專利名稱：一種汽車緊急制動(dòng)時(shí)的防偏方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車技術(shù)，更具體地說，涉及一種用于汽車行駛在光滑路面緊急制動(dòng)發(fā)生打滑而偏向的汽車緊急制動(dòng)防偏方法及其裝置。
汽車在滑溜的路面上緊急制動(dòng)時(shí)，由于路面不平，裝載不勻，制動(dòng)不同步等原因，容易引起汽車滑動(dòng)，方向盤失控，造成事故的發(fā)生。國內(nèi)外許多專家與學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究，取得了許多研究成果，研制出一些防滑裝置。但由于汽車緊急制動(dòng)時(shí)，慣性大，時(shí)間短，這些裝置很難取得很好的效果，至今都沒有得到廣泛的應(yīng)用。這些裝置的出發(fā)點(diǎn)都是想阻止或減少汽車的滑動(dòng)，其中有純機(jī)械式的，有噴氣、噴水、噴砂和噴一些增大摩擦力材料的方法，用這些方法雖對防滑起到了一定的作用，但也還存在一些問題1.汽車緊急制動(dòng)造成事故的主要原因并非汽車滑動(dòng)，而是方向盤失控，汽車偏向，這些方法都未能很好地解決這個(gè)問題。
2.用噴材料的方法使用不方便。
3.由于汽車緊急制動(dòng)時(shí)慣性大，噴材料防滑效果不明顯，若增大噴射量，必將給設(shè)備帶來安裝困難、使用不便、成本昂貴等不利因素，因此沒有得到推廣使用。
4.機(jī)械式防滑裝置可分為兩類，一類是同時(shí)使汽車4輪全部制動(dòng)，一類是靠輔助裝置另外增加摩擦力。前一類顯然不能防止汽車偏向和解決方向盤失控現(xiàn)象，實(shí)際上往往是由于方向盤失控而引起事故的出現(xiàn)，后一類由于機(jī)械反應(yīng)速度慢，若此裝置事先安裝離地太近，勢必防礙汽車的正常行駛，若離地太高，則不能起到良好的防滑效果。
事實(shí)上，在滑溜的路面上汽車緊急制動(dòng)時(shí)，引起事故的主要原因并非滑動(dòng)，而是方向盤失控，因此日本最近研制了電子或防滑裝置，從而保證方向盤不失控，其原理是保證制動(dòng)力恒小于輪胎與路面的摩擦力，得到了一些應(yīng)用，然而此種方法存在下面兩個(gè)問題1.由于路面情況復(fù)雜，其與輪胎的摩擦力很難檢測，否則必將增加成本。
2.此方法不允許汽車滑動(dòng)，僅是滾動(dòng)，然而滾動(dòng)摩擦系數(shù)小于滑動(dòng)摩擦系數(shù)，因而必然要增長緊急制動(dòng)的行駛距離。
因此此種裝置亦很難大力推行。
本發(fā)明的目的在于提供一種可避免或削弱汽車在光滑路面上緊急制動(dòng)時(shí)方向盤失控的汽車緊急制動(dòng)防偏方法，利用該方法可克服現(xiàn)有的防止汽車緊急制動(dòng)時(shí)方向失控方法的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的還在于提供一種汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，這種汽車緊急制動(dòng)防偏裝置允許汽車滑動(dòng)以使緊急制動(dòng)時(shí)行駛距離最短及防止方向盤失控。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種汽車緊急制動(dòng)防偏方法，包含以下步驟，包含以下步驟檢測汽車前、后輪轉(zhuǎn)角；判斷前、后輪偏角是否相同，如果相同則重復(fù)檢測汽車前、后輪偏角的步驟；判斷前、后輪是左偏還是右偏；當(dāng)判斷前、后輪發(fā)生左偏時(shí)計(jì)算調(diào)整量及按左偏控制方法進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)判斷前、后輪發(fā)生右偏時(shí)計(jì)算調(diào)整量及按右偏控制方法進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)構(gòu)造一種汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其中包括，前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器1、后輪方向偏角檢測器2、接收所述前輪方向偏角檢測器1的輸出信號的第一信號處理器3、接收所述后輪方向偏角檢測器2的輸出信號的第二信號處理器4，與所述第一、第二信號處理器3、4耦合的微處理機(jī)5，以及與所述微處理機(jī)5耦合的第一D/A轉(zhuǎn)換器6和第二D/A轉(zhuǎn)換器7，分別與所述第一、第二A/D轉(zhuǎn)換器6、7輸出端耦合的第一放大器8和第二放大器9，分別與所述第一、第二放大器8、9輸出端耦合的第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)10、11。
本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器1包含用于直接檢測的碼盤。
