一種汽車爆胎方向盤轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于液壓助力轉(zhuǎn)向和ABS制動(dòng)系統(tǒng)的汽車爆胎方向盤轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車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，較大的方向盤轉(zhuǎn)角極易使輪輞觸地造成輪胎輪輞分離，爆胎后車身出現(xiàn)抖動(dòng)，導(dǎo)致行駛方向偏離原來方向，此時(shí)駕駛員往往會(huì)因慌亂而大幅度地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤并用力猛踩剎車，這些不當(dāng)操作使得高速行駛的車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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述狀況，本發(fā)明的目的是提供一種汽車爆胎方向盤轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法在爆胎后對(duì)汽車方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行限制并盡快制動(dòng)停車。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，結(jié)合【附圖說明】如下:
[0005]—種汽車爆胎方向盤轉(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、II (1、2)，由爆胎控制EOT控制電磁閥1、II (1,2)的啟閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角范圍控制；
[0006]包括一種方向盤轉(zhuǎn)角限制，根據(jù)爆胎后行車速度不同，將方向盤轉(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)向軸上的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，用于監(jiān)測(cè)方向盤轉(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1、II (1、2)的控制；
[0008]通過安裝于轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸3進(jìn)出油管的電磁閥1、11 (1、2)，控制兩電磁閥的啟閉實(shí)現(xiàn)方向盤的鎖死和轉(zhuǎn)角限制；通過安裝于轉(zhuǎn)向軸上的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器13和轉(zhuǎn)矩傳感器14獲得方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩信息，實(shí)現(xiàn)爆胎控制ECU對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角范圍的限制；
[0009]車輛爆胎后，爆胎控制ECU通過車速傳感器15檢測(cè)到的當(dāng)前車速判斷該車速所處的速度范圍，并據(jù)此決定方向盤被鎖死、限制在某一轉(zhuǎn)角范圍、解鎖或不被鎖止；
[0010]1)車輛高速行駛爆胎時(shí)，爆胎控制E⑶通過控制電磁閥1、II (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，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)方向盤被鎖死；
[0011]2)通過安裝于轉(zhuǎn)向軸上的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器13和轉(zhuǎn)矩傳感器14，爆胎控制EOT獲得方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)矩信號(hào)；車輛處于中高速或中低速行駛時(shí)，當(dāng)方向盤向某方向轉(zhuǎn)動(dòng)其轉(zhuǎn)角達(dá)到該車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E⑶控制電磁閥1、II (1,2)同時(shí)得電閉合，使方向盤被鎖止；此時(shí)，若反向回轉(zhuǎn)方向盤，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、11 (1、2)同時(shí)失電開啟，使方向盤被解鎖；若方向盤轉(zhuǎn)角始終處于該車速范圍內(nèi)預(yù)設(shè)的方向盤轉(zhuǎn)角范圍，則方向盤不會(huì)被鎖止，能自由在該范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)；
[0012]3)若爆胎時(shí)車速較低或由于車輛減速使車速降低到某一車速時(shí)，爆胎控制ECU通過控制電磁閥1、II (1、2)不閉合或控制電磁閥1、II (1,2)同時(shí)失電開啟，使方向盤不被鎖定或解除方向盤轉(zhuǎn)角限制。
[0013]—種用于所述控制系統(tǒng)的汽車爆胎方向盤轉(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、II (1,2),當(dāng)檢測(cè)到爆胎信號(hào)后，根據(jù)當(dāng)時(shí)行車速度控制方向盤鎖死或限制在一個(gè)較小轉(zhuǎn)角范圍，且隨著車速的降低對(duì)該轉(zhuǎn)角范圍進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)車速和方向盤的相應(yīng)情況對(duì)除爆胎車輪以外的其他車輪進(jìn)行分輪制動(dòng)控制，具體控制方法是:
[0014]1)當(dāng)檢測(cè)到爆胎信號(hào)時(shí)，爆胎控制ECU通過車速傳感器15檢測(cè)到的車速信號(hào)，判斷車速是否高于某一預(yù)先設(shè)定的高速閾值，若當(dāng)前車速高于該高速閾值，則爆胎控制ECU通過控制電磁閥1、11 (1、2)關(guān)閉使方向盤被鎖止，同時(shí)，爆胎控制E⑶根據(jù)車速、各車輪轉(zhuǎn)速及車輪轉(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輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合方向盤瑣止條件下的行車狀況；
[0015]2)若爆胎時(shí)車速低于預(yù)設(shè)的高速閾值或由于制動(dòng)使車速低于高速閾值，車速處于中高速或中低速時(shí)，則爆胎控制ECU將根據(jù)車速傳感器15采集到的車速信號(hào)，判定當(dāng)前車速所在車速范圍，并根據(jù)預(yù)設(shè)的該車速范圍所允許的方向盤轉(zhuǎn)角大小對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行限制，同時(shí)爆胎控制ECU根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角和方向、車速、各車輪轉(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輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合相應(yīng)方向盤輸入條件下的行車狀況；
[0016]3)若爆胎時(shí)車速較低或由于車輛減速使車速降低到某一車速下，爆胎控制ECU判定當(dāng)前車速低于某一預(yù)設(shè)的低速閾值時(shí)，則爆胎控制ECU控制方向盤不被鎖止和限制或解鎖方向盤，同時(shí)，爆胎控制ECU根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角和方向、車速、各車輪轉(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輪進(jìn)行制動(dòng)，以配合相應(yīng)方向盤輸入條件下的行車狀況。
[0017]步驟一所述高速閾值設(shè)定為90km/h。
[0018]步驟2所述車速處于中高速，即設(shè)定當(dāng)車速在60km/h-90km/h范圍內(nèi)時(shí)，將方向盤轉(zhuǎn)角限制在3度前輪轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)；所述車速處于中低速，即設(shè)定當(dāng)車速在30km/h-60km/h范圍內(nèi)時(shí)，將方向盤轉(zhuǎn)角限制在5度前輪轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)。
[0019]步驟3所述低速閾值設(shè)定為30km/h。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)效果是:
[0021]1、本發(fā)明對(duì)爆胎車輛進(jìn)行方向盤轉(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，增加了爆胎后車輛行駛的穩(wěn)定性和控制的安全性。
[0022]2、本發(fā)明可根據(jù)車速變化將方向盤鎖死或?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度轉(zhuǎn)向使車輛行駛方向發(fā)生急轉(zhuǎn)導(dǎo)致車輛失控發(fā)生嚴(yán)重交通事故，又可使車輛隨著車速降低逐漸恢復(fù)轉(zhuǎn)向能力。且爆胎控制ECU根據(jù)車速及轉(zhuǎn)向情況控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器僅對(duì)非爆胎車輪進(jìn)行制動(dòng)，快速制動(dòng)停車的同時(shí)還能防止爆胎車輪因受到較大地面制動(dòng)力導(dǎo)致輪胎輪輞分離造成車輛失控。
[0023]3、本發(fā)明在原有液壓制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上僅通過在轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸進(jìn)、出油管上各加裝一個(gè)電磁閥，并通過爆胎控制ECU根據(jù)接收到的車速、方向盤轉(zhuǎn)角和方向、及方向盤轉(zhuǎn)矩方向信息控制兩電磁閥啟閉，即可將方向盤限制在所需的轉(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。
【附圖說明】
:
[0024]圖1為本發(fā)明汽車爆胎方向盤轉(zhuǎn)角限制和分輪制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)中方向盤轉(zhuǎn)角限制工作原理的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)控制流程圖；
[0026]圖中: