一種汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于液壓助力轉(zhuǎn)向和ABS制動(dòng)系統(tǒng)的汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)在高速公路上行駛時(shí)，高速爆胎是引發(fā)嚴(yán)重交通事故的重要因素之一。汽車(chē)高速爆胎后爆胎輪行駛阻力急劇增加、滾動(dòng)半徑減小、其與地面的附著力急劇減小，較大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角極易使輪輞觸地造成輪胎輪輞分離，爆胎后車(chē)身出現(xiàn)抖動(dòng)，導(dǎo)致行駛方向偏離原來(lái)方向，此時(shí)駕駛員往往會(huì)因慌亂而大幅度地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)并用力猛踩剎車(chē)，這些不當(dāng)操作使得高速行駛的車(chē)輛在慣性力作用下產(chǎn)生急劇側(cè)滑或側(cè)翻，行駛方向失去控制造成嚴(yán)重的交通事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述狀況，本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在爆胎后對(duì)汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角進(jìn)行限制并盡快制動(dòng)停車(chē)。
[0004]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
[0005]—種汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由爆胎控制ECU、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角控制、分輪制動(dòng)控制和報(bào)警控制組成，該系統(tǒng)包括安裝于轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3進(jìn)出油管的電磁閥1、Π (1、2)，由爆胎控制E⑶控制電磁閥1、Π (1、2)的啟閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍控制；
[0006]包括一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制，根據(jù)爆胎后行車(chē)速度不同，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制在若干個(gè)預(yù)設(shè)的安全轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)；
[0007]包括安裝于液壓助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向軸上的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于監(jiān)測(cè)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角大小和方向及轉(zhuǎn)矩方向并將信號(hào)傳給爆胎控制ECU，實(shí)現(xiàn)爆胎控制ECU對(duì)電磁閥Ι、Π(1、2)的控制；
[0008]通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3進(jìn)出油管的電磁閥1、Π(1、2)，控制兩電磁閥的啟閉實(shí)現(xiàn)方向盤(pán)的鎖死和轉(zhuǎn)角限制;通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)向軸上的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器13和轉(zhuǎn)矩傳感器14獲得方向盤(pán)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩信息，實(shí)現(xiàn)爆胎控制ECU對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍的限制；
[0009]車(chē)輛爆胎后，爆胎控制ECU通過(guò)車(chē)速傳感器15檢測(cè)到的當(dāng)前車(chē)速判斷該車(chē)速所處的速度范圍，并據(jù)此決定方向盤(pán)被鎖死、限制在某一轉(zhuǎn)角范圍、解鎖或不被鎖止；
[0010]I)車(chē)輛高速行駛爆胎時(shí)，爆胎控制ECU通過(guò)控制電磁閥1、Π (1、2)同時(shí)得電閉合，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3的油路完全斷開(kāi)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3內(nèi)活塞4兩側(cè)油液體積保持不變，轉(zhuǎn)向搖臂6被固定，從而實(shí)現(xiàn)方向盤(pán)被鎖死；
[0011]2)通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)向軸上的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器13和轉(zhuǎn)矩傳感器14，爆胎控制ECU獲得方向盤(pán)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)矩信號(hào)；車(chē)輛處于中高速或中低速行駛時(shí)，當(dāng)方向盤(pán)向某方向轉(zhuǎn)動(dòng)其轉(zhuǎn)角達(dá)到該車(chē)速范圍下所允許的最大轉(zhuǎn)角時(shí)仍有相同方向的轉(zhuǎn)矩輸入，則爆胎控制ECU控制電磁閥1、Π (1、2)同時(shí)得電閉合，使方向盤(pán)被鎖止;此時(shí)，若反向回轉(zhuǎn)方向盤(pán)，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到反方向回正的轉(zhuǎn)矩并將該信號(hào)傳給爆胎控制ECU，則爆胎控制ECU控制電磁閥1、Π(1、2)同時(shí)失電開(kāi)啟，使方向盤(pán)被解鎖;若方向盤(pán)轉(zhuǎn)角始終處于該車(chē)速范圍內(nèi)預(yù)設(shè)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍，則方向盤(pán)不會(huì)被鎖止，能自由在該范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)；