本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述后輪方向偏角檢測器2包含壓力傳感器108、09和慣性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)106、107、103、101。
本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述第一信號處理器3包含放大器301、計(jì)數(shù)器302和緩沖器303，所述第二信號處理器4包含濾波器401、401’、放大器402、402’，與放大器402、402’并接的校正電路403、403’，A/D變換器404、404’以及緩沖器405、405’。
本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述第一、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)10、11包含液壓或氣動(dòng)電磁閥。
實(shí)施本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏方法及其裝置，從根本上改變了怎樣防止汽車在滑溜的路面上緊急制動(dòng)造成事故的方法，變以前的防滑為防偏(允許汽車有一定的滑動(dòng))。以前的機(jī)械式、噴料式防滑裝置并不能解決汽車偏向問題和方向盤失控問題。而本發(fā)明的裝置可解決這一問題，其次，克服了它們的使用不便，安裝困難，效果不明顯的缺點(diǎn)，與最近日本的電子式防滑裝置相比更有長足的進(jìn)步，1).測量方便；2).成本不高；3).制動(dòng)距離較短。實(shí)際上之所在本方法能取得較好效果，關(guān)鍵是認(rèn)為1).汽車滑動(dòng)引起汽車偏向和方向盤失控，但并非一定要防止汽車滑動(dòng)才能防止汽車偏向；2).采用了直接防止汽車偏向的概念，并研制出相應(yīng)的裝置；3).允許汽車滑動(dòng)，而不允許汽車偏向，這樣就可縮短制動(dòng)時(shí)的行駛距離；
4).采用了電腦控制，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。
結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中，

圖1為本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏方法的框圖表示；圖2為本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置的電原理圖；圖4為圖2中用于間接檢測的后輪偏角檢測器2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中微處理機(jī)5中控制程序的邏輯框圖。
為了盡量減少汽車在滑溜的路面上緊急制動(dòng)造成的事故率，首先是應(yīng)解決此時(shí)的方向盤失控問題，在保證方向盤不失控的前題下，盡量減少汽車的制動(dòng)距離。圖1給出了一種在幾乎不影響汽車的制動(dòng)距離的條件下，防止方向盤失控的控制方法，即通過檢測此時(shí)前后車輪的偏向角，比較兩偏向角，在保證一輪滑動(dòng)(制動(dòng)時(shí)假設(shè)兩后輪都在滑動(dòng))的條件下，或許可說，在保證一輪處于當(dāng)前的制動(dòng)力的條件下，用模糊控制方法或其它控制方法對另一輪制動(dòng)力進(jìn)行調(diào)整，使前后兩輪的偏向角保持一致。
圖2給出了實(shí)施圖1方法的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，可見該裝置由以下幾個(gè)部分組成，1).由前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器1和后輪方向偏角檢測器2組成的檢測部分；2).由第一信號處理器3和第二信號處理器4構(gòu)成的信號處理部分；3).電腦部分5；以及由第一、第二D/A轉(zhuǎn)換器6、7，第一、第二放大器8、9以及第一、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)10、11構(gòu)成的控制執(zhí)行部分。
檢測部分用于完成前、后輪方向偏角的檢測，有直接檢測和間接測兩種，直接檢測就是直接檢測車輪的偏向角，如可用碼盤方式、電位器、電感、電容、光電碼盤等方法。間接檢測就是通過壓力，加速度、速度等方法進(jìn)行檢測，再通過計(jì)算、算出車輪的偏向角，如可采用壓力傳感器，應(yīng)變片等方法進(jìn)行檢測。
其次檢測還可分為接觸式檢測與非接觸式檢測、接觸式檢測如電位器、碼盤、壓力傳感器、應(yīng)變電等方法。非接觸檢測如電感、電容、光電碼盤等方法，以上這些方法都可用于對前后輪偏向角的檢測。
所述前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器1采用直接檢測，所述后輪方向偏角檢測器2采用間接檢測方法對后輪檢測偏角。圖4給出了一種間接檢測的實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。其中，圖4(a)為剖視圖；圖4(b)為俯視圖。在圖4(a)和圖4(b)中，101為六角螺帽，102為圓墊片，103為軸承，104為彈簧墊圈、105為螺栓、106為轉(zhuǎn)動(dòng)臂，107為支承架、108和109為壓力傳感器。
