汽车ABS/ASR/ACC集成化系统技术方案

技术编号:1144157 阅读:249 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种汽车ABS/ASR/ACC集成化系统,包括轮速传感器、副节气门开度传感器、车距传感器、ABS压力调节器、ASR压力调节器、副节气门开度执行机构、ACC常闭式进油电磁阀、ACC常开式进油电磁阀、电子控制装置、ABS指示灯、ASR指示灯和ACC警示灯,其特征是:轮速传感器安装在车轮上,测取车轮的转速信号,节气门开度传感器安装在发动机副节气门处,测取副节气门的开度信号,车距传感器安装在车辆前端中部,测取主车与主目标车辆的相对车距、相对车速、相对方位角和相对加速度信号,ABS压力调节器位于制动主缸与制动轮缸之间,调节制动轮缸的压力,ASR压力调节器位于储油器和ABS压力调节器的两驱动轮的常开式进油电磁阀之间,调节两驱动轮的制动轮缸压力,副节气门开度执行机构位于副节气门处,调节副节气门的开度,ACC常闭式进油电磁阀安装在ASR压力调节器的出油口和制动主缸的一个出油口之间,在ACC控制模式下,紧急制动时给ABS压力调节器供油,ACC常开式进油电磁阀安装在和ACC常闭式进油电磁阀相连的同一个制动主缸的出油管路上,位于制动主缸出油口和通向ACC常闭式进油电磁阀的三通之间,在ACC控制模式下,紧急制动时不使来自储油器的制动液进入制动主缸,同时保证在ABS控制模式下,使ABS装置能正常工作,电子控制装置位于ABS压力调节器的上方,来自轮速传感器的信号、节气门开度传感器的信号和车距传感器的信号经电子控制装置处理、计算和分析后对相应的ABS压力调节器、ASR压力调节器、节气门开度执行机构、ACC常闭式进油电磁阀、ACC常开式进油电磁阀、ABS指示灯、ASR指示灯或ACC警示灯发出控制指令,执行制动轮缸的压力调节、节气门开度调节或控制模式指示工作。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车安全行驶装置,尤其是一种汽车ABS/ASR/ACC集成化系统的主动安全行驶装置。汽车ABS(Anti-lock Braking System)装置是指汽车制动防抱死装置,汽车ASR(Automatic Slip Regulation)装置是指汽车驱动防滑装置,汽车ACC装置(Adaptive Cruise Control)是指车速自适应控制装置,汽车ABS/ASR/ACC集成化系统是指汽车同时具有ABS、ASR和ACC功能且有机融合的集成化系统。汽车ABS(Anti-lock Braking System)装置,是汽车主动安全装置的代表,它可改善汽车制动时方向稳定性,缩短制动距离,较大程度地避免了制动事故发生,在低附着系数路面上、对开路面上和对接路面上紧急制动时其优点更加明显。汽车在遇到紧急情况时,需要以制动的方式在较短的距离内停车,但过度的制动会使车轮抱死,后轮抱死会使车辆丧失方向稳定性,发生甩尾侧滑造成交通事故,前轮抱死会使车辆失去转向能力,方向盘失控,不能正常转向造成交通事故。ABS系统可以根据汽车的行驶情况和车轮的转动状态,在制动过程中自动调节各车轮制动器制动力矩的大小,使车轮滑移率被控制在理想的范围内,保证了车轮有较大的侧向附着能力,避免了甩尾侧滑和转向能力丧失而造成的方向失控的交通事故发生,又使其纵向制动力保持为较大值,缩短制动距离。由于车轮不抱死,轮胎的磨损程度有所下降,提高轮胎使用寿命。进入20世纪50年代,随着汽车工业的迅速发展,汽车保有量不断增加,交通事故频繁发生,部分原因是制动时汽车方向失控造成的,汽车制动防抱死装置开始受到较为广泛的关注;美国的Ford汽车公司在汽车上首次采用了ABS装置,它把法国的民航用ABS装置装在林肯牌轿车上,揭开了汽车应用ABS装置的序幕,1957年美国Chrysler公司开始研究ABS装置;1968年初,Kelsey Hayes公司完成了单通道后二轮控制的ABS装置,于1969年装于Ford公司的雷鸟和林肯大陆汽车上,1968年,英国成功地把ABS装置应用在半挂拖车机组上,1971年Chrysler公司把四通道ABS装置装在帝国牌汽车上,进入70年代中、后期,数字式电子技术发展很快,为ABS向实用化发展奠定了技术基础,Bosch公司在1979年推出了数字式电子控制的制动防抱死装置,并把它装备在Benz轿车上,Teves公司在1984年推出了整体式制动防抱死装置,1985年装备在福特公司生产的林肯轿车上,1986年Bosch公司推出了具有制动防抱死和驱动防滑转功能的ABS/ASR装置,安装在许多高级轿车上,90年代以来,在世界范围内已有将近30%新生产的轿车和轻型货车把ABS作为标准装备;从1991年起,欧共体成员国生产的所有新客车和16吨以上的载重汽车都装备了ABS装置,并禁止无ABS装置的汽车进口,日本从1991年起,10吨以上运送危险品的汽车以及在高速路上行驶的大客车都安装了ABS装置;目前北美和西欧的各类货车ABS装置的装备率已达90%以上,客车为100%,轿车为60%,运送危险品的货车为100%。