一种汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于液压助力转向和ABS制动系统的汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]汽车在高速公路上行驶时，高速爆胎是引发严重交通事故的重要因素之一。汽车高速爆胎后爆胎轮行驶阻力急剧增加、滚动半径减小、其与地面的附着力急剧减小，较大的方向盘转角极易使轮辋触地造成轮胎轮辋分离，爆胎后车身出现抖动，导致行驶方向偏离原来方向，此时驾驶员往往会因慌乱而大幅度地转动方向盘并用力猛踩刹车，这些不当操作使得高速行驶的车辆在惯性力作用下产生急剧侧滑或侧翻，行驶方向失去控制造成严重的交通事故。
【发明内容】
[0003]针对上述状况，本发明的目的是提供一种汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制系统及方法，该系统和方法在爆胎后对汽车方向盘转角进行限制并尽快制动停车。
[0004]为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案，结合【附图说明】如下:
[0005]—种汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制系统，该系统由爆胎控制ECU、方向盘转角控制、分轮制动控制和报警控制组成，该系统包括安装于转向动力缸3进出油管的电磁阀1、II (1、2)，由爆胎控制EOT控制电磁阀1、II (1,2)的启闭，实现对方向盘转角范围控制；
[0006]包括一种方向盘转角限制，根据爆胎后行车速度不同，将方向盘转角限制在若干个预设的安全转角范围内；
[0007]包括安装于液压助力转向转向轴上的方向盘转角传感器和转矩传感器，用于监测方向盘转角大小和方向及转矩方向并将信号传给爆胎控制ECU，实现爆胎控制ECU对电磁阀1、II (1、2)的控制；
[0008]通过安装于转向动力缸3进出油管的电磁阀1、11 (1、2)，控制两电磁阀的启闭实现方向盘的锁死和转角限制；通过安装于转向轴上的方向盘转角传感器13和转矩传感器14获得方向盘转角转向和转矩信息，实现爆胎控制ECU对方向盘转角范围的限制；
[0009]车辆爆胎后，爆胎控制ECU通过车速传感器15检测到的当前车速判断该车速所处的速度范围，并据此决定方向盘被锁死、限制在某一转角范围、解锁或不被锁止；
[0010]1)车辆高速行驶爆胎时，爆胎控制E⑶通过控制电磁阀1、II (1,2)同时得电闭合，使转向动力缸3的油路完全断开，转向动力缸3内活塞4两侧油液体积保持不变，转向摇臂6被固定，从而实现方向盘被锁死；
[0011]2)通过安装于转向轴上的方向盘转角传感器13和转矩传感器14，爆胎控制EOT获得方向盘转角转向及转矩信号；车辆处于中高速或中低速行驶时，当方向盘向某方向转动其转角达到该车速范围下所允许的最大转角时仍有相同方向的转矩输入，则爆胎控制E⑶控制电磁阀1、II (1,2)同时得电闭合，使方向盘被锁止；此时，若反向回转方向盘，转矩传感器检测到反方向回正的转矩并将该信号传给爆胎控制ECU，则爆胎控制ECU控制电磁阀1、11 (1、2)同时失电开启，使方向盘被解锁；若方向盘转角始终处于该车速范围内预设的方向盘转角范围，则方向盘不会被锁止，能自由在该范围内回转；
[0012]3)若爆胎时车速较低或由于车辆减速使车速降低到某一车速时，爆胎控制ECU通过控制电磁阀1、II (1、2)不闭合或控制电磁阀1、II (1,2)同时失电开启，使方向盘不被锁定或解除方向盘转角限制。
[0013]—种用于所述控制系统的汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制方法，在液压助力转向系统的转向动力缸3的进、出油管各加装一个电磁阀1、II (1,2),当检测到爆胎信号后，根据当时行车速度控制方向盘锁死或限制在一个较小转角范围，且随着车速的降低对该转角范围进行调整，并根据车速和方向盘的相应情况对除爆胎车轮以外的其他车轮进行分轮制动控制，具体控制方法是:
[0014]1)当检测到爆胎信号时，爆胎控制ECU通过车速传感器15检测到的车速信号，判断车速是否高于某一预先设定的高速阈值，若当前车速高于该高速阈值，则爆胎控制ECU通过控制电磁阀1、11 (1、2)关闭使方向盘被锁止，同时，爆胎控制E⑶根据车速、各车轮转速及车轮转动半径，控制ABS制动系统的制动压力调节器对除爆胎轮以外的其他车轮进行制动，以配合方向盘琐止条件下的行车状况；
[0015]2)若爆胎时车速低于预设的高速阈值或由于制动使车速低于高速阈值，车速处于中高速或中低速时，则爆胎控制ECU将根据车速传感器15采集到的车速信号，判定当前车速所在车速范围，并根据预设的该车速范围所允许的方向盘转角大小对方向盘转角进行限制，同时爆胎控制ECU根据方向盘转角和方向、车速、各车轮转速及转动半径信号控制ABS制动系统的制动压力调节器对除爆胎轮以外的其他车轮进行制动，以配合相应方向盘输入条件下的行车状况；
[0016]3)若爆胎时车速较低或由于车辆减速使车速降低到某一车速下，爆胎控制ECU判定当前车速低于某一预设的低速阈值时，则爆胎控制ECU控制方向盘不被锁止和限制或解锁方向盘，同时，爆胎控制ECU根据方向盘转角和方向、车速、各车轮转速及转动半径信号，控制ABS制动系统的制动压力调节器对除爆胎轮以外的其他车轮进行制动，以配合相应方向盘输入条件下的行车状况。
[0017]步骤一所述高速阈值设定为90km/h。
[0018]步骤2所述车速处于中高速，即设定当车速在60km/h-90km/h范围内时，将方向盘转角限制在3度前轮转角所对应的方向盘转角范围内；所述车速处于中低速，即设定当车速在30km/h-60km/h范围内时，将方向盘转角限制在5度前轮转角对应的方向盘转角范围内。
[0019]步骤3所述低速阈值设定为30km/h。
[0020]本发明的技术效果是:
[0021]1、本发明对爆胎车辆进行方向盘转角限制和分轮制动联合控制策略，相比于某单一控制策略而言，增加了爆胎后车辆行驶的稳定性和控制的安全性。
[0022]2、本发明可根据车速变化将方向盘锁死或将其转角限制在不同大小范围内，既可防止爆胎后驾驶员过度转向使车辆行驶方向发生急转导致车辆失控发生严重交通事故，又可使车辆随着车速降低逐渐恢复转向能力。且爆胎控制ECU根据车速及转向情况控制制动压力调节器仅对非爆胎车轮进行制动，快速制动停车的同时还能防止爆胎车轮因受到较大地面制动力导致轮胎轮辋分离造成车辆失控。
[0023]3、本发明在原有液压制动系统的基础上仅通过在转向动力缸进、出油管上各加装一个电磁阀，并通过爆胎控制ECU根据接收到的车速、方向盘转角和方向、及方向盘转矩方向信息控制两电磁阀启闭，即可将方向盘限制在所需的转角范围内，转角大小控制灵活，且在原有液压系统结构上改动较小，易于推广应用。
【附图说明】
:
[0024]图1为本发明汽车爆胎方向盘转角限制和分轮制动联合控制系统中方向盘转角限制工作原理的结构示意图；
[0025]图2为本发明实施例的一个控制流程图；
[0026]图中: