CN101342898A - 汽车制动智能阻尼防抱死系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车制动智能阻尼防抱死系统。在制动踏板连杆的下方依次设有电磁感应阻尼器和弯曲杆，电磁感应阻尼器与弯曲杆均与制动踏板连杆刚性连接，制动踏板上设有压力传感器，速度传感器的信号发送端靠近弯曲杆并对准弯曲杆的圆心，弯曲杆上靠近速度传感器一端面有等间距的凹凸，速度传感器的信号输出端通过D/A转换器与ECU控制单元的一个I/O口连接，压力传感器与ECU控制单元的第二个I/O口连接，ECU控制单元的第三个I/O口与电磁感应阻尼器连接，ECU控制单元输入端还输入汽车行驶速度信号。本发明能够防车轮抱死，能够让汽车保持方向能力，ABS防抱死刹车系统具有的最大功用，本发明也具备。

Description

汽车制动智能阻尼防抱死系统

技术领域

本发明涉及一种汽车制动智能阻尼防抱死系统。

背景技术

汽车在行驶过程中，如果遇到紧急情况，驾驶员由于惊慌，便将制动踏板迅速踩到底，便能听见轮胎的尖叫，于是在路面上留下了两条黑黑的轮胎印，这就是因为车轮不能转动(专业术语称之为“车轮抱死”)而与路面发生了的滑动摩擦留下的。

前轮(转向轮)抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力；如果只是后轮抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。

现代汽车普遍采用防抱死装置，即ABS防抱死刹车系统，利用电控系统自动调节各轮的制动力大小，使得紧急制动时车轮边滚边滑，不被抱死，ABS防抱死刹车系统的优点有：1.增加了制动时的方向稳定性，制动时仍有转向能力。(ABS防抱死刹车系统最重要的功用)2.改善了轮胎的磨损状况。3.使用方便，工作可靠。ABS防抱死刹车系统的缺点：1.ABS防抱死刹车系统属于被动式防抱死系统，仅当汽车车轮出现抱死时ABS防抱死刹车系统才会其作用。2.ABS防抱死刹车系统可以缩短刹车距离，但是效果还是有限，ABS防抱死刹车系统不能大幅缩短刹车距离。3.价钱比较贵。

发明内容

对于车轮抱死这个问题，对于驾驶员来说，其犯的本质错误是由于踩刹车速度过快，但是驾驶员再遇上紧急情况(前面有危险)的时候，本能的由于惊慌迅速的踩刹车，车子就会产生抱死的情况。基于抱死的危害。本发明的目的在于提供一种汽车制动智能阻尼防抱死系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

包括原有刹车系统和制动踏板连杆。在制动踏板连杆的下方依次设有电磁感应阻尼器和弯曲杆，电磁感应阻尼器与弯曲杆均与制动踏板连杆刚性连接，制动踏板上设有压力传感器，速度传感器的光信号发送端靠近弯曲杆并对准弯曲杆的圆心，弯曲杆上靠近速度传感器一端面有等间距的凹凸，速度传感器信号输出端通过D/A转换器与ECU控制单元的一个I/O口连接，压力传感器与ECU控制单元的第二个I/O口连接，ECU控制单元的第三个I/O口与电磁感应阻尼器连接，ECU控制单元输入端还输入汽车行驶速度信号。

本发明具有的有益的效果是：

汽车制动智能阻尼防抱死系统与ABS防抱死刹车系统相比较：汽车制动智能阻尼防抱死系统就ABS防抱死刹车系统而言，属于主动式防抱死系统，它能够提前判断汽车抱死现象是否将出现，如果是，会及时避免车轮抱死现象的出现。本发明能够防车轮抱死，能够让汽车保持方向能力，ABS防抱死刹车系统具有的最大功用，本发明也具备。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是ECU控制流程图。

图中：1、原有刹车系统，2、弯曲杆，3、光信号，4、速度传感器，5、速度传感器信号，6、D/A转换器，7、电压信号，8、汽车行驶速度信号，9、ECU控制单元，10、控制信号，11、电磁感应阻尼器，12、制动踏板，13、压力传感器，14、压力传感器信号，15、制动踏板连杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括原有刹车系统1和制动踏板连杆15。在制动踏板连杆15的下方依次设有电磁感应阻尼器11和弯曲杆2，电磁感应阻尼器11与弯曲杆2均与制动踏板连杆15刚性连接，制动踏板12上设有压力传感器13，速度传感器4的光信号3发送端靠近弯曲杆2并对准弯曲杆2的圆心，弯曲杆2上靠近速度传感器4一端面有等间距的凹凸，速度传感器4的速度传感器信号5输出端通过D/A转换器6的电压信号7与ECU控制单元9的一个I/O口连接，压力传感器13的压力传感器信号14与ECU控制单元9的第二个I/O口连接，ECU控制单元9第三个I/O口经控制信号10与电磁感应阻尼器11连接，ECU控制单元9输入端还输入汽车行驶速度信号8。