[0012]3)若爆胎時(shí)車(chē)速較低或由于車(chē)輛減速使車(chē)速降低到某一車(chē)速時(shí)，爆胎控制ECU通過(guò)控制電磁閥1、Π (1、2)不閉合或控制電磁閥1、Π (1、2)同時(shí)失電開(kāi)啟，使方向盤(pán)不被鎖定或解除方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制。
[0013]—種用于所述控制系統(tǒng)的汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制方法，在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3的進(jìn)、出油管各加裝一個(gè)電磁閥1、Π (1、2)，當(dāng)檢測(cè)到爆胎信號(hào)后，根據(jù)當(dāng)時(shí)行車(chē)速度控制方向盤(pán)鎖死或限制在一個(gè)較小轉(zhuǎn)角范圍，且隨著車(chē)速的降低對(duì)該轉(zhuǎn)角范圍進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)車(chē)速和方向盤(pán)的相應(yīng)情況對(duì)除爆胎車(chē)輪以外的其他車(chē)輪進(jìn)行分輪制動(dòng)控制，具體控制方法是:
[0014]I)當(dāng)檢測(cè)到爆胎信號(hào)時(shí)，爆胎控制ECU通過(guò)車(chē)速傳感器15檢測(cè)到的車(chē)速信號(hào)，判斷車(chē)速是否高于某一預(yù)先設(shè)定的高速閾值，若當(dāng)前車(chē)速高于該高速閾值，則爆胎控制ECU通過(guò)控制電磁閥1、Π (1、2)關(guān)閉使方向盤(pán)被鎖止，同時(shí)，爆胎控制ECU根據(jù)車(chē)速、各車(chē)輪轉(zhuǎn)速及車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，控制ABS制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器對(duì)除爆胎輪以外的其他車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合方向盤(pán)瑣止條件下的行車(chē)狀況；
[0015]2)若爆胎時(shí)車(chē)速低于預(yù)設(shè)的高速閾值或由于制動(dòng)使車(chē)速低于高速閾值，車(chē)速處于中高速或中低速時(shí)，則爆胎控制ECU將根據(jù)車(chē)速傳感器15采集到的車(chē)速信號(hào)，判定當(dāng)前車(chē)速所在車(chē)速范圍，并根據(jù)預(yù)設(shè)的該車(chē)速范圍所允許的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角大小對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角進(jìn)行限制，同時(shí)爆胎控制ECU根據(jù)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和方向、車(chē)速、各車(chē)輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)半徑信號(hào)控制ABS制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器對(duì)除爆胎輪以外的其他車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合相應(yīng)方向盤(pán)輸入條件下的行車(chē)狀況；
[0016]3)若爆胎時(shí)車(chē)速較低或由于車(chē)輛減速使車(chē)速降低到某一車(chē)速下，爆胎控制ECU判定當(dāng)前車(chē)速低于某一預(yù)設(shè)的低速閾值時(shí)，則爆胎控制ECU控制方向盤(pán)不被鎖止和限制或解鎖方向盤(pán)，同時(shí)，爆胎控制ECU根據(jù)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和方向、車(chē)速、各車(chē)輪轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)半徑信號(hào)，控制ABS制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器對(duì)除爆胎輪以外的其他車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合相應(yīng)方向盤(pán)輸入條件下的行車(chē)狀況。
[0017]步驟一所述高速閾值設(shè)定為90km/h。
[0018]步驟2所述車(chē)速處于中高速，即設(shè)定當(dāng)車(chē)速在60km/h-90km/h范圍內(nèi)時(shí)，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制在3度前輪轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)；所述車(chē)速處于中低速，即設(shè)定當(dāng)車(chē)速在30km/h-60km/h范圍內(nèi)時(shí)，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制在5度前輪轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)。
[0019]步驟3所述低速閾值設(shè)定為30km/h。
[0020]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:
[0021]1、本實(shí)用新型對(duì)爆胎車(chē)輛進(jìn)行方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制策略，相比于某單一控制策略而言，增加了爆胎后車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性和控制的安全性。
