汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)，適用于采用液壓制動的所有車輛。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展、道路交通條件的不斷完善W及人們消費(fèi)水平的穩(wěn)步 提高，國內(nèi)的汽車保有量增加迅速，與此同時，由汽車引發(fā)的交通事故也日益增多，人們的 健康和財(cái)產(chǎn)安全受到了較大威脅。
[0003] 汽車制動系統(tǒng)作為汽車的一個重要組成部分，其性能好壞直接影響著汽車的行駛 安全性。為減輕駕駛員操作強(qiáng)度，保證汽車行駛安全，制動系統(tǒng)通常都會加裝助力裝置，目 前汽車液壓制動系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的是真空式助力裝置，它是利用汽油機(jī)進(jìn)氣管中的真空度 來產(chǎn)生助力作用。對于采用柴油機(jī)和為滿足較高排放環(huán)保要求而設(shè)計(jì)的汽油直噴發(fā)動機(jī)的 車輛，由于在進(jìn)氣管處無法提供與發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況相對應(yīng)的真空壓力來滿足真空助力液壓 制動系統(tǒng)的要求，因此對于柴油機(jī)和汽油直噴發(fā)動機(jī)而言，一般都是采用真空累來提供真 空源，但真空累使用一段時間后，其累內(nèi)球形單向閥磨損較大后會卡死在真空累與真空助 力器之間，使真空助力器工作失效而導(dǎo)致制動時需要很大的踏板力。為克服采用柴油機(jī)和 汽油直噴發(fā)動機(jī)車輛液壓助力制動系統(tǒng)存在的不足，有必要開發(fā)一種新的汽車電控液壓助 力制動系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于：提供一種汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)，采用該電控液壓助力 制動系統(tǒng)，能夠?yàn)樗胁捎靡簤褐苿拥能囕v提供制動助力作用，實(shí)現(xiàn)制動輕便快捷，減小制 動距離，提高車輛行駛安全性。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)，包括信號傳感部分、 計(jì)算與控制單元和信號執(zhí)行部分。
[0006] 信號傳感部分包括位移傳感器、車速傳感器、輪速傳感器、胎壓與胎溫傳感器、信 號發(fā)射機(jī)、信號接收機(jī)、時間信號發(fā)生器、觸發(fā)器，位移傳感器經(jīng)聯(lián)動桿與制動踏板相連，輪 速傳感器信號、車速傳感器信號經(jīng)導(dǎo)線連接計(jì)算與控制單元，位移傳感器一路信號經(jīng)導(dǎo)線 直接連接計(jì)算與控制單元，另一路信號經(jīng)觸發(fā)器連接計(jì)算與控制單元，胎壓與胎溫傳感器 信號經(jīng)信號發(fā)射機(jī)無線發(fā)出，由信號接收機(jī)接收后經(jīng)導(dǎo)線連接計(jì)算與控制單元，時間信號 發(fā)生器產(chǎn)生的時間間隔信號在觸發(fā)器觸發(fā)計(jì)算與控制單元工作后進(jìn)入計(jì)算與控制單元。
[0007] 計(jì)算與控制單元包括車輪滑移率計(jì)算部分、制動踏板加速度計(jì)算部分、輪胎負(fù)載 系數(shù)計(jì)算部分、線圈電流控制部分、比較運(yùn)算器、電流監(jiān)控電路，輪速傳感器信號、車速傳感 器信號輸入車輪滑移率計(jì)算部分，設(shè)定的車輪最佳滑移率與車輪滑移率計(jì)算部分的輸出值 經(jīng)比較運(yùn)算器處理后輸入線圈電流控制部分，位移傳感器信號與時間信號發(fā)生器產(chǎn)生的時 間間隔信號輸入制動踏板加速度計(jì)算部分，制動踏板加速度計(jì)算部分的輸出值輸入線圈電 流控制部分，胎壓與胎溫傳感器信號經(jīng)信號發(fā)射機(jī)、信號接收機(jī)輸入輪胎負(fù)載系數(shù)計(jì)算部 分，輪胎負(fù)載系數(shù)計(jì)算部分的輸出值輸入線圈電流控制部分，線圈電流控制部分根據(jù)比較 運(yùn)算器、制動踏板加速度計(jì)算部分和輪胎負(fù)載系數(shù)計(jì)算部分的輸入值控制輸入電流放大器 電流大小，電流監(jiān)控電路一端連接線圈電流控制部分的輸出電流信號，另一端連接故障報(bào) 警燈。
