專利名稱：最大限度發(fā)揮汽車的剎車效能和控制的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集中控制的流體壓力剎車設(shè)備和最大限度發(fā)揮汽車剎車效能和控制的一種方法。
在直線行車道剎車時，若想使汽車達到最佳的剎車效果又保持最佳的控制狀態(tài)，就必須考慮縱向汽車動力學狀態(tài)的各種因素。在任何給定的位置，車輪與路面之間都存在總摩擦力。在直線行車道剎車時，基本上全部摩擦力是用來使汽車停下來。但在轉(zhuǎn)彎剎車時，就需要用一部分摩擦來防止車輪向旁邊滑。在此情況下，若牽引車驅(qū)動輪滑動過頭，就會產(chǎn)生牽引車與掛車之間的折疊現(xiàn)象，若掛車車輪滑動過頭，就會產(chǎn)生掛車搖擺的現(xiàn)象。當然，無論哪一種阻礙車輪側(cè)向滑動的摩擦力都不能阻止車輪的縱向滑動。
防抱死剎車系統(tǒng)為試圖達到汽車最佳的剎車效果同時保持汽車最佳的控制狀態(tài)，利用了縱向汽車動力學狀態(tài)的各種因素。這種系統(tǒng)為將車輪的滑動限制到可行的程度，起碼測定汽車的速度和車輪的轉(zhuǎn)速，并控制作用到汽車車閘上的壓力。
通常，防抱死剎車系統(tǒng)在剎車過程中要保持車輪預定的平均滑動量。這種系統(tǒng)的設(shè)計在性能上要求兼顧兩方面既要在直線行車道剎車時要求最短的剎車距離，又要在彎道剎車過程中特別是車速較高時保持最佳的控制狀態(tài)。
更復雜一點的防抱死剎車系統(tǒng)，在最有效地控制所施加的剎車壓力的因素中，包括了縱向和側(cè)向汽車動力學狀態(tài)的各種因素。這些因素可應用在汽車在彎道行駛或轉(zhuǎn)彎時剎車的情況。
頒發(fā)給Yasuno等人的美國專利4，758，053公開了一種汽車防滑剎車的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝有一個液壓制動管路，能根據(jù)手動剎車的操作而增加和分配作用到車輪制動分泵的制動流體壓力。此外還裝有壓力控制閥機構(gòu)，使車輪制動分泵制動流體壓力根據(jù)手動剎車操作降低或升高。
傳感器產(chǎn)生車輪角速度和側(cè)向力信號，一控制器用這些信號來驅(qū)動一控制信號，控制信號操縱控制閥機構(gòu)?？刂破鞲鶕?jù)車輪角速度信號得出一車輪滑動值，并在車輪滑動值超過車輪滑動基準值時指示壓力控制閥機構(gòu)降低對車輪制動分泵的制動流體壓力。控制器根據(jù)側(cè)向力信號得出車輪滑動基準值，并在側(cè)向力信號超過預定值時減小車輪滑動基準值。
頒發(fā)給Ruf等人的美國專利5，188，434公開了一種汽車制動壓力控制器，該控制器根據(jù)滑動瞬時值與所要求的可調(diào)節(jié)的滑動值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)各車輪制動分泵中的制動流體壓力。所要求的滑動值隨各車軸上一個車輪的傾斜角而變化的。
雖然這些剎車系統(tǒng)具有一定程度的工作效率，但沒有一個具有本發(fā)明的提高汽車剎車的控制效果的改進方法和設(shè)備所具備的優(yōu)點。下面即將更全面地說明本發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明的目的是提供一種使汽車剎車時達到最佳的效果而不致降低對汽車剎車控制的改進的設(shè)備和方法，具體作法是在側(cè)向力和縱向力作用到汽車上時測定并施用最佳的有效制動力。
本發(fā)明的另一個目的是在剎車過程中不斷地測定摩擦系數(shù)值，并根據(jù)最佳剎車效果調(diào)節(jié)制動壓力。
本發(fā)明還有一個目的，即在剎車過程中不斷地測定汽車的牽引車與掛車之間鉸接角的變化率，并由此調(diào)節(jié)制動壓力，保持該變化率等于零，從而進一步使剎車效果達到最佳狀態(tài)。
