專利名稱：基于abs/asr的車輛防側翻控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制系統(tǒng)技術領域，特別涉及車輛防側翻控制系統(tǒng)技術領域，具 體是指一種基于ABS/ASR的車輛防側翻控制(RSC)系統(tǒng)，用于車輛主動安全控制。
背景技術：
隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)量大幅度提高，汽車的保有量急劇上升，車流量 及車輛密度不斷增加，交通事故也愈加頻繁。汽車安全性能成為市場關注的熱點，也是汽車 附加值的重要組成部分。為有效地提高車輛的安全性能，一些安全控制系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，典型的有ABS/ASR， 通過對各個輪子制動力和發(fā)動機的控制，增強車輛緊急制動、啟動時的安全性能，提高發(fā)動 機扭矩的利用效率。關于車輛防側翻控制技術，已有基于控制車輛重心的防側翻裝置、基于 平衡感應器的防側翻裝置、車輛靠近頂部位置加裝限制耳等方法，然而這些方法控制措施 比較簡單，難以應對復雜的行駛工況。特別的，對于車輛急轉向或緊急閃避等極限工況，簡 單的控制措施難以達到理想效果。

實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種基于ABS/ASR的車 輛防側翻控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能識別各種行駛工況，當車輛出現(xiàn)側翻趨勢時對輪子和發(fā) 動機進行協(xié)調控制，從而有效地防止汽車側傾過大甚至發(fā)生側翻，大大提高了車輛的橫向 穩(wěn)定性，設計巧妙，具有良好的繼承性和可擴展性，控制品質優(yōu)良、且性能可靠和制造成本 較低，具有極大的推廣價值。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特點 是，包括電子控制單元、側向加速度傳感器、儲氣裝置、四個輪速傳感器、四個電磁閥和四個 制動氣室，所述電子控制單元包括防側翻控制模塊和ABS/ASR邏輯模塊，所述側向加速度 傳感器電連接所述防側翻控制模塊，所述防側翻控制模塊和四個所述輪速傳感器分別電連 接所述ABS/ASR邏輯模塊，所述ABS/ASR邏輯模塊分別電連接四個所述電磁閥，所述儲氣裝 置通過四個所述電磁閥分別氣路連接四個所述制動氣室。較佳地，所述側向加速度傳感器是電容式側向加速度傳感器、壓阻式側向加速度 傳感器或隧道式側向加速度傳感器。較佳地，所述輪速傳感器是霍爾元件式輪速傳感器、電磁式輪速傳感器或電渦流 式輪速傳感器。較佳地，所述電磁閥是由兩個2位2通閥構成的ABS氣壓調節(jié)閥。較佳地，所述儲氣裝置為儲氣筒。較佳地，所述防側翻控制模塊還設置有發(fā)動機連接控制線路。本實用新型的有益效果在于1、本實用新型通過側向加速度傳感器獲得側向加速度信息，由防側翻控制(RSC)模塊算法計算，發(fā)出制動命令至ABS/ASR邏輯模塊，由ABS/ASR邏輯模塊通過電磁閥控制制 動氣室執(zhí)行制動操作，有效防止側向加速度過大，進而防止汽車側傾過大甚至發(fā)生側翻，大 大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性；2、本實用新型同時通過輪速傳感器將輪速信號發(fā)送至ABS/ASR邏輯模塊，ABS/ ASR邏輯模塊通過電磁閥控制制動氣室執(zhí)行制動操作，有效防止汽車側傾過大甚至發(fā)生側 翻，大大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性，3、本實用新型通過側向加速度傳感器獲得側向加速度信息，由防側翻控制(RSC) 模塊算法計算，還發(fā)出降低扭矩命令，通過CAN總線上的J1939協(xié)議通知發(fā)動機執(zhí)行降低扭 矩操作，從而降低速度，防止汽車側傾過大甚至發(fā)生側翻，大大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性；4、因此，本實用新型通過綜合手段對側向加速度進行聯(lián)合控制，能識別各種行駛 工況，當車輛出現(xiàn)側翻趨勢時對輪子和發(fā)動機進行協(xié)調控制，從而有效地防止汽車側傾過 大甚至發(fā)生側翻，大大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性，設計巧妙，具有良好的繼承性和可擴展 性，控制品質優(yōu)良、且性能可靠和制造成本較低，具有極大的推廣價值；5、本實用新型的防側翻控制(RSC)模塊不參與直接控制制動，通過控制輪子滑移 率達到最佳制動效果具體由ABS/ASR邏輯模塊完成，因此，若防側翻控制(RSC)模塊出現(xiàn)故 障，原有的ABS/ASR可以正常工作而不受影響。若ABS/ASR出現(xiàn)故障，則RSC自動停止工作， 但車輛仍可以正常駕駛，使用十分靈活。

