WO2013127348A1 - 车辆制动防抱死装置及方法 - Google Patents

车辆制动防抱死装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013127348A1
WO2013127348A1 PCT/CN2013/071993 CN2013071993W WO2013127348A1 WO 2013127348 A1 WO2013127348 A1 WO 2013127348A1 CN 2013071993 W CN2013071993 W CN 2013071993W WO 2013127348 A1 WO2013127348 A1 WO 2013127348A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
brake
wheel
vehicle
lock
slip
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/071993
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
于飞
李建朋
徐斌
樊密柯
Original Assignee
博世汽车部件(苏州)有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 博世汽车部件(苏州)有限公司 filed Critical 博世汽车部件(苏州)有限公司
Priority to IN7313DEN2014 priority Critical patent/IN2014DN07313A/en
Priority to EP13755722.9A priority patent/EP2824005A4/en
Publication of WO2013127348A1 publication Critical patent/WO2013127348A1/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3225—Systems specially adapted for single-track vehicles, e.g. motorcycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4004—Repositioning the piston(s) of the brake control means by means of a fluid pressurising means in order to reduce the brake pressure
    • B60T8/4009—Repositioning the piston(s) of the brake control means by means of a fluid pressurising means in order to reduce the brake pressure the brake control means being the wheel cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/54—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a vehicle brake anti-locking device and method. Background technique
  • the anti-lock device improves the safety and handling of the vehicle while braking, and maintains steering capability to reduce vehicle accidents. If the anti-lock device is installed on the vehicle and the wheel speed sensor detects that there is a possibility of wheel lock, the anti-lock device can reduce the braking force on the wheel to prevent the wheel from locking in a short period of time.
  • the structure and working principle are to set sensors on each wheel.
  • the dynamic information of the wheel is quickly transmitted to the central processor installed on the vehicle, and after processing, the brake system is controlled by the control system, and the working state of the hydraulic brake system is timely controlled to realize the anti-lock braking.
  • the brake anti-lock braking system is complicated in structure and high in cost, and can only be used in a vehicle with a hydraulic brake system, and cannot be promoted on a vehicle using a mechanical brake system.
  • An object of the present invention is to overcome the deficiencies of the prior art and to provide a vehicle brake anti-locking device and method for preventing the wheel of a vehicle using a mechanical brake unit from being locked.
  • a vehicle anti-lock brake device comprising:
  • a mechanical brake unit for generating a braking force, braking a wheel of the vehicle, and issuing a brake trigger signal, including a brake triggering member, a brake line, and a braking portion; a wheel speed sensor mounted on the vehicle to detect the wheel speed;
  • the micro-controller is electrically connected to the wheel speed sensor and the brake unit, and detects whether there is a wheel lock condition and an anti-lock control signal according to the signal of the wheel speed sensor and the brake trigger signal of the brake unit;
  • the anti-lock execution unit is electrically connected to the microcontroller, and generates an anti-locking pull force for pulling the brake line according to the anti-lock control signal of the microcontroller to reduce the braking force on the wheel with the wheel lock condition.
  • the invention also provides a vehicle anti-lock braking method for reducing or eliminating the braking force of the brake unit, comprising:
  • an anti-lock control signal is issued; a pulling force that pulls the brake unit is generated, and the braking force of the brake unit is reduced or eliminated.
  • the invention detects the wheel lock condition by using the microcontroller, and controls the mechanical pulling force for pulling the brake line, timely reduces the braking force on the wheel with the wheel lock condition, effectively prevents the wheel from being locked, has a simple structure and low cost. Suitable for anti-locking of mechanical brake systems.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a vehicle anti-lock brake device of the present invention.
  • FIG. 2 is a working principle diagram of a wheel speed sensor of a vehicle anti-lock brake device of the present invention.
  • FIG. 3 is still another schematic structural view of the vehicle anti-lock braking device of the present invention, showing signal transmission.
  • 4 is a schematic diagram of a working module of a microcontroller for a vehicle anti-lock brake device of the present invention.
  • Fig. 5 is a structural schematic view showing an anti-locking execution unit of an embodiment of a vehicle anti-lock brake device according to the present invention.
  • Fig. 6 is a schematic view showing the connection relationship between the anti-lock brake executing unit and the brake wire according to an embodiment of the vehicle anti-lock brake device of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart of a method for braking anti-locking of a vehicle according to the present invention. detailed description