本發(fā)明還有一個目的，即在剎車過程中不斷地測定汽車的實際速度對汽車的臨界速度的比值(這里，汽車的臨界速度由轉(zhuǎn)向角決定)，并由此調(diào)節(jié)制動，進一步使剎車效果根據(jù)汽車操縱情況達到最佳情況。
為實現(xiàn)上述和其它目的，本發(fā)明第一最佳實施例的設(shè)備包括一當汽車上作用有側(cè)向力和縱向力(例如汽車繞彎道行駛或轉(zhuǎn)彎時剎車所產(chǎn)生的側(cè)用力和縱向力)時測定和施加作用到汽車車閘上的最大有效制動力的設(shè)備。該設(shè)備有一個轉(zhuǎn)角傳感器，由這個傳感器測定轉(zhuǎn)向盤的角位移或轉(zhuǎn)向角γ，并產(chǎn)生表示與轉(zhuǎn)向盤的角度位置以及汽車前駛速度有關(guān)的轉(zhuǎn)向半徑的轉(zhuǎn)向半徑信號。
該設(shè)備還有一個摩擦系數(shù)估值器估計路面/輪胎之間的摩擦系數(shù)(μ峰值)，并產(chǎn)生表示該摩擦系數(shù)的μ峰值信號。一計算機中央處理單元接收來自轉(zhuǎn)向角傳感器的轉(zhuǎn)向角信號和來自摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器的μ峰值信號并給計算產(chǎn)生車閘制動壓力信號，該信號表示的壓力將使車閘發(fā)揮最佳的剎車作用同時保持對當時起作用的所有汽車有關(guān)變量的最佳控制。
此外，該設(shè)備中還裝有車輪轉(zhuǎn)速傳感器，由該傳感器測定車輪的角速度，產(chǎn)生表示角速度的車輪轉(zhuǎn)速信號，并將車輪轉(zhuǎn)速信號傳送到摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器。一制動壓力傳感器測定實際制動壓力，產(chǎn)生表示實際制動壓力的實際制動壓力信號，并將實際制動壓力信號傳送到摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器。
利用車輪轉(zhuǎn)速信號的數(shù)據(jù)和實際制動壓力信號的數(shù)據(jù)，摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器估計車輪減速和制動壓力對路面/輪胎之間的摩擦系數(shù)的影響，并產(chǎn)生表示路面/輪胎間摩擦系數(shù)的μ峰值信號。利用轉(zhuǎn)向半徑信號的數(shù)據(jù)和μ峰值信號的數(shù)據(jù)，計算機中央處理單元估計摩擦系數(shù)制動分量值，并產(chǎn)生表示最佳有效制動壓力的計算出的制動壓力信號。一制動控制器接收計算出的制動壓力信號并控制車閘使其達到最佳的剎車效果同時保持對汽車的控制。
因此本發(fā)明的第一最佳實施例通過不斷地估計隨下降的汽車速度而變化的摩擦系數(shù)值并由此通過增加制動壓力改進制動效果，保持制動壓力剛好小于損害汽車的控制的相應值。
本發(fā)明設(shè)備的第二最佳實施例還裝有一個鉸接角傳感器，用以測定牽引車縱軸與掛車縱軸之間的夾角，產(chǎn)生表示該夾角的鉸接角信號，并將該信號傳送到計算機中央處理單元。
中央處理單元計算鉸接角加速度值，處理鉸接角的現(xiàn)行值、圍繞牽引車和掛車的重心作用的力的力矩臂長度值、牽引車和掛車慣性的已知值或估計值、摩擦系數(shù)和作用到牽引車和掛車的最大側(cè)向力，并決定能加到各剎車場面同時保持鉸接角加速度等于零的最大壓力。
因此第二最佳實施例通過測定能應用到各剎車場面同時保持鉸接角加速度等于零的最大壓力進一步改善了第一實施例。
本發(fā)明設(shè)備的第三最佳實施例通過估計轉(zhuǎn)向角對汽車的臨界速度來的影響進一步改進頭兩個實施例，從而使剎車系統(tǒng)能在使剎車效果和汽車控制達到最佳狀態(tài)時考慮汽車的各種操縱情況。
