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_2

文档序号:9572825阅读:来源:国知局
[0027]1-电磁阀I,2-电磁阀II,3-转向动力缸,4-活塞及活塞杆,5-转向直拉杆,6_转向摇臂,7-方向盘,8-转向螺杆,9-转向螺母,10-转向控制阀,11 -转向栗,12-转向油罐,13-方向盘转角传感器,14-转矩传感器,15-车速传感器,16、17、18、19-车轮转速传感器
1、11、111、1¥,20、21、22、23-距离传感器1、I1、II1、IV
【具体实施方式】
:
[0028]下面结合说明书附图对方向盘转角限制的【具体实施方式】做具体说明:
[0029]—、包括一种基于液压助力转向的汽车爆胎方向盘转角限制系统,通过预先对爆胎控制ECU设定,将车速从高速到低速划分为若干个范围区段,使不同的车速范围区段对应不同大小的方向盘转向角限制,并由爆胎控制ECU根据车轮爆胎时的行车速度控制方向盘的锁止、解锁和转角大小。通过加装于液压助力转向系统的转向动力缸3(参阅图1)进出油口的常开电磁阀1、11 (1、2)的启闭,实现方向盘的锁死、解锁或转角范围限制,且常开电磁阀1、II (1、2)在车辆未爆胎行驶时始终处于失电开启状态,不会影响车辆正常转向行驶。通过安装于转向轴上的方向盘转角传感器和转矩传感器实时检测爆胎后方向盘的转角、转向和转矩,实现方向盘的锁止限制和解锁。通过车速传感器实时采集爆胎后的车速信息并传给爆胎控制ECU,爆胎控制ECU根据当前车速信息和预设的该车速范围内允许的方向盘转角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最终解锁直至停车。其控制过程如下:
[0030]当车辆爆胎后,爆胎控制ECU通过车速传感器检测到车辆即时行驶速度判断当前车速所在车速范围段,对方向盘转角进行控制。
[0031]1)若爆胎时车辆处于高速行驶状态,该车速超过设定的高速阈值(如可设定该高速阈值为90km/h),则爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1,2)同时得电闭合,阻断转向动力缸3内的油液流动,使转向动力缸内活塞及活塞杆4被锁止,则转向摇臂6被锁止,由此转向盘7和转向直拉杆5被锁定。
[0032]2)若爆胎时车速低于高速阈值或爆胎后减速使车速低于高速阈值,车辆处于中高速或中低速行驶时,爆胎控制ECU则将方向盘转角限制在一个预设的较小转角范围内(如可设定车速处于60km/h-90km/h时,将方向盘转角限制在3度前轮转角对应的方向盘转角范围内;车速处于30kn/h-60km/h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)。其限制方向盘转角的方向如下:当车辆处于中高速或中低速范围内行驶时,方向盘不被转动时爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1、2)失电开启,方向盘不被锁止;当驾驶员转动转向盘或由于爆胎偏驶使方向盘被迫转动时,当方向盘转角达到该车速范围内允许的最大方向转角时仍有相同方向的转矩输入,即方向盘转角达到允许最大值仍有继续增大的趋势时,则爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1,2)同时得电闭合,封闭动力缸油路使方向盘被锁止,方向盘转角无法继续增大;当方向盘转至最大转角被锁止后,若转矩传感器监测到有使方向盘回正使转向角减小的转矩输入时,爆胎控制E⑶控制电磁阀1、II (1、2)同时失电开启,重新打开动力缸油路使方向盘被解锁;若方向盘始终处于该车速下所允许的方向盘转角范围内回转时,则爆胎控制ECU控制电磁阀始终处于失电开启状态,油路始终开启,方向盘不会被琐止。
