CN201613891U

CN201613891U - 基于abs/asr的车辆防侧翻控制系统

Info

Publication number: CN201613891U
Application number: CN2010201222092U
Authority: CN
Inventors: 陈晓青; 沈准; 曹晨军; 张宗哲; 曹晨光; 钱晶晶
Original assignee: DONGFENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGFENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2020-03-03

Abstract

本实用新型涉及一种基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其电子控制单元包括防侧翻控制模块和ABS/ASR逻辑模块，侧向加速度传感器电连接防侧翻控制模块，防侧翻控制模块和四个轮速传感器分别电连接ABS/ASR逻辑模块，ABS/ASR逻辑模块分别电连接四个电磁阀，储气装置通过四个电磁阀分别气路连接四个制动气室，较佳地，防侧翻控制模块还设置有发动机连接控制线路，本实用新型能识别各种行驶工况，当车辆出现侧翻趋势时对车轮和发动机进行协调控制，从而有效地防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性，设计巧妙，具有良好的继承性和可扩展性，控制品质优良、且性能可靠和制造成本较低，具有极大的推广价值。

Description

基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制系统技术领域，特别涉及车辆防侧翻控制系统技术领域，具体是指一种基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制(RSC)系统，用于车辆主动安全控制。

背景技术

随着我国汽车工业的迅速发展，产量大幅度提高，汽车的保有量急剧上升，车流量及车辆密度不断增加，交通事故也愈加频繁。汽车安全性能成为市场关注的热点，也是汽车附加值的重要组成部分。

为有效地提高车辆的安全性能，一些安全控制系统相继出现，典型的有ABS/ASR，通过对各个轮子制动力和发动机的控制，增强车辆紧急制动、启动时的安全性能，提高发动机扭矩的利用效率。关于车辆防侧翻控制技术，已有基于控制车辆重心的防侧翻装置、基于平衡感应器的防侧翻装置、车辆靠近顶部位置加装限制耳等方法，然而这些方法控制措施比较简单，难以应对复杂的行驶工况。特别的，对于车辆急转向或紧急闪避等极限工况，简单的控制措施难以达到理想效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，该控制系统能识别各种行驶工况，当车辆出现侧翻趋势时对轮子和发动机进行协调控制，从而有效地防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性，设计巧妙，具有良好的继承性和可扩展性，控制品质优良、且性能可靠和制造成本较低，具有极大的推广价值。

为了实现上述目的，本实用新型的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特点是，包括电子控制单元、侧向加速度传感器、储气装置、四个轮速传感器、四个电磁阀和四个制动气室，所述电子控制单元包括防侧翻控制模块和ABS/ASR逻辑模块，所述侧向加速度传感器电连接所述防侧翻控制模块，所述防侧翻控制模块和四个所述轮速传感器分别电连接所述ABS/ASR逻辑模块，所述ABS/ASR逻辑模块分别电连接四个所述电磁阀，所述储气装置通过四个所述电磁阀分别气路连接四个所述制动气室。

较佳地，所述侧向加速度传感器是电容式侧向加速度传感器、压阻式侧向加速度传感器或隧道式侧向加速度传感器。

较佳地，所述轮速传感器是霍尔元件式轮速传感器、电磁式轮速传感器或电涡流式轮速传感器。

较佳地，所述电磁阀是由两个2位2通阀构成的ABS气压调节阀。

较佳地，所述储气装置为储气筒。

较佳地，所述防侧翻控制模块还设置有发动机连接控制线路。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过侧向加速度传感器获得侧向加速度信息，由防侧翻控制(RSC)模块算法计算，发出制动命令至ABS/ASR逻辑模块，由ABS/ASR逻辑模块通过电磁阀控制制动气室执行制动操作，有效防止侧向加速度过大，进而防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性；

2、本实用新型同时通过轮速传感器将轮速信号发送至ABS/ASR逻辑模块，ABS/ASR逻辑模块通过电磁阀控制制动气室执行制动操作，有效防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性，

3、本实用新型通过侧向加速度传感器获得侧向加速度信息，由防侧翻控制(RSC)模块算法计算，还发出降低扭矩命令，通过CAN总线上的J1939协议通知发动机执行降低扭矩操作，从而降低速度，防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性；

4、因此，本实用新型通过综合手段对侧向加速度进行联合控制，能识别各种行驶工况，当车辆出现侧翻趋势时对轮子和发动机进行协调控制，从而有效地防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性，设计巧妙，具有良好的继承性和可扩展性，控制品质优良、且性能可靠和制造成本较低，具有极大的推广价值；

5、本实用新型的防侧翻控制(RSC)模块不参与直接控制制动，通过控制轮子滑移率达到最佳制动效果具体由ABS/ASR逻辑模块完成，因此，若防侧翻控制(RSC)模块出现故障，原有的ABS/ASR可以正常工作而不受影响。若ABS/ASR出现故障，则RSC自动停止工作，但车辆仍可以正常驾驶，使用十分灵活。

附图说明

图1是本实用新型的一具体实施例的结构示意图。

图2是图1所示的具体实施例应用时对侧向加速度的控制曲线图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参见图1所示，本实用新型的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统包括电子控制单元(ECU)15、侧向加速度传感器14、储气装置、四个轮速传感器6-9、四个电磁阀10-13和四个制动气室2-5，所述电子控制单元15包括防侧翻控制(RSC)模块和ABS/ASR逻辑模块，所述侧向加速度传感器14电连接所述防侧翻控制模块，所述防侧翻控制模块和四个所述轮速传感器6-9分别电连接所述ABS/ASR逻辑模块，所述ABS/ASR逻辑模块分别电连接四个所述电磁阀10-13，所述储气装置通过四个所述电磁阀10-13分别气路连接四个所述制动气室2-5。

较佳地，所述侧向加速度传感器14是压阻式、电容式或隧道式侧向加速度传感器。在本实用新型的具体实施例中，所述侧向加速度传感器14是电容式侧向加速度传感器。电容式侧向加速度传感器具有温度效应小、灵敏度相对较高、加工工艺不复杂等优点，能给电子控制单元(ECU)15提供可靠的加速度信息。

较佳地，所述轮速传感器6-9是电磁式、电涡流式或霍尔元件式轮速传感器。鉴于霍尔元件式传感器具有输出幅值稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强等优点，因此，在本实用新型的具体实施例中，所述轮速传感器6-9是霍尔元件式轮速传感器。霍尔元件式轮速传感器具有响应频率高、输出幅值稳定、抗电磁干扰能力强等特点，为电子控制单元(ECU)15提供可靠的轮速信息。

在本实用新型的具体实施例中，所述电磁阀10-13是由两个2位2通阀构成的ABS气压调节阀。可以快速地执行电子控制单元(ECU)15发送出来的增压、保压、减压指令。

在本实用新型的具体实施例中，所述储气装置为储气筒1。可以快速的为气压调节阀提供足够空气，保证控制的及时性。

在本实用新型的具体实施例中，所述防侧翻控制模块还设置有发动机连接控制线路和策略，对单纯制动控制有较好的辅助作用。

安装时，将4个制动气室2-5分别安装在对应4个车轮处，以在适当时候对轮子制动，侧向加速度传感器14安装在驾驶室内，且水平放置，发动机连接控制线路与发动机连接，其它部件安装在汽车适当位置。

使用时，侧向加速度传感器14将侧向加速度信号发送至ECU15，轮速传感器6-9将轮速信号发送至ECU15。若RSC模块判断需要进行干预，为保证车辆行车安全，转向轮可操控，通知在ECU15上的ABS/ASR模块进行驱动轮的制动，将轮子制动信号发送至电磁阀12-13，电磁阀12-13分别控制制动气室4和制动气室5对驱动轴轮子施加制动力；同时ECU15将降低扭矩命令发送至发动机。RSC模块不参与直接控制，具体通过控制轮子滑移率达到最佳制动效果由ABS/ASR逻辑模块完成。

本实用新型通过综合手段对侧向加速度进行联合控制，获得了极佳的效果。实验结果表明：经过RSC模块控制之后，车辆侧向加速度得以调整。典型的实验结果如图2所示。

图2为进入车速为70km/h时的方向盘阶跃输入响应，其中横向加速度单位为0.1g，其它量的单位为km/h。可以看到，当汽车急转时，侧向加速度急剧上升，当此时RSC模块开始进入干预，由于惯性因素，侧向加速度仍有小幅度的增加。随后发动机转速开始下降，由该发动机的外特性曲线知扭矩下降。车速也开始大幅度下降，侧向加速度亦随之下降。当RSC模块监测到车辆进入横向稳定区域后，退出对车辆的干预，从而使车辆始终保持在安全状态。