所述间距的凹凸的宽度为0.5～1cm，深度为2～3mm。

所述电磁感应阻尼器的结构为钢铁棒的一端刚性连接在制动踏板连杆，另一端刚性连接磁棒，并且磁棒的另一端穿过一个线圈，线圈被安装在一个圆桶内，圆桶钢性连接在汽车上。

ECU控制流程如图2所示，通过速度传感器4，感测到制动踏板12下降的速度(也就是人踩刹车的速度)，速度传感器4发出和接收光信号3，将会输出速度传感器信号5，压力传感器13根据人踩刹车所用的力的大小发出压力传感器信号14，速度传感器信号5通过D/A转换器6转化为电压信号7，通过ECU控制单元9的控制，判断车轮抱死现象是否将出现，如果是，使电磁感应阻尼器11在极限电压Ux下(即是危险时踩刹车速度下对应的电压)，综合速度传感器信号5和压力传感器信号14发出控制信号10对制动踏板12产生阻尼，同时ECU控制单元依然在不停的判断抱死危险是否将消除，如果抱死危险没有消除，则继续增大阻尼，最终使踩刹车速度控制在危险速度以下，从而实现平稳，柔和的制动，避免危险情况的发生。

参数的确定说明：

极限电压Ux的确定：通过实际实验测得汽车在不同路况(1下雨2冬天积雪3正常路面等等路况)不同车行驶速度段(实际情况是汽车在不同行驶速度下抱死的最小踩制动踏板速度是不一样的，但为了简化模型，并使误差控制在5％以内，适当选取速度段间距，以保证一定精确度)下发生抱死的情况下的最小踩刹车速度所对应的电压除以安全系数所得到的电压为极限电压。举个例子：车在正常路面开到100公里/小时～120公里/小时(在这里先假设该速度段是符合误差在5％以内要求的)时发生抱死的情况下的最小踩刹车速度(该刹车速度为汽车在100公里/小时时发生抱死最小踩刹车速度与在120公里/小时时发生抱死最小踩刹车速度的平均值)所对应的电压U1除以安全系数nst所得到的电压Ux为极限电压。

当电压小于极限电压时，电磁感应阻尼器处在零阻尼状态，驾驶员可以无障碍刹车。

当电磁感应阻尼器作用时，阻尼大小为大于压力传感器感受到的压力传感器信号所对应的压力，阻尼大小控制要求在降低踩刹车速度的同时，保持刹车过程的稳定性。并且阻尼器作用的同时，速度传感器经过转换得到的电压不停地反馈着电磁感应阻尼器作用的效果，如果由于压力传感器测得的压力数据过小，导致所加阻尼不够使刹车速度降下来，则ECU控制单元再控制电磁感应阻尼器加大阻尼(适当加大)，通过这种连续的反馈，直到抱死危险消除为止，保证达到车轮不抱死的目的。

电磁感应阻尼器工作原理是由于当线圈通电时电磁感应效应，对磁棒的向左运动产生阻碍作用，达到使制动踏板减速的目的。阻尼的大小可由通过线圈电流大小来控制。

所述的D/A转换器的型号为AC8420。所述的压力传感器为YCB-20A电阻应变式压力传感器。所述的速度传感器为美国MEAS速度传感器。

Claims (3)

1、一种汽车制动智能阻尼防抱死系统，包括原有刹车系统和制动踏板连杆；其特征在于：在制动踏板连杆的下方依次设有电磁感应阻尼器和弯曲杆，电磁感应阻尼器与弯曲杆均与制动踏板连杆刚性连接，制动踏板上设有压力传感器，速度传感器的光信号发送端靠近弯曲杆并对准弯曲杆的圆心，弯曲杆上靠近速度传感器一端面有等间距的凹凸，速度传感器信号输出端通过D/A转换器与ECU控制单元的一个I/O口连接，压力传感器与ECU控制单元的第二个I/O口连接，ECU控制单元的第三个I/O口与电磁感应阻尼器连接，ECU控制单元输入端还输入汽车行驶速度信号。

2、根据权利要求1所述的一种汽车制动智能阻尼防抱死系统，其特征在于：所述间距的凹凸的宽度为0.5～1cm，深度为2～3mm。

3、根据权利要求1所述的一种汽车制动智能阻尼防抱死系统，其特征在于：所述电磁感应阻尼器的结构为钢铁棒的一端刚性连接在制动踏板连杆，另一端刚性连接磁棒，并且磁棒的另一端穿过一个线圈，线圈被安装在一个圆桶内，圆桶钢性连接在汽车上。

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