  • the vehicle anti-lock brake device of the present invention comprises a brake unit 1, a wheel speed sensor 2, a microcontroller 3 and an anti-lock execution unit 4.
  • the brake unit 1 may be a mechanically implemented brake unit such as a drum brake or a cable brake.
  • the brake unit 1 mainly includes a brake triggering member 11, a brake wire 12, a braking portion 13, and a brake light switch 5.
  • the brake triggering member 11 may be a brake lever, a brake button or a brake pedal.
  • the brake portion 13 is a brake hub 13.
  • the brake wire 12-end is connected to the brake triggering member 11, and the other end is connected to the brake hub 13 via the tie rod 123.
  • the brake wire 12 is provided with an adjustment screw 122 for adjusting the "tightness" of the brake wire 12.
  • a pull rod 123 between the brake wire 12 and the brake hub 13 transmits the force of the brake triggering member 11 to the brake hub 13.
  • the driver pushes the brake triggering member to transmit the force of the brake triggering member 11 to the brake hub 13, so that the brake shoe (not shown) and the brake hub 13 are in contact with each other, thereby hindering the rotation of the wheel of the vehicle. To the brake effect.
  • the wheel speed sensors 2 are mounted on the front and rear wheels of the vehicle to detect the front and rear wheel speeds.
  • the wheel speed sensor 2 can be any speed sensor such as a magnetoelectric sensor, a photoelectric sensor or the like.
  • the wheel speed sensor 2 is a Hall sensor.
  • the wheel speed sensor 2 emits a wheel speed sensor signal such as a rectangular pulse wave.
  • the input end of the microcontroller 3 is electrically connected to the wheel speed sensor 2 and the brake light switch 5.
  • the input signals include the wheel speed sensor signal WSS_F of the front wheel, the wheel speed sensor signal WSS_R of the rear wheel, and the front and rear wheels. Brake light switch signal BLS_F and BLS_R. Based on the wheel speed sensor signals WSS_F and WSS_R and the brake light switch signals BLS_F and BLS_R, the microcontroller 3 detects whether there is a wheel lock condition (including a potential wheel lock condition or a wheel lock that has occurred) and issues an anti-lock control signal. . In the present embodiment, the input signals are first appropriately adjusted by the corresponding wheel speed sensor signal adjustment module 21 and the brake light switch signal adjustment module 51, and then input to the microcontroller 3.
  • the microcontroller 3 is electrically coupled to the brake light switch 5, and the brake trigger signals are brake light switch signals BLS_F and BLS_R for detecting whether or not vehicle braking occurs.
  • the microcontroller 3 can also be connected to other components of the brake unit 1, such as the brake triggering member 11 or the brake wire 12, and the brake triggering member 11 issues a brake trigger signal to detect the occurrence of vehicle braking.
  • the microcontroller 3 includes a speed calculation module 31, a slip calculation module 32, a vehicle state machine 33, and an execution drive module 34.
  • the input of the speed calculation module 31 is electrically connected to the wheel speed sensor 2 and the brake light switch 5, and the output ends are electrically connected to the slip calculation module 32 and the vehicle state machine 33, respectively.
  • the speed calculation module 31 calculates the decelerations a_F, a_R of the front and rear wheels and the vehicle body speed V of the vehicle based on the wheel speed sensor signals WSS_F, WSS_R and the brake light switch signals BLS_F, BLS_R.
  • the input of the slip calculation module 32 is electrically coupled to the wheel speed sensor 2 and the speed calculation module 31, and the output is electrically coupled to the vehicle state machine 33.
  • the slip calculation module 32 calculates and outputs wheel slips 811 _? and Slip_R of the front and rear wheels based on the wheel speed sensor signals WSS_F, WSS_R, and the vehicle body speed V. In other real-time modes, the slip calculation module 32 can also calculate the wheel slips Slip_F and Slip_R of the front and rear wheels based on the deceleration a_F, a_R and the body speed V of the front and rear wheels.
  • the input of the vehicle state machine 33 is electrically coupled to the slip calculation module 32 and the speed calculation module 31.
  • the preset state threshold is stored in the vehicle state machine 33, including front and rear wheel slide thresholds slip_thre_1, slip_thre_2, and front and rear wheel deceleration thresholds a_thre_1, a_thre_2, where a_thre_1 ⁇ a_thre_2, in the present embodiment, a_thre_l is a negative value, A_thre_2 is a positive value; slip_thre_l ⁇ slip_thre_2, in the present embodiment, both slip_thre_l and slip_thre_2 are negative values.
  • the front and rear wheel sliding thresholds slip_thre_l, slip_thre_2, and front and rear vehicles can be set according to actual needs.
  • the input wheel slip Slip_F, Slip_R, and front and rear wheel decelerations a_F, a_R are respectively compared with the aforementioned preset threshold values to determine whether the wheel has a lock condition, and the lock condition includes a potential lock condition and a hug that has occurred. Dead condition. If it is detected that the front wheel and/or the rear wheel are in a locked state, the anti-lock command signal Command_ALD is output, and the pulling force of the brake wire is applied to reduce or eliminate the braking force. If it is detected that there is no lock condition, the lock release signal is output, which reduces or even eliminates the pulling force of the brake line.