[0022]2、本實(shí)用新型可根據(jù)車(chē)速變化將方向盤(pán)鎖死或?qū)⑵滢D(zhuǎn)角限制在不同大小范圍內(nèi)，既可防止爆胎后駕駛員過(guò)度轉(zhuǎn)向使車(chē)輛行駛方向發(fā)生急轉(zhuǎn)導(dǎo)致車(chē)輛失控發(fā)生嚴(yán)重交通事故，又可使車(chē)輛隨著車(chē)速降低逐漸恢復(fù)轉(zhuǎn)向能力。且爆胎控制ECU根據(jù)車(chē)速及轉(zhuǎn)向情況控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器僅對(duì)非爆胎車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)，快速制動(dòng)停車(chē)的同時(shí)還能防止爆胎車(chē)輪因受到較大地面制動(dòng)力導(dǎo)致輪胎輪輞分離造成車(chē)輛失控。
[0023]3、本實(shí)用新型在原有液壓制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上僅通過(guò)在轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸進(jìn)、出油管上各加裝一個(gè)電磁閥，并通過(guò)爆胎控制ECU根據(jù)接收到的車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和方向、及方向盤(pán)轉(zhuǎn)矩方向信息控制兩電磁閥啟閉，即可將方向盤(pán)限制在所需的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)角大小控制靈活，且在原有液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上改動(dòng)較小，易于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
:
[0024]圖1為本實(shí)用新型汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)中方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制工作原理的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)控制流程圖；
[0026]圖中:
[0027]1-電磁閥I，2-電磁閥Π，3-轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸，4-活塞及活塞桿，5_轉(zhuǎn)向直拉桿，6_轉(zhuǎn)向搖臂，7-方向盤(pán)，8-轉(zhuǎn)向螺桿，9-轉(zhuǎn)向螺母，I O-轉(zhuǎn)向控制閥，11 -轉(zhuǎn)向栗，12-轉(zhuǎn)向油罐，13-方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，14-轉(zhuǎn)矩傳感器，15-車(chē)速傳感器，16、17、18、19-車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器1、Π、ΙΠ、IV，20、21、22、23-距離傳感器1、Π、ΙΠ、IV
【具體實(shí)施方式】
:
[0028]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的【具體實(shí)施方式】做具體說(shuō)明:
[0029]—、包括一種基于液壓助力轉(zhuǎn)向的汽車(chē)爆胎方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)先對(duì)爆胎控制ECU設(shè)定，將車(chē)速?gòu)母咚俚降退賱澐譃槿舾蓚€(gè)范圍區(qū)段，使不同的車(chē)速范圍區(qū)段對(duì)應(yīng)不同大小的方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角限制，并由爆胎控制ECU根據(jù)車(chē)輪爆胎時(shí)的行車(chē)速度控制方向盤(pán)的鎖止、解鎖和轉(zhuǎn)角大小。通過(guò)加裝于液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3(參閱圖1)進(jìn)出油口的常開(kāi)電磁閥1、Π(1、2)的啟閉，實(shí)現(xiàn)方向盤(pán)的鎖死、解鎖或轉(zhuǎn)角范圍限制，且常開(kāi)電磁閥1、Π(1、2)在車(chē)輛未爆胎行駛時(shí)始終處于失電開(kāi)啟狀態(tài)，不會(huì)影響車(chē)輛正常轉(zhuǎn)向行駛。通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)向軸上的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)爆胎后方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)方向盤(pán)的鎖止限制和解鎖。通過(guò)車(chē)速傳感器實(shí)時(shí)采集爆胎后的車(chē)速信息并傳給爆胎控ffjijECU，爆胎控ffjijECU根據(jù)當(dāng)前車(chē)速信息和預(yù)設(shè)的該車(chē)速范圍內(nèi)允許的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角控制方向盤(pán)鎖死或限制在一個(gè)較小轉(zhuǎn)角范圍，且隨著車(chē)速的降低對(duì)該轉(zhuǎn)角范圍進(jìn)行調(diào)整并最終解鎖直至停車(chē)。其控制過(guò)程如下:
[0030]當(dāng)車(chē)輛爆胎后，爆胎控制ECU通過(guò)車(chē)速傳感器檢測(cè)到車(chē)輛即時(shí)行駛速度判斷當(dāng)前車(chē)速所在車(chē)速范圍段，對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制。
[0031]I)若爆胎時(shí)車(chē)輛處于高速行駛狀態(tài)，該車(chē)速超過(guò)設(shè)定的高速閾值(如可設(shè)定該高速閾值為90km/h)，則爆胎控制ECU控制電磁閥1、Π (1、2)同時(shí)得電閉合，阻斷轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3內(nèi)的油液流動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸內(nèi)活塞及活塞桿4被鎖止，則轉(zhuǎn)向搖臂6被鎖止，由此轉(zhuǎn)向盤(pán)7和轉(zhuǎn)向直拉桿5被鎖定。
[0032]2)若爆胎時(shí)車(chē)速低于高速閾值或爆胎后減速使車(chē)速低于高速閾值，車(chē)輛處于中高速或中低速行駛時(shí)，爆