[0008] 信號執(zhí)行部分包括助力油缸、銜鐵、電磁線圈與鐵忍組件、電流放大器、單向閥、審U 動踏板、推桿、制動主缸、制動主缸出油回油管、二號進(jìn)出油管、制動輪缸油管、制動輪缸、一 號進(jìn)出油管、油管、補(bǔ)油管、一號=通接頭、二號=通接頭，線圈電流控制部分輸出的電流信 號經(jīng)電流放大器放大后輸入電磁線圈與鐵忍組件中的電磁線圈，助力油缸活塞桿端部與銜 鐵固定連接，位于電磁線圈與鐵忍組件上方，助力油缸有桿腔內(nèi)裝有復(fù)位彈黃，有桿腔端部 側(cè)面開有兩油孔，無桿腔端部側(cè)面開有一油孔，與有桿腔端部側(cè)面一油孔相連接的補(bǔ)油管 經(jīng)單向閥連通儲油箱，與有桿腔端部側(cè)面另一油孔相連接的二號進(jìn)出油管經(jīng)二號=通接頭 連接制動主缸出油回油管和制動輪缸油管，和無桿腔端部側(cè)面油孔相連接的一號進(jìn)出油管 經(jīng)一號=通接頭連接儲油罐與儲油箱之間的油管，推桿左端連接制動主缸，右端連接制動 踏板。
[0009] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)克服了采用柴油機(jī)和汽油直噴發(fā)動機(jī)車輛液壓助力制 動系統(tǒng)存在的不足，能根據(jù)輪胎負(fù)載系數(shù)、車輪滑移率運(yùn)算值、制動踏板踩壓加速度等信號 實(shí)時、獨(dú)立、精確控制制動輪缸油壓，實(shí)現(xiàn)車輛制動處于最佳制動狀態(tài)。
[0010] 2、汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)新穎，能滿足所有采用液壓制動車 輛的制動助力需求。
[0011] 3、汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)工作異常時，能給出故障報(bào)警信息，方便故障檢修。
【附圖說明】
[0012] 圖1為汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)原理圖。
[001引圖中：1.儲油箱，2.油管，3.單向閥，4.電磁線圈與鐵忍組件，5.制動輪缸油管， 6.銜鐵，7.活塞桿，8.補(bǔ)油管，9.助力油缸，10.復(fù)位彈黃，11. 一號S通接頭，12.活塞， 13. -號進(jìn)出油管，14.二號進(jìn)出油管，15.二號S通接頭，16.制動主缸出油回油管，17.制 動主缸，18.儲油罐，19.推桿，20.位移傳感器，21.制動踏板，22.時間信號發(fā)生器，23.觸 發(fā)器，24.聯(lián)動桿，25.車速傳感器，26.輪速傳感器，27.車輪滑移率計(jì)算部分，28.制動踏 板加速度計(jì)算部分，29.比較運(yùn)算器，30.線圈電流控制部分，31.輪胎負(fù)載系數(shù)計(jì)算部分， 32.電流監(jiān)控電路，33.胎壓與胎溫傳感器，34.信號發(fā)射機(jī)，35.信號接收機(jī)，36.故障報(bào)警 燈，37.計(jì)算與控制單元，38.電流放大器，39.制動輪缸，Sp為設(shè)定的車輪最佳滑移率。
[0014] 圖2為輪胎負(fù)載時變形與接地印痕示意圖。
[0015] 圖中：40.路面，41.輪胎。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1所示，汽車電控液壓助力制動系統(tǒng)，包括信號傳感部分、計(jì)算與控制單元和 信號執(zhí)行部分。
