(shí)，駕駛員踩下制動踏板(制動踏板推動制動閥15產(chǎn)生動作)，使內(nèi)嵌于制動閥15的兩個(gè)制動強(qiáng)度傳感器14、16產(chǎn)生一個(gè)電信號，此電信號能夠反應(yīng)出駕駛員踩下制動踏板的力度和速度的信息，該信號由信號線傳遞到中央控制單元33中，中央控制單元33把由輪速傳感器2、6、22、25送來的車輪轉(zhuǎn)速信息及電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8，電子壓力調(diào)節(jié)器20、24內(nèi)壓力傳感器(圖中沒有畫出，內(nèi)嵌在電子壓力調(diào)節(jié)器件中)測得的壓力信息經(jīng)過分析、計(jì)算后再由中央控制單元33內(nèi)部的程序發(fā)出控制指令，控制指令由通訊線傳遞到電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8和電子壓力調(diào)節(jié)器20、24中去，它們在接收到中央控制單元33發(fā)出的指令后，使它內(nèi)部的電磁閥產(chǎn)生動作，使來自儲氣筒11、12、13的壓縮氣體通過電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8，電子壓力調(diào)節(jié)器20、24和掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19進(jìn)入到左前輪制動氣室3，右前輪制動氣室5，右后輪彈簧儲能制動氣室23，左后輪彈簧儲能制動氣室26及掛車儲氣筒中去(掛車儲氣筒在掛車上，圖中沒有標(biāo)出，其氣體的進(jìn)入是由掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19控制)。中央控制單元33的控制指令可以決定進(jìn)入左前輪制動氣室3、右前輪制動氣室5，右后輪彈簧儲能制動氣室23和左后輪彈簧儲能制動氣室26氣體的壓力值，電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8，電子壓力調(diào)節(jié)器20、24及掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19的內(nèi)部有壓力傳感器，檢測的壓力值，此數(shù)值與駕駛員期望的壓力值進(jìn)行比較后反饋到中央控制單元33，直到此數(shù)值與期望的壓力值相等為止，形成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)過程。
駕駛員踩下制動踏板后，中央控制單元33發(fā)出控制指令，電子壓力調(diào)節(jié)閥4、8，電子壓力調(diào)節(jié)器20、24，掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19執(zhí)行該控制指令。以左前輪的電子壓力調(diào)節(jié)閥4為例來說明它的工作原理。左前輪的電子壓力調(diào)節(jié)閥4在接收來自中央控制單元33的指令后，對電子壓力調(diào)節(jié)閥4的ABS電磁閥(在電子壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)，圖中沒有標(biāo)出)通電，使ABS電磁閥動作，電磁閥打開，使來自儲氣筒12的壓縮氣體經(jīng)過制動閥15的出氣口A通過電子壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)入到左前輪的制動氣室3，在壓縮氣體的作用下，制動器產(chǎn)生一制動力矩，開始對左前輪1實(shí)施制動控制，通過電子壓力調(diào)節(jié)閥4的壓力值大小由中央控制單元33決定，由電子壓力調(diào)節(jié)閥4內(nèi)的壓力傳感器測量后并反饋到中央控制單元33中去，直到通過的壓力值與中央控制單元33要求值相同為止；左前車輪1的車輪轉(zhuǎn)速傳感器2把當(dāng)前的車輪轉(zhuǎn)速信息送到中央控制單元33中，中央控制單元33在判斷車輪有抱死的趨勢時(shí)，它的控制算法就自動調(diào)用制動防抱死控制邏輯，對左前車輪電子壓力調(diào)節(jié)閥4的制動壓力值進(jìn)行調(diào)整，減少ABS電磁閥的控制電流，使通過電子壓力調(diào)節(jié)閥4的氣體壓力值減少，當(dāng)壓力值減少到某一數(shù)值時(shí)，電子壓力調(diào)節(jié)閥4內(nèi)的排氣閥就會在彈簧的作用下克服氣體的壓力而開啟，把制動氣室3的一部分壓縮氣體排放到大氣中去，從而減少制動氣室3內(nèi)的壓力，左前輪的制動力矩也相應(yīng)的減少，也就起到了防抱死的功能，如此的增壓、減壓、保壓循環(huán)工作，達(dá)到防止車輪抱死的目的。當(dāng)電路系統(tǒng)存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤時(shí)，電控傳動不能正常工作，中央控制單元33就會關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，此時(shí)駕駛員再踩下制動踏板時(shí)，左前輪1的電子壓力調(diào)節(jié)閥4沒有電控信號，它里面的ABS電磁閥都不能正常工作，來自制動閥15的壓縮氣體克服彈簧預(yù)緊力頂開常閉電磁閥，通過電磁閥到左前輪1的制動氣室3，此時(shí)的制動系統(tǒng)就成為普通的氣壓制動系統(tǒng)。氣車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)(ESP)采用的電氣雙回路控制方式，使系統(tǒng)更加安全可靠。掛車電子壓力調(diào)節(jié)器19的工作原理跟電子壓力調(diào)節(jié)閥4的相同。在電子壓力調(diào)節(jié)器20、24中，還分別內(nèi)嵌了一個(gè)牽引控制閥(TCV，Traction Controll Valve)，當(dāng)需要牽引力控制時(shí)，可以對后軸的制動壓力進(jìn)行控制。
在驅(qū)動工況下，當(dāng)驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率超過設(shè)定的門限后，中央控制單元33就會根據(jù)設(shè)定的控制算法發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對相應(yīng)的車輪實(shí)施制動控制或發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制，從而保證車輛良好的行駛工況。