參看附圖閱讀下面就實施本發(fā)明的最佳方式所作的說明不難理解本發(fā)明的上述目的。
結(jié)合附圖參看下面的詳細說明不難更全面地理解本發(fā)明及其許多附帶的優(yōu)點。附圖中同樣的符號和編號表示所有視圖中相應的各部件。附圖中

圖1是牽引車/掛車式汽車的示意平面圖，表示該車在拐彎、有側(cè)向力和慣性力作用時的典型鉸接情況，其中有一部分以虛線示出，圖2是本發(fā)明設(shè)備第一最佳實施例的原理圖；圖3是本發(fā)明設(shè)備第二最佳實施例的原理圖。
附圖的圖1示出了具有牽引車12和掛車14的一輛汽車，總的用編號10表示?？梢钥吹?，牽引車和掛車是處在汽車10拐彎時典型的鉸接狀況。鉸接角用字母AA表示，它表示牽引車12的縱向相對于掛車14的縱向之間形成的夾角。
可以看到，轉(zhuǎn)向輪16裝設(shè)於靠近牽引車12的前端，且相對于牽引車12的縱向轉(zhuǎn)向了一個角度γ。應該指出的是，在本發(fā)明的說明書中，“轉(zhuǎn)向輪”一詞是指可轉(zhuǎn)向裝設(shè)在牽引車12上的轉(zhuǎn)向車輪，而不是由汽車10的司機直接操縱的“轉(zhuǎn)向盤”?？梢钥吹剑?qū)動輪18裝在靠近牽引車12后端處，掛車車輪20裝在靠近掛車后端處。
此外，從圖1中還可以看到，表示與牽引車12和掛車14有關(guān)的各種尺寸、重心、力矢量和慣性的參放符號。D1表示牽引車12的轉(zhuǎn)向輪16與牽引車重心CG之間的距離，D2表示重心CG與驅(qū)動輪18之間的距離。L1表示牽引車12的驅(qū)動輪18與掛車重心之間的距離，L2表示掛車重心CG與掛車車輪20之間的距離。Itr表示牽引車12的慣性，且實際上位于牽引車12的重心CG。Itl表示掛車的慣性，且實際上處在掛車14的重心CG。Fb表示制動力，LF表示側(cè)向力，下標s、d和t分別表示它們是側(cè)向作用到轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動輪和掛車車輪位置的力。
在任何給定的彎道下，在各條件已知的情況下，總是有一個汽車的臨界速度Vc，超過這個臨界速度，汽車10在拐彎時就要失控。汽車臨界速度是彎道半徑R、路面/輪胎間摩擦系數(shù)μ峰值和重力加速度g的函數(shù)。
VC=R*μ*g---(1)]]>若汽車10拐彎時剎車，汽車前行速度V就隨時間t而變化。制動力Fb不變時，汽車臨界速度Vc是上述因素、制動力Fb和汽車10的質(zhì)量m的函數(shù)。鑒于現(xiàn)在必須把摩擦力看成是作用在側(cè)向和縱向的力，因而必須把路面/輪胎間的摩擦系數(shù)μ峰值看成具有兩個分量。側(cè)向分量μ1與側(cè)向力有關(guān)，縱向分量μb與縱向或制動力Fb有關(guān)。
VC=R*μ1*g+Fb*tm---(2)]]>其中Fb＝Ub*m*gU峰值＝(U21＋U2b)1／2于是可按下式計算汽車臨界速度 從(3)式可以就時間t求出與制動力有關(guān)的μb。
(4)式示出了μb與汽車在直線行車道上可能的減速峰值關(guān)系，同時示出了它在汽車在前行速度Vc下拐下半徑為R的彎時下降的情況。
通常為保證能維持對汽車10的控制狀態(tài)，最好是將汽車的實際速度保持在汽車臨界速度Vc的若干分之一(例如0.9)。施加制動壓力之前，Vc值實際上如(1)式所示。因此汽車的實際速度(這瞬時為例如Vco)以后為該值的一個預定分數(shù)值(例如0.9Vc)。在(4)式中，利用這個Vc值求出那個時刻的μbo值。
將μbo乘以g和t，然后減去Vc的初始值Vco得出后序的Vcl值。調(diào)節(jié)制動壓力，使得汽車速度剛好小于剛求出的汽車臨界速度值。用Vcl代替(4)式中的Vc就可求出其后的μbl值。接下去，從上一個Vbl、g和t者的乘積求出V02。調(diào)節(jié)制動壓力使得汽車速度正好低于剛求出的汽車臨界速度值。用V02代替(4)式中的Vc就可求出下一個μb2值。從上一個值Vc2減去μb2、g和t三者的乘積可求出下一個值V23。調(diào)節(jié)制動壓力，使汽車的速度正好小于剛求出的汽車臨界速度。