圖1是本實用新型的一具體實施例的結構示意圖。圖2是圖1所示的具體實施例應用時對側向加速度的控制曲線圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。請參見圖1所示，本實用新型的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)包括電子控 制單元(ECU) 15、側向加速度傳感器14、儲氣裝置、四個輪速傳感器6-9、四個電磁閥10-13 和四個制動氣室2-5，所述電子控制單元15包括防側翻控制(RSC)模塊和ABS/ASR邏輯模 塊，所述側向加速度傳感器14電連接所述防側翻控制模塊，所述防側翻控制模塊和四個所 述輪速傳感器6-9分別電連接所述ABS/ASR邏輯模塊，所述ABS/ASR邏輯模塊分別電連接 四個所述電磁閥10-13，所述儲氣裝置通過四個所述電磁閥10-13分別氣路連接四個所述 制動氣室2-5。較佳地，所述側向加速度傳感器14是壓阻式、電容式或隧道式側向加速度傳感 器。在本實用新型的具體實施例中，所述側向加速度傳感器14是電容式側向加速度傳感 器。電容式側向加速度傳感器具有溫度效應小、靈敏度相對較高、加工工藝不復雜等優(yōu)點， 能給電子控制單元(ECU) 15提供可靠的加速度信息。較佳地，所述輪速傳感器6-9是電磁式、電渦流式或霍爾元件式輪速傳感器。鑒 于霍爾元件式傳感器具有輸出幅值穩(wěn)定、頻率響應高、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，因此，在 本實用新型的具體實施例中，所述輪速傳感器6-9是霍爾元件式輪速傳感器?；魻栐?輪速傳感器具有響應頻率高、輸出幅值穩(wěn)定、抗電磁干擾能力強等特點，為電子控制單元
4(ECU) 15提供可靠的輪速信息。在本實用新型的具體實施例中，所述電磁閥10-13是由兩個2位2通閥構成的ABS 氣壓調節(jié)閥?？梢钥焖俚貓?zhí)行電子控制單元(ECU) 15發(fā)送出來的增壓、保壓、減壓指令。在本實用新型的具體實施例中，所述儲氣裝置為儲氣筒1?？梢钥焖俚臑闅鈮赫{節(jié) 閥提供足夠空氣，保證控制的及時性。在本實用新型的具體實施例中，所述防側翻控制模塊還設置有發(fā)動機連接控制線 路和策略，對單純制動控制有較好的輔助作用。安裝時，將4個制動氣室2-5分別安裝在對應4個車輪處，以在適當時候對輪子制 動，側向加速度傳感器14安裝在駕駛室內，且水平放置，發(fā)動機連接控制線路與發(fā)動機連 接，其它部件安裝在汽車適當位置。使用時，側向加速度傳感器14將側向加速度信號發(fā)送至E⑶15，輪速傳感器6_9 將輪速信號發(fā)送至ECU15。若RSC模塊判斷需要進行干預，為保證車輛行車安全，轉向輪 可操控，通知在E⑶15上的ABS/ASR模塊進行驅動輪的制動，將輪子制動信號發(fā)送至電磁 閥12-13，電磁閥12-13分別控制制動氣室4和制動氣室5對驅動軸輪子施加制動力；同時 ECU15將降低扭矩命令發(fā)送至發(fā)動機。RSC模塊不參與直接控制，具體通過控制輪子滑移率 達到最佳制動效果由ABS/ASR邏輯模塊完成。本實用新型通過綜合手段對側向加速度進行聯(lián)合控制，獲得了極佳的效果。實驗 結果表明經(jīng)過RSC模塊控制之后，車輛側向加速度得以調整。典型的實驗結果如圖2所
7J\ ο圖2為進入車速為70km/h時的方向盤階躍輸入響應，其中橫向加速度單位為 0. lg，其它量的單位為km/h?？梢钥吹剑斊嚰鞭D時，側向加速度急劇上升，當此時RSC 模塊開始進入干預，由于慣性因素，側向加速度仍有小幅度的增加。隨后發(fā)動機轉速開始下 降，由該發(fā)動機的外特性曲線知扭矩下降。車速也開始大幅度下降，側向加速度亦隨之下 降。當RSC模塊監(jiān)測到車輛進入橫向穩(wěn)定區(qū)域后，退出對車輛的干預，從而使車輛始終保持 在安全狀態(tài)。因此，RSC模塊對車輛橫向穩(wěn)定性的控制效果是十分明顯的，在緊急轉向或避讓時 能夠有效地防止側翻，避免嚴重的交通事故。本實用新型的結構包括了已有的ABS/ASR系統(tǒng)的部件。本實用新型在繼承原有 ABS/ASR系統(tǒng)的基礎之上，增加了側向加速度傳感器14，用以獲得側向加速度信息。通過 ABS/ASR的輪速傳感器6-9獲得當前四個輪速。根據(jù)這些信息判斷車輛當前的運動狀態(tài)。 判斷結果為側傾過大或側向加速度大于設定的閾值，車輛處于橫向不穩(wěn)定狀態(tài)時，通過控 制輪子上的電磁閥10-13，產(chǎn)生制動力，從而改變輪子的滑移率，減小車輛所受的側向力，降 低側向加速度，最終改善車輛狀態(tài)。如果車輛的狀態(tài)仍處于不穩(wěn)定區(qū)域，則通知發(fā)動機降低 輸出扭矩，從而降低車速，抑制側翻趨勢。側翻閾值與車輛懸架、質心高度、輪距、駕駛員方向盤操縱頻率等因素相關，可以 在具體車型上進行匹配。本實用新型持續(xù)地對側向加速度進行監(jiān)視，當出現(xiàn)劇變時開始進 行干預。車輛所受的側向力主要由兩部分組成一部分是由于轉向輪轉向而引起，另一部 分是由于輪子的側偏而引起的。