因此，RSC模块对车辆横向稳定性的控制效果是十分明显的，在紧急转向或避让时能够有效地防止侧翻，避免严重的交通事故。

本实用新型的结构包括了已有的ABS/ASR系统的部件。本实用新型在继承原有ABS/ASR系统的基础之上，增加了侧向加速度传感器14，用以获得侧向加速度信息。通过ABS/ASR的轮速传感器6-9获得当前四个轮速。根据这些信息判断车辆当前的运动状态。判断结果为侧倾过大或侧向加速度大于设定的阈值，车辆处于横向不稳定状态时，通过控制轮子上的电磁阀10-13，产生制动力，从而改变轮子的滑移率，减小车辆所受的侧向力，降低侧向加速度，最终改善车辆状态。如果车辆的状态仍处于不稳定区域，则通知发动机降低输出扭矩，从而降低车速，抑制侧翻趋势。

侧翻阈值与车辆悬架、质心高度、轮距、驾驶员方向盘操纵频率等因素相关，可以在具体车型上进行匹配。本实用新型持续地对侧向加速度进行监视，当出现剧变时开始进行干预。

车辆所受的侧向力主要由两部分组成：一部分是由于转向轮转向而引起，另一部分是由于轮子的侧偏而引起的。RSC模块工作时，通过ABS/ASR系统快速地使驱动轮的滑移率达到最佳，获得较大的制动力，使车速降低。通过降低发动机输出扭矩亦能降低车辆的转向速度。车速下降则转向所需的侧向力(向心力)随之降低，从而抑制了侧翻趋势。扭矩减少量与车速、侧向加速度成正相关。

侧向加速度传感器14负责数据的采集并将数据报告给ECU15，ECU15通过防侧翻控制(RSC)模块算法计算，发出制动命令或降低扭矩命令，制动命令发给同在ECU15上的ABS/ASR逻辑模块，通过电磁阀10-13控制制动气室2-5执行制动操作，直接由RSC模块通过CAN总线上的J1939协议通知发动机执行降低扭矩操作。

若RSC模块出现故障，原有的ABS/ASR系统可以正常工作而不受影响。若ABS/ASR系统出现故障，则RSC模块自动停止工作，但车辆仍可以正常驾驶。

本实用新型的基于ABS/ASR的车辆防侧翻系统有效地利用了已有的技术，使得车辆该功能的增加十分方便。不仅可以很好地解决车辆横向稳定性的问题，而且由于安装和拆卸方便、制造成本较低，因此本实用新型对国内ABS系统的生产有极大的推广价值。

综上，本实用新型的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统能识别各种行驶工况，当车辆出现侧翻趋势时对轮子和发动机进行协调控制，从而有效地防止汽车侧倾过大甚至发生侧翻，大大提高了车辆的横向稳定性，设计巧妙，具有良好的继承性和可扩展性，控制品质优良、且性能可靠和制造成本较低，具有极大的推广价值。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，包括电子控制单元、侧向加速度传感器、储气装置、四个轮速传感器、四个电磁阀和四个制动气室，所述电子控制单元包括防侧翻控制模块和ABS/ASR逻辑模块，所述侧向加速度传感器电连接所述防侧翻控制模块，所述防侧翻控制模块和四个所述轮速传感器分别电连接所述ABS/ASR逻辑模块，所述ABS/ASR逻辑模块分别电连接四个所述电磁阀，所述储气装置通过四个所述电磁阀分别气路连接四个所述制动气室。

2.根据权利要求1所述的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，所述侧向加速度传感器是电容式侧向加速度传感器、压阻式侧向加速度传感器或隧道式侧向加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，所述轮速传感器是霍尔元件式轮速传感器、电磁式轮速传感器或电涡流式轮速传感器。

4.根据权利要求1所述的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，所述电磁阀是由两个2位2通阀构成的ABS气压调节阀。

5.根据权利要求1所述的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，所述储气装置为储气筒。

6.根据权利要求1所述的基于ABS/ASR的车辆防侧翻控制系统，其特征在于，所述防侧翻控制模块还设置有发动机连接控制线路。