迅速不斷地重復上述程序直到將制動壓力釋放或汽車10停下來為止。由于汽車速度V的值降低，從(4)式可得出摩擦系數(shù)分量μ6不斷增加的值。這就是說，隨著汽車速度的減慢，施加越來越多的作為分量μb的函數(shù)制動力而不致超過汽車臨界速度Vc，若超過，會使汽車10失控。汽車的轉(zhuǎn)彎半徑增加時也是如此。
附圖的圖2示意示出了本發(fā)明的第一最佳實施例，總的用編號30表示?？梢钥吹?，轉(zhuǎn)向角傳感器32與計算機中央處理單元34相連接。與計算機中央處理單元34相連接的還有摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器38和制動控制器42。車輪轉(zhuǎn)速傳感器36和制動力傳感器60分別與摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器38相連接。
轉(zhuǎn)向角傳感器32測定轉(zhuǎn)向輪16的角位移或轉(zhuǎn)向角γ(圖1)。汽車10拐彎半徑的轉(zhuǎn)向輪16的角位移或轉(zhuǎn)向角γ的函數(shù)，表示拐彎車徑的轉(zhuǎn)彎半徑的轉(zhuǎn)彎半徑信號由轉(zhuǎn)向角傳感器32產(chǎn)生。車輪轉(zhuǎn)速傳感器36測定車輪轉(zhuǎn)速，并產(chǎn)生表示車輪轉(zhuǎn)速的車輪轉(zhuǎn)速信號。制動壓力傳感器40測定作用到汽車車閘上的壓力大小，并產(chǎn)生表示該壓力大小的實際制動壓力信號。摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器38接收分別來自車輪轉(zhuǎn)速傳感器36和制動壓力傳感器40的車輪轉(zhuǎn)速信與和實際制動壓力信號。
利用該諸信號所表示的數(shù)據(jù)，估值器38估計作為車輪減速和制動壓力函數(shù)的路面/輪胎間摩擦系數(shù)，并產(chǎn)生表示該摩擦系數(shù)的μ峰值信號。計算機中央處理單元34接收來自轉(zhuǎn)向角傳感器32的轉(zhuǎn)彎半徑信號和來自摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器38的μ峰值信號。
上面說過，檢測出和估計出的數(shù)據(jù)是用來與(3)式和(4)式配用不斷計算出路面/輪胎間摩擦系數(shù)μ峰值的μb分量的，因而可以在摩擦系數(shù)隨著汽車速度的逐漸下降而增加時增加制動壓力，從而在保持對汽車的控制的同時使剎車發(fā)揮最佳的效果。計算機中央處理單元34產(chǎn)生計算出來的表示最佳有效制動壓力的制動壓力信號，并將該信號傳送到制動控制器42，由此控制實際制動壓力。
附圖的圖3示意示出了本發(fā)明的第二最佳實施例，總的用編號50表示。圖3所示的實施例基本上與圖2所示的一樣，但還裝有一個鉸接角傳感器52。鉸接角傳感器52測定牽引車12的縱向與掛車14的縱向之間形成角AA，并產(chǎn)生表示角AA的鉸接角信號，并將該信號傳送到計算機中央處理單元34。
再參看圖1。對于轉(zhuǎn)彎而不剎車的汽車10下列各條件必須成立LFt＝mt＊W＊R2≤NFt＊μ (5)LFd＝md＊W＊R3≤NFd＊μ (6)LFs＝ms＊W＊R2≤NFs＊μ (7)上式中，LF表示側(cè)向力，NFt、NFd、NFs分別表示作用在掛車、驅(qū)動軸和轉(zhuǎn)向軸上的正壓力。此外，W表示角速度，m表示質(zhì)量，R表示轉(zhuǎn)彎半徑，μ表示摩擦系數(shù)。注若三式中的側(cè)向力(LF)都取等于(＝)，而不是小于或等于(≤)最后一組因數(shù)(NF＊μ)，則最大側(cè)向力的最大值應用該三式表示。