  • the execution drive module 34 converts the received anti-lock command signal into an anti-lock control signal Command_ALD, and controls the anti-lock execution unit 4 of the wheel in a locked state.
  • the anti-locking execution unit 4 generates a pulling force for pulling the brake wire 12 according to the anti-lock control signal of the microcontroller 3 to instantaneously reduce or eliminate the system on the wheel having the locked condition. power.
  • the anti-lock brake execution unit 4 includes an electric motor 41, a transmission case 42, and a rotating shaft 43.
  • the motor 41 is connected to the microcontroller 3 via the drive module 40.
  • the drive module 40 mainly includes an H-bridge circuit for driving the motor 41 to operate in the forward and reverse directions in accordance with the command. After receiving the anti-lock control signals PWM_p, PWM_m and EN from the microcontroller 3, the drive module 40 drives the motor 41 to perform high speed/low torque rotation in a counterclockwise direction.
  • the drive module 40 is a separately provided module. In other embodiments, the drive module 40 may be integrated into the microcontroller 3 or placed in the motor 41 depending on the actual situation.
  • the input end 421 of the transmission box 42 is connected to the motor 41, and the output end 422 is connected to the rotating shaft 43 for converting the counterclockwise high rotation speed/low torque rotation of the electric motor 41 into the rotation of the low rotation speed/high torque, and outputting to the rotating shaft 43 to drive the rotating shaft 43.
  • the transmission case 42 includes three stages of gears; the direction of rotation of the motor 41 and the rotating shaft 43 is merely an example.
  • the transmission case 42 can also be other types of transmissions; the motor 41 and the rotating shaft 43 can be respectively rotated in any direction as long as the pulling force of the brake wire 12 can be generated, thereby reducing or eliminating the presence of the lock. The braking force on the wheel of the condition is sufficient.
  • the brake wire 12 is provided with a connecting member 121 .
  • the connecting member 121 is fixed on the brake wire 12 and the other end is fixed on the rotating shaft 43 .
  • the rotating shaft 43 is connected to the brake wire 12.
  • the anti-lock execution unit 4 is realized by the motor 41, the transmission case 42, and the rotating shaft 43. It will be appreciated that, in light of the teachings of the present embodiments, one of ordinary skill in the art will recognize that the anti-lock execution unit 4 can be implemented using other mechanical methods, such as using a motor, pump, or hydraulic cylinder, either alone or in combination, or in a purely mechanical flywheel and cam configuration. As long as the pulling force of the brake wire 12 can be generated, the braking force of the brake unit 1 can be reduced or eliminated.
  • the principle of the other implementation methods of the anti-lock execution unit 4 is the same as or similar to that of the embodiment, and will not be further described herein.
  • the vehicle brake anti-locking device of the present invention is respectively disposed on the front wheel and the rear wheel to prevent the front wheel and the rear wheel from being locked. It will be appreciated that the vehicle anti-lock brake device of the present invention can also perform an anti-lock function for wheels mounted at other locations. For example, in other embodiments, the vehicle anti-lock brake device of the present invention can be used only on the intermediate wheel or the rear wheel between the front wheel and the front and rear wheels according to actual needs, or the front and rear wheels can jointly use the vehicle brake of the present invention. Anti-lock device.
  • the vehicle anti-lock brake device of the present invention is applicable to any vehicle using a mechanical brake device, such as a four- or four-wheeled vehicle, an electric tricycle, an electric bicycle or a tricycle, a bicycle, and the like.
  • a mechanical brake device such as a four- or four-wheeled vehicle, an electric tricycle, an electric bicycle or a tricycle, a bicycle, and the like.
  • the hardware and software of the microcontroller 3 of the vehicle anti-lock brake device of the present invention are separately provided, and may be integrated into an existing electronic control device of the vehicle.
  • the working method of the vehicle anti-lock brake device of the present invention is as follows:
  • the micro-controller collects the wheel speed sensor signals WSS_F, WSS_R and the brake trigger signal.
  • the brake trigger signal is the brake light switch signal BLS_F. , BLS_R;
  • the invention adopts the electronic control mode of the microcontroller to detect the wheel lock condition, and controls the mechanical pulling force for pulling the brake line, timely reduces the braking force on the wheel with the wheel lock condition, effectively prevents the wheel from being locked, and has a simple structure. , low cost, can be applied to the anti-lock of the mechanical brake system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