[0017] 信號傳感部分包括位移傳感器20、車速傳感器25、輪速傳感器26、胎壓與胎溫傳 感器33、信號發(fā)射機(jī)34、信號接收機(jī)35、時間信號發(fā)生器22、觸發(fā)器23,位移傳感器20經(jīng)聯(lián) 動桿24與制動踏板21相連，輪速傳感器26信號、車速傳感器25信號經(jīng)導(dǎo)線連接計(jì)算與控 制單元37,位移傳感器20 -路信號經(jīng)導(dǎo)線直接連接計(jì)算與控制單元37,另一路信號經(jīng)觸發(fā) 器23連接計(jì)算與控制單元37,胎壓與胎溫傳感器33信號經(jīng)信號發(fā)射機(jī)34無線發(fā)出，由信 號接收機(jī)35接收后經(jīng)導(dǎo)線連接計(jì)算與控制單元37,時間信號發(fā)生器22產(chǎn)生的時間間隔信 號在觸發(fā)器23觸發(fā)計(jì)算與控制單元37工作后進(jìn)入計(jì)算與控制單元37。
[0018] 計(jì)算與控制單元37包括車輪滑移率計(jì)算部分27、制動踏板加速度計(jì)算部分28、輪 胎負(fù)載系數(shù)計(jì)算部分31、線圈電流控制部分30、比較運(yùn)算器29、電流監(jiān)控電路32,輪速傳感 器26信號、車速傳感器25信號輸入車輪滑移率計(jì)算部分27,根據(jù)式（1)計(jì)算車輪實(shí)時滑移 率Si，設(shè)定的車輪最佳滑移率Sp與車輪滑移率計(jì)算部分27計(jì)算得到的車輪實(shí)時滑移率Si 輸入比較運(yùn)算器29,經(jīng)式（2)處理得到的車輪滑移率運(yùn)算值S2輸入線圈電流控制部分30， 位移傳感器20信號與時間信號發(fā)生器22產(chǎn)生的時間間隔信號輸入制動踏板加速度計(jì)算部 分28后，應(yīng)用式（3)計(jì)算制動踏板實(shí)時加速度a,并將計(jì)算結(jié)果輸入線圈電流控制部分30， 胎壓與胎溫傳感器33信號經(jīng)信號發(fā)射機(jī)34無線發(fā)出，由信號接收機(jī)35接收后輸入輪胎負(fù) 載系數(shù)計(jì)算部分31，根據(jù)式（4)實(shí)時計(jì)算輪胎負(fù)載系數(shù)ki，并將計(jì)算得到的輪胎負(fù)載系數(shù) ki輸入線圈電流控制部分30,線圈電流控制部分30根據(jù)輸入的輪胎負(fù)載系數(shù)k1、車輪滑移 率運(yùn)算值S2和制動踏板加速度a,依據(jù)關(guān)系式（5)來控制輸入電流放大器38電流IU大小， 具體控制方法是每給定一輪胎負(fù)載系數(shù)ki，可通過試驗(yàn)確定Ii,隨制動踏板加速度am與車 輪滑移率運(yùn)算值S2。變化的特征點(diǎn)，兩兩特征點(diǎn)之間采用線性插值方法W生成一幅I1，隨am 與S2。變化的=維曲面圖，當(dāng)給定不同的輪胎負(fù)載系數(shù)k1時，將生成相應(yīng)的多幅I1,隨am與 S2。變化的S維曲面圖，并將運(yùn)些曲面圖預(yù)先存儲在線圈電流控制部分30,當(dāng)線圈電流控制 部分30控制Ii,時，先根據(jù)輸入的輪胎負(fù)載系數(shù)k1查找到相應(yīng)的I。隨am與S2。變化的S 維曲面圖，再根據(jù)am與S2。的實(shí)際計(jì)算結(jié)果確定輸入電流放大器38電流I1,大小，電流監(jiān)控 電路32 -端連接線圈電流控制部分30的輸出電流信號，另一端連接故障報(bào)警燈36。
[0019]
(1)
[0020] 式中，
[002USi:實(shí)時計(jì)算得到的車輪滑移率；V:應(yīng)用多普勒效應(yīng)測得的車速，m/s;w:由輪速 傳感器測得的車輪轉(zhuǎn)速，rad/s江1:車輪滾動半徑，m。
[0022] 82= 2Sp-Si 似
[0023]式中，
[0024]S2:車輪滑移率運(yùn)算值；SP:設(shè)定的車輪最佳滑移率。 陽0巧]
(3) 陽0%] 式中，
[0027]At:時間信號發(fā)生器產(chǎn)生的時間間隔，S;Ax2:后一時間間隔制動踏板位移變化 量，m;AXi:前一時間間隔制動踏板位移變化量，m。<