汽車10拐彎時剎車時，牽引車不僅使自己減速而且還使掛車減速。牽引車與掛車制動力之間的凈差值用Fb表示。由于汽車10拐彎時鉸接，因而Fb的分量，即Fbsin(AA)直接與LFdCOS(AA)對抗。因此，汽車10拐彎時，LFdCOS(AA)必須等于或大于LFdsin(AA)。
若作用到驅(qū)動軸上的側(cè)向力(LFd)超過NFd*μ，牽引車車輪18會開始徑向向外滑動，這種現(xiàn)象叫做折疊。若作用到掛車軸上的側(cè)向力(LFt)超過NFt*μ，掛車車輪20會開始徑向向外滑動，這個現(xiàn)象叫作掛車搖擺。若作用到轉(zhuǎn)向橋的側(cè)向力(LFs)超過NFs*μ，牽引車轉(zhuǎn)向輪16會開始徑向向外滑動，這個現(xiàn)象叫做過度轉(zhuǎn)向。鑒于汽車的剎車系統(tǒng)系設(shè)計得使過度轉(zhuǎn)向很少發(fā)生，因此這里不進一步討論。
這里還考慮了掛車14的偏擺角加速度α和牽引車12的偏擺角加速度β。在半徑不變的彎道剎車時，偏擺角加速度α與掛車14的轉(zhuǎn)動慣量Itl的乘積等于圍繞掛車14重心的轉(zhuǎn)矩的總和。掛車轉(zhuǎn)矩為作用到掛車14重心的上述側(cè)向力與各力自重心的相應距離L1和L2的乘積。
同樣，偏擺角加速度α與掛車12轉(zhuǎn)動慣量Itl的乘積等于圍繞牽引車12重心的轉(zhuǎn)矩的總和。牽引車轉(zhuǎn)矩為上述圍繞牽引車12重心作用的側(cè)向力與各力從該重心的各距離D1和D2的乘積。
α= (L1 * LFd* COS(AA))/(Itl) - (L1 * Fb* Sin(AA))/(Itl) - (LF1* L2)/(Itl) (8)β= (LFS* DI)/(Itr) - (D2* LFd)/(Itr) + (D2 * Fb* sin(AA))/(Itl) (9)鉸接角加速度AAA可以通過從牽引車12的偏擺角加速度β減去掛車14的偏擺角加速度α求出。實際上，由于汽車的各項可能條件是穩(wěn)定的，因而折疊現(xiàn)象與掛車擺動現(xiàn)象實質(zhì)上是彼此不相容的，即鉸接角AA根據(jù)掛車14偏擺角加速度α或牽引車12偏擺角加速度β(而不是兩者)進行變化。有鑒于此，鉸接角加速度AAA在汽車10處在掛車擺動情況時可視為等于α，在汽車10處在折疊狀態(tài)時可視為等于β。汽車10處于穩(wěn)定狀態(tài)時，鉸接角加速度AAA等于零。因此，鉸接角加速度AAA是最能表示汽車不穩(wěn)定度的參數(shù)。
因此。在第二最佳實施例中，計算機中央處理單元34處理鉸接角AA的現(xiàn)行值、力矩臂長度值L1、L2、D1和D2，已知或估算的掛車Itl的慣性值、牽引車的慣性Itr。路面/輪胎間摩擦系數(shù)μ峰值和最大側(cè)向力LFs、LFd和LFt，并測定可應用在各剎車場面同時保持鉸接角加速度AAA等于零的最大壓力。
再參看附圖的圖2，在本發(fā)明的第三實施例中，計算機中央處理單元34接收來自轉(zhuǎn)向角傳感器32的轉(zhuǎn)向角信號和來自摩擦系數(shù)(μ峰值)估值器38的μ峰值信號。然后按下式不斷估計汽車臨界速度Vc 因數(shù)μ峰值為路面/輪胎間摩擦系數(shù)，g為重力加速度，K1為等于轉(zhuǎn)向角γ對轉(zhuǎn)彎半徑R的比值的常數(shù)，γ為轉(zhuǎn)向角。
為保持汽車處于控制狀態(tài)，必須保持汽車實際速度V對汽車臨界速度Vc的比值小于1。要保持汽車處于控制狀態(tài)同時發(fā)揮最佳的剎車效果，車輪的滑轉(zhuǎn)應與汽車實際速度V對汽車臨界速度Vc的比值成反比變化。用轉(zhuǎn)向角γ計算汽車臨界速度Vc時，剎車效果就成了操縱條件的函數(shù)。