一种车辆制动防抱死装置，包括：机械刹车单元（1）、轮速传感器（2）、微控制器（3）以及防抱死执行单元（4），其中机械刹车单元包括刹车线（12）；一种车辆制动防抱死方法，该方法采用微控制器（3）检测车轮抱死状况，并通过控制防抱死执行单元（4）产生拉动刹车线（12）的防抱死拉力，以及时降低存在车轮抱死状况的制动力；该装置结构简单，成本低，该方法简单实用，有效防止了车轮抱死状况。

Description

车辆制动防抱死装置及方法
技术领域
本发明涉及一种车辆制动防抱死装置及方法。 背景技术
车辆在紧急刹车时， 制动力过大， 无防抱死制动系统的车辆 的车轮容易发生抱死现象， 使车辆失去转向能力、发生侧滑甩尾， 导致驾驶员不能继续控制车辆， 引发交通事故。 在潮湿路面或冰 雪路面上制动时， 这种失控、 失稳的现象更常发生。
防抱死装置在制动时能够提高车辆的安全性和操控能力， 保 持转向能力从而降低车辆的事故。如果车辆上安装了防抱死装置， 轮速传感器检测到有可能发生车轮抱死情况时， 该防抱死装置可 在很短的时间内降低抱死车轮上的制动力， 防止车轮抱死。
目前， 汽车和摩托车大多数采用液压制动系统， 因此大多数 防抱死制动装置是针对液压制动系统设计， 其结构和工作原理是 在各车轮分别设置传感器， 传感器将制动时各车轮的动态信息迅 速传递到设置在车辆上的中央处理器上， 进行处理后通过控制系 统， 适时控制液压制动系统的工作状态来实现制动防抱死。 采用 这种制动防抱死系统， 结构复杂， 成本高， 仅能用于液压制动系 统的车辆上， 无法在采用机械制动系统的车辆上推广。
因此有必要设计一种适用于机械制动系统的防抱死装置。 发明内容
本发明的目的在于克服现有的技术的不足， 提供一种车辆制 动防抱死装置及方法， 用以防止使用机械刹车单元的车辆的车轮 抱死。
本发明的目的是这样实现的： 一种车辆制动防抱死装置， 包 括：
机械刹车单元， 用以产生制动力， 制动车辆的车轮， 并发出 制动触发信号， 包括刹车触发部件、 刹车线以及制动部； 轮速传感器， 安装于车辆上， 用以检测车轮速度；
微控制器， 与轮速传感器和刹车单元电连接， 根据轮速传感 器的信号以及刹车单元的刹车触发信号， 检测是否存在车轮抱死 状况， 发出防抱死控制信号； 以及
防抱死执行单元， 与微控制器电连接， 根据微控制器的防抱 死控制信号， 产生拉动刹车线的防抱死拉力， 以降低存在车轮抱 死状况的车轮上的制动力。
本发明还提供一种车辆制动防抱死方法， 用以降低或消除刹 车单元的制动力， 包括：
采集轮速传感器信号以及刹车触发信号；
若采集到刹车触发信号， 即检测到车辆制动；
根据轮速传感器信号计算车轮的减速度以及车辆的车体速 度；
计算车轮滑动；
比较车轮的减速度与车轮减速度阀值， 并且比较车轮滑动与 车轮滑动阀值， 检测是否具有车轮抱死状况；
若检测出车轮具有抱死状况， 发出防抱死控制信号； 产生拉动刹车单元的拉力， 减小或消除刹车单元的制动力。 本发明由于采用微控制器检测车轮抱死状况， 并控制产生拉 动刹车线的机械拉力， 及时降低存在车轮抱死状况的车轮上的制 动力， 有效防止车轮抱死状况， 结构简单， 成本低， 可适用于机 械刹车系统的防抱死。 附图说明
本发明的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介 绍而被更完整地理解和了解， 其中：
图 1为本发明车辆制动防抱死装置的结构示意图。
图 2为本发明车辆制动防抱死装置的轮速传感器的工作原理 图。
图 3为本发明车辆制动防抱死装置的又一结构示意图， 显示 信号传递。 图 4为本发明车辆制动防抱死装置的微控制器的工作模块示 意图。
图 5为本发明车辆制动防抱死装置一实施方式的防抱死执行 单元的结构示意图。
图 6为本发明车辆制动防抱死装置一实施方式的防抱死执行 单元与刹车线的连接关系示意图。
图 7为本发明车辆制动防抱死方法的流程图。 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明车辆制动防抱死装置包括刹车单元 1、 轮速传感器 2、 微控制器 3以及防抱死执行单元 4。
请结合参照图 1和图 6， 刹车单元 1可以是鼓式刹车、 拉索 式刹车等以机械方式实现的刹车单元。 在本实施方式中， 刹车单 元 1主要包括刹车触发部件 11、 刹车线 12、 制动部 13以及刹车 灯开关 5。 刹车触发部件 11可以是刹车手柄、 刹车按钮或刹车踏 板等。 制动部 13是制动毂 13。 刹车线 12—端连接刹车触发部件 11， 另一端通过拉杆 123连接制动毂 13。 刹车线 12上设置有调 节螺丝 122， 用以调节刹车线 12的"松紧度"。 刹车线 12与制动 毂 13之间的拉杆 123， 用以将刹车触发部件 11 的力传至制动毂 13。 刹车时， 驾驶员施力按动刹车触发部件， 将刹车触发部件 11 的力传至制动毂 13， 使刹车蹄块 （未图示） 与刹车毂 13接触摩 擦， 阻碍车辆的车轮转动， 起到制动作用。