當(dāng)汽車在分離路面直線低速行駛時(shí)(左右兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不相同)，一側(cè)驅(qū)動輪如右后輪行駛在低附著系數(shù)的路面上，左后輪行駛在高附著系數(shù)路面上，由于兩個(gè)驅(qū)動輪的附著率不同，在相同的驅(qū)動力矩的作用下，左右兩側(cè)的車輪的滑轉(zhuǎn)率不相同，由右后輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測到該車輪過分滑轉(zhuǎn)，達(dá)到設(shè)定的滑轉(zhuǎn)率門限值，汽車就不能順利的加速、起步，此時(shí)，中央控制單元33就會調(diào)用驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制模式，通過通訊線把控制指令傳遞到發(fā)動機(jī)控制單元34，使發(fā)動機(jī)輸出的扭矩減少；通過通訊線把控制指令傳遞到電子壓力調(diào)節(jié)器20，對滑轉(zhuǎn)率大的右后輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹苿涌刂?，即增加右后輪的制動壓力，使它的滑轉(zhuǎn)率控制在允許的范圍內(nèi)。若制動壓力過大，將導(dǎo)致右后輪有抱死的趨向，右后輪的車輪轉(zhuǎn)速傳感器就會檢測到這一情況并反饋給中央控制單元33，中央控制單元33就對右后輪進(jìn)行制動防抱死控制。電子壓力調(diào)節(jié)器20內(nèi)的ABS電磁閥和TCV閥控制右后側(cè)的車輪21的制動氣室23的制動壓力，通過對ABS電磁閥和TCV閥的的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)控制過程的增壓、減壓和保壓的三個(gè)動作。
當(dāng)汽車制動時(shí)，由于載貨汽車在制動過程中，軸荷要發(fā)生轉(zhuǎn)移，載荷轉(zhuǎn)移程度可由載荷壓力傳感器29測得并反饋給中央控制單元33，中央控制單元33根據(jù)控制算法做出判斷，適當(dāng)調(diào)整前后軸的制動力矩的分配，控制施加給每個(gè)車輪的制動壓力，動態(tài)的調(diào)整每個(gè)車輪的制動力，使它們都不產(chǎn)生抱死和過渡滑轉(zhuǎn)的傾向。
權(quán)利要求1.一種中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)，包括空壓機(jī)(9)，空氣處理單元(10)，三個(gè)儲氣筒(11、12、13)，車輪(1、7、21、27)上安裝的車輪轉(zhuǎn)速傳感器(2、6、22、25)，左、右前輪制動氣室(3、5)，右、左后輪彈簧儲能制動氣室(23、26)，制動閥(15)，發(fā)動機(jī)控制單元(34)，中央控制單元(33)，手制動閥(17)，繼動閥(18)，電子壓力調(diào)節(jié)閥(4)，電子壓力調(diào)節(jié)閥(8)，電子壓力調(diào)節(jié)器(20、24)，其特征在于在汽車后懸架的空氣彈簧氣囊上設(shè)置一個(gè)用于確定制動時(shí)前軸、后軸的載荷轉(zhuǎn)移程度的載荷壓力傳感器(29)；在汽車縱軸線靠近汽車重心的縱梁上設(shè)置用于確定車輛的行駛過程中側(cè)向加速度和橫擺角速度數(shù)值的一個(gè)側(cè)向加速度傳感器(30)與一個(gè)橫擺角速度傳感器(31)；在方向盤轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置一個(gè)用于感知駕駛員給轉(zhuǎn)向軸的角度輸入的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(32)；在制動閥(15)上設(shè)置兩個(gè)用于確定雙氣體回路上駕駛員需要的制動強(qiáng)度的制動強(qiáng)度傳感器(14、16)；載荷壓力傳感器(29)，側(cè)向加速度傳感器(30)，橫擺角速度傳感器(31)，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(32)和兩個(gè)制動強(qiáng)度傳感器(14、16)的通訊端口分別與中央控制單元(33)通訊端口線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)設(shè)有掛車時(shí)，在該系統(tǒng)中還設(shè)置一個(gè)掛車電子壓力調(diào)節(jié)器(19)，掛車連接頭(28)；該掛車電子壓力調(diào)節(jié)器(19)和掛車連接頭(28)的通訊端口分別與中央控制單元(33)的通訊端口線連接；掛車電子壓力調(diào)節(jié)器(19)的四個(gè)進(jìn)氣口分別與第一個(gè)儲氣筒(11)出氣口、手制動閥(17)出氣口、制動閥(15)的兩個(gè)出氣口氣路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)，即是氣壓式中重型汽車穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)。其包括空氣處理單元(10)、儲氣筒(11、12、13)、前輪制動氣室(3、5)、后輪彈簧儲能制動氣室(23、26)和中央控制單元(33)等零部件。其特征是在汽車后懸架空氣彈簧氣囊上設(shè)置一個(gè)載荷壓力傳感器(29)，在汽車縱軸線靠近汽車重心的縱梁上設(shè)置側(cè)向加速度傳感器(30)和橫擺角速度傳感器(31)，在方向盤轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(32)，在制動閥(15)上設(shè)置制動強(qiáng)度傳感器(14、16)。該系統(tǒng)克服了汽車制動時(shí)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，既滿足中重型汽車的制動力要求，又提高系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性和躲避障礙物的能力。
文檔編號B60W10/192GK2925986SQ20062002893
公開日2007年7月25日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者初亮, 劉杰, 侯召鵬, 陳箭, 孫萬峰, 劉維, 房永 , 張永生, 羅明貴, 侯艷麗, 黃有林, 張紅松 申請人:吉林大學(xué)