到此為止已相當詳細地說明了實施本發(fā)明的最佳方式，但本技術(shù)領(lǐng)域的行家們是可以如下面的權(quán)利要求書中所述的內(nèi)容提出實施本發(fā)明的各種設(shè)計方案和實施例的。
權(quán)利要求
1.一種在汽車上作用有橫向力和縱向力時測定汽車車閘上制動力并往其上施加最大制動力的設(shè)備，該汽車具有多個車輪，其中起碼有兩個車輪為轉(zhuǎn)向輪，該設(shè)備包括一個轉(zhuǎn)向角傳感器，用以檢測轉(zhuǎn)向輪的角位移并產(chǎn)生表示有關(guān)的轉(zhuǎn)彎半徑的轉(zhuǎn)彎半徑信號；一個車輪轉(zhuǎn)速傳感器，用以檢測車輪的角速度并產(chǎn)生表示該角速度的車輪速度信號；一個制動壓力傳感器，用以檢測實際制動壓力并產(chǎn)生表示該壓力的實際制動壓力信號；一個摩擦系數(shù)估值器，用以接收來自車輪轉(zhuǎn)速傳感器的車輪轉(zhuǎn)速信號和來自制動壓力傳感器的實際制動壓力信號，并用以根據(jù)車輪減速度和制動壓力決定路面/輪胎間的摩擦系數(shù)，并產(chǎn)生表示該系數(shù)的μ峰值信號；一個計算機中央處理單元，用以接收來自轉(zhuǎn)向角傳感器的轉(zhuǎn)彎半徑信號和來自摩擦系數(shù)估值器的μ峰值信號，并產(chǎn)生計算出的制動壓力信號；和一個制動控制器，用以接收來自計算機中央處理單元計算出的制動壓力信號，并根據(jù)加到汽車車閘的制動力來控制傳送到車閘上的實際制動壓力，制動壓力隨著汽車速度逐漸減慢而增加，結(jié)果使摩擦系數(shù)增加，最大限度地發(fā)揮剎車效果，同時在當時的條件下保持汽車處于受控狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，汽車由一個牽引車和一個掛車組成，兩者的各縱向軸線與其正常的行駛方向成一直線，所述設(shè)備還包括一個鉸接角度傳感器，用以測定牽引車與掛車各自的縱向軸線之間的夾角，產(chǎn)生表示該夾角的鉸接角信號，并傳送給計算機中央處理單元。
3.一種當汽車拐彎時有側(cè)向力和縱向力作用到汽車上的情況下，測定作用到汽車車閘的制動力并將最大制動力加到汽車車閘上的方法，該汽車有許多輪，其中起碼兩個輪是轉(zhuǎn)向輪，該方法包括下列步驟檢測轉(zhuǎn)向輪的位移角；產(chǎn)生表示與轉(zhuǎn)向輪的位移角有關(guān)的轉(zhuǎn)彎半徑的轉(zhuǎn)彎半徑信號；檢測車輪的角速度；產(chǎn)生表示車輪角速度的車輪轉(zhuǎn)速信號；檢測實際制動壓力；產(chǎn)生表示實際制動壓力的實際制動壓力信號；根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號和實際制動壓力信號確定路面/輪胎間摩擦系數(shù)的估計值μ峰值；產(chǎn)生表示路面/輪胎間摩擦系數(shù)值的μ峰值信號；根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑信號和μ峰值信號確定將加到車閘上的制動壓力的估計值，該值促使車閘發(fā)揮最佳的剎車效果同時又能保持汽車在當時條件下處于控制狀態(tài)；產(chǎn)生表示制動壓力估計值的計算出的制動壓力信號；根據(jù)計算出的制動壓力信號控制實際制動壓力。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，路面/輪胎摩擦系數(shù)估計值是根據(jù)車輪減速度和制動壓力確定的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，上述確定制動壓力估計值的步驟包括以下各步驟在汽車減速之前，確定拐彎時汽車失控的臨界速度Vc的初始值，汽車臨界速度是根據(jù)其下面的初始方程確定的VC=R*μ*g]]>其中R=彎道半徑；μ=路面/輪胎間總摩擦系數(shù)；g=重力加速度；調(diào)節(jié)制動壓力使汽車速度正好小于剛確定的汽車臨界速度初始值；按下式求出與制動力有關(guān)的縱向摩擦系數(shù)分量μb值 