请参照图 2， 轮速传感器 2分别安装于车辆的前、 后车轮上， 用以检测前、后车轮速度。轮速传感器 2可以是任何速度传感器， 例如磁电式传感器、 光电式传感器等。 在本实施方式中， 轮速传 感器 2是霍尔传感器， 车辆的齿圈 22的齿 23经过轮速传感器 2 时， 轮速传感器 2发出轮速传感器信号， 例如矩形脉冲波。
请参照图 3， 微控制器 3的输入端与轮速传感器 2和刹车灯 开关 5电连接， 输入信号包括前轮的轮速传感器信号 WSS_F、 后 轮的轮速传感器信号 WSS_R、 以及前后轮的刹车灯开关信号 BLS_F和 BLS_R。 微控制器 3 根据轮速传感器信号 WSS_F和 WSS_R以及刹车灯开关信号 BLS_F和 BLS_R， 检测是否具有车 轮抱死状况 （包括潜在的车轮抱死状况或已发生的车轮抱死） 发 出防抱死控制信号。 在本实施方式中， 该等输入信号先由相应的 轮速传感器信号调节模块 21和刹车灯开关信号调节模块 51作适 当调节后， 输入至微控制器 3。
在本实施方式中， 微控制器 3与刹车灯开关 5电连接， 刹车 触发信号是刹车灯开关信号 BLS_F和 BLS_R， 用以检测是否发 生车辆制动。 微控制器 3也可以与刹车单元 1的其他元件例如刹 车触发部件 11或刹车线 12连接，由刹车触发部件 11发出刹车触 发信号， 检测车辆制动的发生。
请参照图 4， 微控制器 3包括速度计算模块 31、 滑动计算模 块 32、 车辆状态机 33以及执行驱动模块 34。
速度计算模块 31 的输入端与轮速传感器 2和刹车灯开关 5 电性连接， 输出端分别与滑动计算模块 32和车辆状态机 33电连 接。 速度计算模块 31基于轮速传感器信号 WSS_F、 WSS_R以及 刹车灯开关信号 BLS_F、 BLS_R， 计算输出前后车轮的减速度 a_F、 a_R以及车辆的车体速度 V。
滑动计算模块 32的输入端与轮速传感器 2以及速度计算模块 31电连接， 输出端与车辆状态机 33电连接。 滑动计算模块 32根 据轮速传感器信号 WSS_F、 WSS_R以及车体速度 V， 计算并输 出前后车轮的车轮滑动 811 _?和 Slip_R。 在其他实时方式中， 滑 动计算模块 32也可直接根据前后车轮的减速度 a_F、 a_R以及车 体速度 V， 计算输出前后车轮的车轮滑动 Slip_F和 Slip_R。
车辆状态机 33的输入端与滑动计算模块 32和速度计算模块 31 电连接。 车辆状态机 33 内存储有预设阀值， 包括前后车轮滑 动阀值 slip_thre_l、 slip_thre_2 以及前后车轮减速度阀值 a_thre_ 1、 a_thre_2， 其中 a_thre_ 1 〈 a_thre_2， 在本实施方式中， a_thre_l 为负值， a_thre_2为正值； slip_thre_l < slip_thre_2 , 在 本实施方式中， slip_thre_l和 slip_thre_2均为负值。 可根据实际 需要设定前后车轮滑动阀值 slip_thre_l、 slip_thre_2 以及前后车 轮减速度阀值 a_thre_l、 a_thre_2 的值的大小。 输入的车轮滑动 Slip_F、 Slip_R和前后车轮减速度 a_F、 a_R分别与前述预设阀值 作比较， 判断车轮是否具有抱死状况， 所述的抱死状况包括潜在 的抱死状况和已发生的抱死状况。若检测到前轮和 /或后轮存在抱 死状况， 则输出防抱死指令信号 Command_ALD， 施加拉动刹车线 的拉力， 降低或消除制动力。 若检测到已不存在抱死状况， 则输出 抱死解除信号， 降低乃至消除拉动刹车线的拉力。
执行驱动模块 34，将收到的防抱死指令信号转换成防抱死控 制信号 Command_ALD， 控制存在抱死状况的车轮的防抱死执行 单元 4。
请结合参照图 3和图 5， 防抱死执行单元 4， 根据微控制器 3 的防抱死控制信号，产生拉动刹车线 12的拉力， 以瞬时降低或消 除存在抱死状况的车轮上的制动力。 在本实施方式中， 防抱死执 行单元 4包括电动机 41、 传动箱 42和转轴 43。
在本实施方式中， 电动机 41通过驱动模块 40与微控制器 3 连接， 驱动模块 40主要包括一 H桥电路， 用以根据指令驱动电 动机 41沿正、 反方向运转。 驱动模块 40收到微控制器 3发出的 防抱死控制信号 PWM_p， PWM_m以及 EN后， 驱动电动机 41 以逆时针方向进行高转速 /低扭矩转动。 在本实施方式中， 驱动模 块 40是一单独设置的模块。在其他实施方式中，可根据实际情况， 将驱动模块 40集成在微控制器 3中， 或设置于电动机 41中。