RSC模塊工作時，通過ABS/ASR系統(tǒng)快速地使驅動輪的滑移率達到最佳，獲得較大的制動力，使車速降低。通過降低發(fā)動機輸出扭矩亦能降低車輛的轉向速度。車速下降則轉向所需的側向力(向心力)隨之降低，從而抑制了側翻趨勢。扭矩 減少量與車速、側向加速度成正相關。側向加速度傳感器14負責數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)報告給E⑶15，E⑶15通過防側翻 控制(RSC)模塊算法計算，發(fā)出制動命令或降低扭矩命令，制動命令發(fā)給同在ECU15上的 ABS/ASR邏輯模塊，通過電磁閥10-13控制制動氣室2_5執(zhí)行制動操作，直接由RSC模塊通 過CAN總線上的J1939協(xié)議通知發(fā)動機執(zhí)行降低扭矩操作。若RSC模塊出現(xiàn)故障，原有的ABS/ASR系統(tǒng)可以正常工作而不受影響。若ABS/ASR 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則RSC模塊自動停止工作，但車輛仍可以正常駕駛。本實用新型的基于ABS/ASR的車輛防側翻系統(tǒng)有效地利用了已有的技術，使得車 輛該功能的增加十分方便。不僅可以很好地解決車輛橫向穩(wěn)定性的問題，而且由于安裝和 拆卸方便、制造成本較低，因此本實用新型對國內ABS系統(tǒng)的生產(chǎn)有極大的推廣價值。綜上，本實用新型的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)能識別各種行駛工況， 當車輛出現(xiàn)側翻趨勢時對輪子和發(fā)動機進行協(xié)調控制，從而有效地防止汽車側傾過大甚至 發(fā)生側翻，大大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性，設計巧妙，具有良好的繼承性和可擴展性，控制 品質優(yōu)良、且性能可靠和制造成本較低，具有極大的推廣價值。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以 做出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是 說明性的而非限制性的。
權利要求一種基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電子控制單元、側向加速度傳感器、儲氣裝置、四個輪速傳感器、四個電磁閥和四個制動氣室，所述電子控制單元包括防側翻控制模塊和ABS/ASR邏輯模塊，所述側向加速度傳感器電連接所述防側翻控制模塊，所述防側翻控制模塊和四個所述輪速傳感器分別電連接所述ABS/ASR邏輯模塊，所述ABS/ASR邏輯模塊分別電連接四個所述電磁閥，所述儲氣裝置通過四個所述電磁閥分別氣路連接四個所述制動氣室。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述側向 加速度傳感器是電容式側向加速度傳感器、壓阻式側向加速度傳感器或隧道式側向加速度 傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輪速 傳感器是霍爾元件式輪速傳感器、電磁式輪速傳感器或電渦流式輪速傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁 閥是由兩個2位2通閥構成的ABS氣壓調節(jié)閥。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氣 裝置為儲氣筒。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其特征在于，所述防側 翻控制模塊還設置有發(fā)動機連接控制線路。
專利摘要本實用新型涉及一種基于ABS/ASR的車輛防側翻控制系統(tǒng)，其電子控制單元包括防側翻控制模塊和ABS/ASR邏輯模塊，側向加速度傳感器電連接防側翻控制模塊，防側翻控制模塊和四個輪速傳感器分別電連接ABS/ASR邏輯模塊，ABS/ASR邏輯模塊分別電連接四個電磁閥，儲氣裝置通過四個電磁閥分別氣路連接四個制動氣室，較佳地，防側翻控制模塊還設置有發(fā)動機連接控制線路，本實用新型能識別各種行駛工況，當車輛出現(xiàn)側翻趨勢時對車輪和發(fā)動機進行協(xié)調控制，從而有效地防止汽車側傾過大甚至發(fā)生側翻，大大提高了車輛的橫向穩(wěn)定性，設計巧妙，具有良好的繼承性和可擴展性，控制品質優(yōu)良、且性能可靠和制造成本較低，具有極大的推廣價值。
文檔編號B60W40/10GK201613891SQ201020122209
公開日2010年10月27日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權日2010年3月3日
發(fā)明者張宗哲, 曹晨光, 曹晨軍, 沈準, 錢晶晶, 陳曉青 申請人:東風電子科技股份有限公司