信號處理部分主要完成對檢測信號的濾波、整形、放大、校正、A/D轉(zhuǎn)換等功能，使之信號轉(zhuǎn)換為可為計(jì)算機(jī)接收的二進(jìn)制形式。如圖3所示，信號處理部分的第一信號處理器3分別包含放大器301、計(jì)數(shù)器302、緩沖器303，第二信號處理器4包含濾波器401、401’，放大器402、402’、校正電路403、403’，A/D變換器404、404’，以及緩沖器405、405’。帶撇者“，”用于左后輪，不帶撇者用于右后輪。
電腦5起著控制中樞作用，完成數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和用現(xiàn)代控制原理進(jìn)行控制的作用，其中的程序ROM中的控制流和框圖如5所示。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)擔(dān)負(fù)對被控對象的控制任務(wù)，它包括D/A轉(zhuǎn)換、信號放大和執(zhí)行元件三部分，這里采用電磁閥作執(zhí)行元件。
權(quán)利要求
1.一種汽車緊急制動(dòng)時(shí)的防偏方法，其特征在于，包含以下步驟檢測汽車前后輪轉(zhuǎn)角；判斷前、后輪偏角是否相同，如果相同則重復(fù)檢測汽車前后輪偏角的步驟；判斷前、后輪是左偏還是右偏；當(dāng)判斷前、后輪發(fā)生左偏時(shí)計(jì)算調(diào)整量及按左偏控制方法進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)判斷前、后輪發(fā)生右偏時(shí)計(jì)算調(diào)整量及按右偏控制方法進(jìn)行調(diào)整。
2.一種汽車緊急制動(dòng)時(shí)的防偏裝置，其特征在于包括前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器(1)、后輪方向偏角檢測器(2)、接收所述前輪方向偏角檢測器(1)的輸出信號的第一信號處理器(3)、接收所述后輪方向偏角檢測器(2)的輸出信號的第二信號處理器(4)，與所述第一、第二信號處理器(3)、(4)耦合的微處理機(jī)(5)，以及與所述微處理機(jī)(5)耦合的第一D/A轉(zhuǎn)換器(6)和第二D/A轉(zhuǎn)換器(7)，分別與所述第一、第二A/D轉(zhuǎn)換器(6)、(7)輸出端耦合的第一放大器(8)和第二放大器(9)，分別與所述第一、第二放大器(8)、(9)輸出端耦合的第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)(10)和第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)(11)。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述前輪方向轉(zhuǎn)角檢測器(1)包含用于直接檢測的碼盤。
4.如權(quán)利要求2所述的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述后輪方向偏角檢測器(2)包含壓力傳感器(108、109)和慣性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(106、107、103、101)。
5.如權(quán)利要求2所述的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述第一信號處理器(3)包含放大器(301)、計(jì)數(shù)器(302)和緩沖器(303)，所述第二信號處理器(4)包含濾波器(401、401’)、放大器(402、402’)，與放大器(402、402’)并接的校正電路(403、403’)，A/D變換器(404、404’)以及緩沖器(405、405’)。
6.如權(quán)利要求2所述的汽車緊急制動(dòng)防偏裝置，其特征在于，所述第一、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)(10)、(11)包含液壓或氣動(dòng)電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種解決汽車在光滑路面上緊急制動(dòng)引起汽車偏向和方向盤失控的全新方法和裝置，這種方法和裝置的基本思路是以直接防止汽車偏向來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的防止汽車滑動(dòng)，即通過檢測制動(dòng)時(shí)前后車輪的偏向角，然后在保證一輪處于當(dāng)前的制動(dòng)力的前提下，對另一輪制動(dòng)力進(jìn)行調(diào)整，使前后兩輪的偏向角保持一致。本發(fā)明的方法及裝置可在一定程度上降低事故率，保證財(cái)產(chǎn)和人身安全。
文檔編號B60T8/88GK1101884SQ93119220
公開日1995年4月26日 申請日期1993年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月19日
發(fā)明者楊新勝 申請人:楊新勝