传动箱 42输入端 421连接电动机 41， 输出端 422连接转轴 43， 用以将电动机 41 的逆时针高转速 /低扭矩的转动转换为低转 速 /高扭矩的转动， 输出给转轴 43， 带动转轴 43沿顺时针方向低 转速 /高扭矩转动。 在本实施方式中， 传动箱 42包括 3级齿轮； 电动机 41和转轴 43的旋转方向仅为示例。 可以理解， 在其他实 施方式中， 传动箱 42也可以是其他类型的传动装置； 电动机 41 和转轴 43可分别沿任意方向旋转， 只要能够产生拉动刹车线 12 的拉力， 从而降低或消除存在抱死状况的车轮上的制动力即可。
请参照图 6，在本实施方式中，刹车线 12上设置有连接件 121， 连接件 121—端固定在刹车线 12上， 另一端固定在转轴 43上， 使转轴 43与刹车线 12连接。 当刹车线 12产生图示向右的拉力， 使车轮存在抱死状况时，转轴 43顺时针方向转动的高扭矩产生拉 动刹车线 12的拉力， 减小或消除刹车蹄块与制动毂 13间的接触 摩擦，即降低或消除存在抱死状况的车轮上的刹车单元的制动力。
在本实施方式中， 防抱死执行单元 4由电动机 41、传动箱 42 和转轴 43实现。 可以理解， 根据本实施方式的启示， 本领域一般 技术人员可想到利用其他机械方法实现防抱死执行单元 4， 例如 单独或组合使用电动机、 泵或液压缸， 或以纯机械飞轮和凸轮结 构等实现， 只要能够产生拉动刹车线 12的拉力， 降低或消除刹车 单元 1的制动力即可。 上述防抱死执行单元 4的其他实现方法的 原理与本实施方式相同或类似， 在此不一一赘述。
本实施方式中， 前轮和后轮上分别设置有本发明车辆制动防 抱死装置， 用以防止前轮和后轮抱死。 可以理解， 本发明车辆制 动防抱死装置对于安装于其他位置的车轮也可以执行防抱死功 能。 例如， 在其他实施方式中， 可根据实际需要， 仅在前轮、 前 后轮之间的中间轮或后轮上使用本发明车辆制动防抱死装置， 或 前后轮共同使用本发明车辆制动防抱死装置。
本发明车辆制动防抱死装置适用于任何使用机械制动装置的 车辆， 例如四轮或四轮以上汽车、 电动三轮车、 电动自行车或人 力三轮车、 自行车等。 对于四轮或四轮以上汽车、 电动三轮车或 电动自行车， 本发明车辆制动防抱死装置的微控制器 3 的硬件和 软件单独设置， 也可以集成于车辆已有的电子控制装置中。
请参照图 7， 本发明车辆制动防抱死装置的工作方法如下： 微控制器采集轮速传感器信号 WSS_F、 WSS_R以及刹车触发 信号，在本实施方式中，刹车触发信号是刹车灯开关信号 BLS_F、 BLS_R;
若采集到刹车灯开关信号 BLS_F、 BLS_R， 即检测到车辆制 动；
根据轮速传感器信号 WSS_F、 WSS_R计算前后车轮的减速度 a_F、 a_R以及车辆的车体速度 V；
根据前后车轮的减速度 a_F、 a_R 以及车辆的车体速度 V， 计算前后车轮的车轮滑动 Slip_F和 Slip_R;
比较任一车轮的减速度 a_X (即前后车轮的减速度 a_F、 a_R ) 与减速度阀值 a_thre_l、 a_thre_2， 并且比较任一车轮滑动 Slip_X ( Slip_F、 Slip_R) 与车轮滑动阀值 slip_thre_l、 slip_thre_2, 检 测是否具有车轮抱死状况， 其中 a_thre_l < a_thre_2, slip_thre_l 〈slip— thre_2。 例如， 若任一车轮的减速度 a— X小于减速度阀值 a_thre_l , 或任一车轮滑动 Slip_X小于车轮滑动阀值 slip_thre_l， 则检测出车轮具有抱死状况， 发出防抱死控制信号 PWM_p， PWM_m以及 EN， 施加拉动刹车线的拉力， 降低或消除制动力； 若 任一车轮的减速度 a_X大于减速度阀值 a_thre_2并且任一车轮滑 动 Slip_X大于车轮滑动阀值 slip_thre_l， 或任一车轮滑动 Slip— X 大于车轮滑动阀值 slip— thre— 2， 则发出抱死解除信号， 降低乃至 消除拉动刹车线的拉力。
本发明由于采用微控制器的电子控制方式检测车轮抱死状 况， 并控制产生拉动刹车线的机械拉力， 及时降低存在车轮抱死 状况的车轮上的制动力， 有效防止车轮抱死状况， 结构简单， 成 本低， 可适用于机械刹车系统的防抱死。
虽然基于特定的实施例显示和描述了本发明， 但本发明并不 限制于所示出的细节。 相反地， 在权利要求及其等同替换的范围 内， 本发明的各种细节可以被制造。

Claims

权 利 要 求
1. 一种车辆制动防抱死装置， 包括机械刹车单元， 用以产 生制动力， 制动车辆的车轮， 并发出制动触发信号， 包括刹车触 发部件、 刹车线以及制动部， 其特征在于： 该车辆制动防抱死装 置还包括：
轮速传感器， 安装于车辆上， 用以检测车轮速度； 微控制器， 与轮速传感器和刹车单元电连接， 根据轮速传 感 器的信号以及刹车单元的刹车触发信号， 检测是否存在车轮 抱死状况， 发出防抱死控制信号； 以及
防抱死执行单元， 与微控制器电连接， 根据微控制器的防 抱死控制信号， 产生拉动刹车线的防抱死拉力， 以降低存在车轮 抱死状况的车轮上的制动力。
2. 如权利要求 1所述的车辆制动防抱死装置， 其特征在于： 轮速传感器是霍尔传感器。
3. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于：刹车单元还包括刹车灯开关，刹车触发信号由刹车灯开关 发出， 用以检测车辆是否发生制动。
4. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 防抱死执行单元包括电动机、 传动箱和转轴， 根据微 控制器的防抱死控制信号， 产生拉动刹车线的防抱死拉力。
5. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 电动机与微控制器连接， 根据防抱死控制信号进行高 转速 /低扭矩转动。
6. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于：电动机通过驱动模块与微控制器连接，驱动模块包括 H 桥电路， 用以根据微控制器的指令驱动电动机沿正、反方向运转。
7. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 传动箱输入端连接电动机， 输出端连接转轴， 传动箱 用以将电动机的高转速 /低扭矩的转动转换为低转速 /高扭矩的转 动， 输出给转轴， 带动转轴低转速 /高扭矩转动， 拉动刹车线。
8. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 刹车线上设置有连接件， 连接件一端固定在刹车线上， 另 一端连接与转轴， 使转轴低转速 /高扭矩转动时拉动刹车线。
9. 如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 微控制器包括速度计算模块， 与轮速传感器和刹车单元电 性连接，基于轮速传感器的信号和刹车触发信号，计算各车轮的减速 度以及车辆的车体速度。
10.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 微控制器包括滑动计算模块， 与速度计算模块电连接， 用 以计算各车轮的车轮滑动。
11.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 微控制器包括车辆状态机， 与滑动计算模块电连接， 车辆 状态机内存储有车轮滑动、 车轮减速度的预设阀值， 车辆状态机将车 轮滑动、 车轮减速度与相应的阀值作比较， 检测出车轮是否存在抱死 状况， 输出防抱死装置指令信号或抱死解除信号。
12.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 微控制器包括执行控制模块， 将防抱死指令信号转换成电 动机控制信号， 驱动防抱死执行单元的电动机转动。
13.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 微控制器可以集成于车辆已有的电子控制单元中， 也可以 单独设置。
14.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 所述的车辆是四轮或四轮以上汽车、 电动三轮车、 电动 自行车、 人力三轮车或自行车。
15.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死装置， 其 特征在于： 防抱死执行单元可以单独或组合利用电动机、 泵或液 压缸， 或纯机械飞轮、 凸轮结构实现。
16.—种车辆制动防抱死方法， 用以降低或消除车辆的刹车 单元的制动力， 包括：
采集轮速传感器信号以及刹车触发信号；
若采集到刹车触发信号， 即检测到车辆制动； 根据轮速传感器信号计算车轮的减速度以及车辆的车体速 度；
计算车轮滑动；
比较车轮的减速度与车轮减速度阀值 a_thre_l、 a_thre_2， 并且比较车轮滑动与车轮滑动阀值 slip_thre_l、 slip_thre_2， 检测 是否具有车轮抱死状况；
若检测出车轮具有抱死状况， 发出防抱死控制信号； 产生拉动刹车单元的拉力，减小或消除刹车单元的制动力。
17.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死方法， 其 特征在于： 产生拉动刹车单元的拉力的步骤中， 先产生低扭矩的 力， 然后将低扭矩的力转换为高扭矩的力， 所述拉力是高扭矩的 力。
18.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死方法， 其 特征在于：任一车轮的减速度小于减速度阀值 a_thre_l， 或任一车 轮滑动小于车轮滑动阀值 slip_thre_l， 则检测出车轮具有抱死状 况， 发出防抱死控制信号。
19.如上述权利要求任意一项所述的车辆制动防抱死方法， 其 特征在于： 若任一车轮的减速度大于减速度阀值 a_thre_2并且任 一车轮滑动大于车轮滑动阀值 slip_thre_l， 或任一车轮滑动大于 车轮滑动阀值 slip_thre_2， 则发出抱死解除信号， 其中 a_thre_l
< a_thre_2 , slip_thre_l 〈slip_thre_2。
PCT/CN2013/071993 2012-03-02 2013-02-28 车辆制动防抱死装置及方法 WO2013127348A1 (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN7313DEN2014 IN2014DN07313A (zh) 2012-03-02 2013-02-28
EP13755722.9A EP2824005A4 (en) 2012-03-02 2013-02-28 DEVICE AND METHOD FOR ANTI-LOCK BRAKING FOR A VEHICLE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210052941.0A CN103287409B (zh) 2012-03-02 2012-03-02 车辆制动防抱死装置及方法
CN201210052941.0 2012-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013127348A1 true WO2013127348A1 (zh) 2013-09-06

Family

ID=49081644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2013/071993 WO2013127348A1 (zh) 2012-03-02 2013-02-28 车辆制动防抱死装置及方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2824005A4 (zh)
CN (1) CN103287409B (zh)
IN (1) IN2014DN07313A (zh)
WO (1) WO2013127348A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113443062A (zh) * 2020-03-27 2021-09-28 彦豪金属工业股份有限公司 自行车防锁死刹车装置控制方法及自行车防锁死刹车组件