[0033]3)若爆胎时车辆处于低速行驶或由于制动减速使车速低于设定的低速阈值时(如可设置该低速阈值为30km/h),则爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1,2)不闭合或失电断开,使转向动力缸油路不被阻断,方向盘转角不被限制或解除限制。
[0034]二、包括一种基于ABS制动的分轮控制系统,其特征在于:车辆爆胎后,根据方向盘转向情况,爆胎控制ECU通过控制ABS制动压力调节器通往各制动轮缸的电磁阀,控制通往各轮缸油路的通断及通断时间长短,对除爆胎车轮外的其他车轮分轮制动,并控制爆胎轮轮缸制动压力始终为零。通过安装于各车轮内侧靠近轴承位置的轮轴上的四个距离传感器实时监测各车轮滚动半径大小,通过轮速传感器实时监测各车轮转速,并将这些数据传给爆胎控制ECU。具体制动控制方法如下:
[0035]1)若爆胎时汽车处于高速行驶,方向盘被锁死,则爆胎控制ECU控制ABS制动压力调节器,使通往爆胎轮轮缸的油路断开,爆胎轮轮缸无制动压力;爆胎控制ECU通过收集到的爆胎车轮及其同轴车轮实时滚动半径和转速数据,计算出要保持车辆直线行驶爆胎轮同轴车轮所需转速,并控制ABS制动压力调节器控制通往该轮轮缸电磁阀的启闭,使其达到所需转速;同时控制与爆胎轮不同轴的两个车轮在ABS制动作用下达到车轮不抱死的最大制动强度。
[0036]2)若爆胎时汽车行驶速度低于高速阈值,方向盘未被锁死,则爆胎控制ECU控制制动压力调节器调节各轮缸油路的电磁阀,使通往爆胎轮轮缸的油路断开,爆胎轮轮缸无制动压力;爆胎控制ECU根据当前车速、方向盘转角大小和方向、爆胎车轮及其同轴车轮实时滚动半径和转速数据,计算出当前车速和方向盘转角输入条件下爆胎轮同轴两车轮所要满足的转速关系,并对爆胎轮同轴车轮进行制动控制,使其转速关系满足转向要求;同时爆胎控制ECU控制与爆胎轮不同轴的另外两个车轮制动,使其具有较大的制动强度。
[0037]参阅图1,本发明公开了一种基于液压助力转向的方向盘转角限制控制方法,具体表述如下:在液压助力转向系统转向动力缸3的进出油口分别加装电磁阀I (1)和II (2)。电磁阀1、II (1、2)均为常开电磁阀,在一般行驶条件下,即无车轮爆胎时,电磁阀1、
II(1、2)始终处于失电开启状态,转向动力缸进出油路不会被阻断,方向盘转向不受任何影响。当车轮爆胎时,爆胎控制ECU通过传感器监测到的当前行车速度判定车速处于高速、中高速、中低速、低速等某个预先设置的速度范围内,并根据预先设置的该速度范围内方向盘限制条件对方向盘转角范围进行控制。根据车速不同可控制方向盘锁死、转角大小在某范围内和解锁。
[0038]1)车速高于某一高速阈值时,爆胎控制E⑶控制方向盘锁死。方向盘锁死控制方法为:爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1,2)同时得电关闭,使转向动力缸3内油液无法流动,转向动力缸内活塞两侧的油液体积保持不变,活塞及活塞杆4位置被限制锁止,则转向摇臂6被琐止,转向直拉杆5和转向盘7被琐止。
[0039]2)车速处于中高速或中低速范围内时,爆胎控制ECU可根据车速变化将方向盘转角限制在若干个预先设置的转角范围内。方向盘转角范围限制的方法为:方向盘无转向输入时,爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1、2)始终处于失电开启状态,方向盘不会被琐止;驾驶员转动转向盘或由于爆胎导致方向盘转动,当方向盘转角达到该车速所在车速范围内预先设置的最大方向盘转角时,若仍有相同方向的转矩输入,即转向角仍有继续增大的趋势时,则爆胎控制ECU控制电磁阀1、II (1,2)同时得电闭合,使转向动力缸3两侧进出油口被阻断,活塞及活塞杆4和转向摇臂6被琐止,方向盘被琐止转角无法继续增大;
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