在汽車減速開始后的一段時間t，從上一次求出的汽車臨界速值減去上前次的縱向摩擦系數(shù)分量μb、重力值g、時間間隔t三者的乘積，求出下一個汽車臨界速度值；調(diào)節(jié)制動壓力使汽車速度使之正好小于剛求出的汽車下一個臨界速度值；根據(jù)有關(guān)公式求出與制動力有關(guān)的下一個縱向摩擦系數(shù)分量值；在另一時間間隔t，從上一次求出的汽車臨界速度值減去上一次求出的縱向摩擦系數(shù)分μb、重力值g、時間間隔t三者的乘積，求出在另一個時間間隔t終了時的下一個汽車臨界速度值；調(diào)節(jié)制動壓力使汽車速度正好小于剛求出的下一個汽車臨界速度值；然后重復上述剛進行的三個步驟，直到將制動壓力釋放或汽車停下來為止，從而通過隨著汽車的減速促使摩擦系數(shù)的增加而增加制動壓力使汽車發(fā)揮最佳的剎車效果同時保持處于受控狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在計算汽車的下一個臨界速度和下一個縱向摩擦系數(shù)分量值之前使汽車臨界速度初始值減少預定值，將汽車速度保持在汽車臨界速度初始值的一預定分數(shù)值。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，汽車由一個牽引車和一個掛車組成，兩者的縱向軸線都與各自正常的行駛方向一致，所述方法還包括下列步驟檢測牽引車縱軸線與掛車縱軸線之間的鉸接角；產(chǎn)生表示鉸接角的鉸接角信號；從鉸接角相對于時間的變化確定鉸接角加速度值；產(chǎn)生表示鉸接角加速度值的鉸接角加速度信號；根據(jù)鉸接角加速度的非零值控制實際制動壓力。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，它還包括下列步驟根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑信號和μ峰值信號確定汽車的臨界速度；根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速信號確定汽車速度；根據(jù)汽車速度對汽車臨界速度的比值控制實際制動壓力，從而，當該比例增大時，車輪的滑動減少。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，汽車臨界速度用下式求出 其中，K1＝等于轉(zhuǎn)向角γ對彎道半徑R的比值的一個常數(shù)；γ＝轉(zhuǎn)向角°
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，汽車由一個牽引車和一個掛車組成，兩者各自的縱軸線與其正常行駛的方向一致，所述方法還包括下列步驟檢測牽引車與掛車各自的縱向軸線之間的夾角；產(chǎn)生表示鉸接角的鉸接角信號；確定從鉸接角隨時間而變化起的鉸接角加速度值；產(chǎn)生表示鉸接角加速度值的鉸接角加速度信號；然后根據(jù)鉸接角加速度的非零值控制實際制動壓力。
全文摘要
在剎車過程中，通過不斷地增加隨速度減慢的磨擦系數(shù)值而不斷地評估摩擦系數(shù)的估計值，并逐漸增加制動壓力，使其剛好低于使汽車失控的壓力值，在使汽車保持受控狀態(tài)的同時最大限度地發(fā)揮剎車效果。這是通過確定能加到各剎車面的最大壓力又同時保持汽車的牽引車與掛車的鉸接角的變化率等于零而改善的。還可通過估計作為轉(zhuǎn)向角的函數(shù)的臨界速度加以改善。
文檔編號B60T8/176GK1102383SQ94108660
公開日1995年5月10日 申請日期1994年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者M·T·布里恩 申請人:易通公司