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104097731B (zh) * 2013-04-12 2017-05-03 博世汽车部件(苏州)有限公司 用于电动骑行车辆的防抱死制动系统及其防抱死装置
IN2014CH00295A (zh) * 2014-01-23 2015-07-31 Robert Bosch Eng & Business Solutions Ltd
JP6420199B2 (ja) 2015-04-28 2018-11-07 株式会社シマノ 自転車用装置
CN105667478B (zh) * 2016-03-01 2018-04-03 重庆交通大学 防抱死的汽车制动系统
CN107697220A (zh) * 2017-09-21 2018-02-16 芜湖职业技术学院 电动自行车辅助刹车装置
CN111655555A (zh) * 2017-11-22 2020-09-11 北极星工业有限公司 用于多用途车辆的可切换防抱死制动系统
CN109374317B (zh) * 2018-09-10 2020-08-07 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道交通车辆抱死或抱死隐患故障在线检测装置及其方法
CN111674498B (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 成都信息工程大学 一种自行车智能abs系统
CN118082777B (zh) * 2024-04-29 2024-08-02 南京理工大学 一种双级式制动防抱死系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658939A (en) * 1984-03-19 1987-04-21 Alfred Teves Gmbh Process and apparatus for the control of a brake unit for automotive vehicles
CN1465498A (zh) * 2002-06-08 2004-01-07 朱筱杰 调制式防抱死制动系统
CN201056208Y (zh) * 2007-05-17 2008-05-07 段练 一种汽车防抱死刹车装置
CN101253084A (zh) * 2005-08-29 2008-08-27 株式会社小松制作所 防抱死制动系统控制装置及控制方法
JP2009023464A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nissin Kogyo Co Ltd 車両用ブレーキ液圧制御装置
CN101402387A (zh) * 2008-11-20 2009-04-08 徐克林 用于两轮车的防抱死刹车毂

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0966376B1 (de) * 1997-03-12 2002-07-17 KÜSTER &amp; Co. GmbH Festellbremsanlage für fahrzeuge
JP3971552B2 (ja) * 2000-07-27 2007-09-05 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキ制御装置
JP2002067916A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Toyota Motor Corp 車両用駐車ブレーキ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658939A (en) * 1984-03-19 1987-04-21 Alfred Teves Gmbh Process and apparatus for the control of a brake unit for automotive vehicles
CN1465498A (zh) * 2002-06-08 2004-01-07 朱筱杰 调制式防抱死制动系统
CN101253084A (zh) * 2005-08-29 2008-08-27 株式会社小松制作所 防抱死制动系统控制装置及控制方法
CN201056208Y (zh) * 2007-05-17 2008-05-07 段练 一种汽车防抱死刹车装置
JP2009023464A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nissin Kogyo Co Ltd 車両用ブレーキ液圧制御装置
CN101402387A (zh) * 2008-11-20 2009-04-08 徐克林 用于两轮车的防抱死刹车毂

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113443062A (zh) * 2020-03-27 2021-09-28 彦豪金属工业股份有限公司 自行车防锁死刹车装置控制方法及自行车防锁死刹车组件

Also Published As

Publication number Publication date
IN2014DN07313A (zh) 2015-04-24
CN103287409B (zh) 2017-03-08
CN103287409A (zh) 2013-09-11
EP2824005A1 (en) 2015-01-14
EP2824005A4 (en) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013127348A1 (zh) 车辆制动防抱死装置及方法
CN106594115B (zh) 一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器
US8938346B2 (en) Method for protecting a vehicle with an automatic parking brake
WO2014026522A1 (zh) 一种基于汽车总线的电子机械制动系统以及汽车
CN102490705A (zh) 一种电子机械制动系统以及采用所述制动系统的汽车
WO2017129092A1 (zh) 电动汽车的辅助制动系统及其控制方法及电动汽车
CN102729966B (zh) 在电子驻车制动系统中实现动态驻车的方法
JP2010247782A (ja) 電気自動車の制御装置
CN107697046A (zh) 自动紧急制动方法及系统
KR101265951B1 (ko) 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 방법
JP2006527342A5 (zh)
CN107284594A (zh) 一种用于轻量化电动车的电子刹车系统
CN205034107U (zh) 一种电动制动系统和汽车
JP5807805B2 (ja) 車両の回生ブレーキ制御装置
CN104742887B (zh) 辅助制动装置及车辆制动系统
CN104097731B (zh) 用于电动骑行车辆的防抱死制动系统及其防抱死装置
CN204250277U (zh) 防抱死装置及其执行单元以及车辆
JP6361621B2 (ja) 車両用停車制御装置
TWI761617B (zh) 煞車系統
JP2014204538A (ja) 電動車両の制御装置
JP6323681B2 (ja) 車両の制御装置
CN207257651U (zh) 防抱死刹车机构及具有该机构的车辆
TWI384733B (zh) 電動機車之可產生類似防鎖死剎車作用的剎車控制器
JP3066498U (ja) モ―タサイクルの第３ブレ―キシステムの電気回路装置及び機構装置
KR100944163B1 (ko) 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13755722

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013755722

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112014021618

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112014021618

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20140901