我国有许多轿车已装备了ABS装置,但到目前为止,我国对这些ABS装置尚没有自主的知识产权。汽车ASR(Automatic Slip Regulation)装置是国际上80年代末发展的汽车主动安全技术,它防止车轮在附着状况不好的路面上过分滑转,把车轮的滑转率控制在路面峰值附着系数附近,从而提高了汽车的驱动性和操纵性,使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步、加速和转向;ASR和ABS在技术上比较接近,ABS所用的传感器和压力调节器均可为ASR所利用,ABS的电子控制装置只需要在功能上进行相应的扩展即可用于ASR装置,且都能在低附着路面上充分体现它们的作用,在ABS装置的基础上,只需增加副节气门开度传感器、副节气门开度调节装置和ASR压力调节器,分别控制发动机的输出力矩和对过分滑转的车轮实施部分制动,即可实现驱动防滑功能,因此ASR技术是ABS技术的自然延伸,把二者有机地结合起来,即形成了汽车ABS/ASR集成装置。目前国外保有量较大的卡迪拉克、别克、欧宝、福特、林肯、奔驰、宝马、大众、沃尔沃、菲亚特、标致、雪铁龙、雷诺、丰田、本田、尼桑车系的高档车型上均装备了ABS/ASR装置,在中低档轿车上仅装备ABS装置。到目前为止,我国尚未有具有自主知识产权的ABS/ASR装置,我国的汽车包括引进的车型和自主开发的车型尚未装备ABS/ASR装置。汽车ACC装置(Adaptive Cruise Control)是近期发展的又一项汽车主动安全技术,它可使汽车保持一定的行驶安全车距,主动避免碰撞事故发生,有效地提高公路交通运输能力;高速公路消除了混合交通干扰,平均车速比一般公路提高很多,汽车长时间的高速行驶易使驾驶员视野变窄,感觉就像在隧道内行驶一样,产生“隧道视”并伴随着“微睡”现象,由此驾驶员对汽车的安全车距缺乏有效的判断,对汽车的减速缺乏及时的操作控制,成为引发追尾事故的主要原因;具备ACC装置,可自动根据主目标车辆与主车车辆的相对距离、相对速度和路面状况参数判定主车的理想安全车距和最小安全车距,并实时自动调节主车车速使相对车距不小于理想安全距离及在相对车距小于最小安全车距时紧急停车,因而在高速公路上行驶时,具有良好的安全行驶效果。目前国外只有少量车型装备了ACC装置,如丰田、日产、戴姆勒一克莱斯勒汽车公司的部分车辆安装了ACC装置,我国生产的车型尚未装备ACC装置,到目前为止,我国尚未具有自主知识产权的ACC装置。ABS/ASR装置成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但不能解决汽车转向行驶时的方向稳定性和汽车保持安全车距行驶的问题;汽车转向行驶时,只有当地面能够提供充分的转向力时,驾驶员才能控制住车辆,按照预定的方向行驶,如果地面侧向附着能力比较低,提供不了足够的转向力,汽车就会侧向滑出,影响了汽车按预定方向行驶的能力;90年代中期,汽车工业发达国家为解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题,根据ABS/ASR装置的开发思路,研制出汽车动态控制系统(VehicleDynamics Control,简称VDC,又称为Electronic Stability Program简称ESP),形成ABS/ASR/VDC集成系统。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等主要总成的控制装置在功能上和结构上有机地结合在一起,可使汽车在一些恶劣工况下行驶时具有良好的性能;ABS/ASR/VDC集成系统的应用,在制动、加速和转向方面解除了对驾驶员的高要求,对汽车的主动行驶安全具有较大的贡献,缺点是1)VDC系统不是ABS/ASR装置的自然发展,与ABS/ASR装置的硬件和软件的通用性较差;2)需添加许多新的传感器及其相应的附加装置,价格昂贵,占整车的价格比例很高,不能普及应用;3)没有把车速自适应控制系统结合在一起,不能解决高速公路行驶时防止追尾碰撞问题所以该集成系统诞生10年来,至今尚未批量投放市场。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是在汽车ABS/ASR集成装置硬件的基础上增加一个车距传感器、一个ACC常闭式进油电磁阀、一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘昭度齐志权马岳峰张景波姚圣卓崔海峰
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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