[发明专利]附着系数自反应自等压调节制动力的防抱死制动方法

说明书

附着系数自反应自等压调节制动力的防抱死制动方法，应用于汽 车、摩托车、拖拉机、电动车等机动车的防抱死制动，进一步提高附 着系数利用率和制动稳定性。

防抱死制动发展至今，大多数产品都采用以控制车轮加减速度门 限值作主控制、滑移率门限值作辅助控制，这种双结合门限的控制法 在一定范围对防抱死很有效，但主控制存在如下原理性缺点：

在车轮进行加速度时段，必须牺牲部份附着系数利用率，否则就 无法在预定时间完成加速度达到门限值的要求，轮速波动较大。

据国防工业出版社1997年4月北京第1版(ISBN7-118-01702-7) 《汽车电子技术及控制系统》第84页记载：直接以滑移率作比较量 的汽车防抱制动系统是一个时变调节系统，其处理难度较大，不适合 于工程应用。所以简单有效直接控制滑移率是未突破的技术难关，所 以加减速门限值的ABS仍然是主流产品。

本发明提供附着系数实时变化自反应自等压调节制动力的防抱 死制动方法、简单有效低成本直接控制滑移率的防抱死制动方法：去 除存在上述缺点的主控制方法，保留、改进滑移率控制方法，使车轮 在没有必要控制一定加减速门限值的条件下能实现理想滑移率无间 断的产生，进一步提高附着系数利用率和制动稳定性。

本发明(简称FABS)¹⁾是这样实现的：各种车辆利用紧急制动 时，不同附着系数所产生的不同惯性作用于质心前移，使前、后轴载 荷和地面反力Z₁、Z₂产生相应的变化，与此同时，不同惯性又作用 于车身与车桥、底盘高度H值也产生相应的改变，该变值即是附着 系数自反应值(S)行程，(S)行程还可由制动时的惯性作用于特定 质件的前移量来产生，把(S)行程通过传动转换为制动压力自等压 调压器的调压活塞顶紧弹簧(即调压弹簧)的相应调压行程(S₁)， 使调压活塞两端(其中一端是顶紧弹簧顶紧力，另一端是制动管路压 力)压力相等，调压室(C)由中间管路与制动管路连接，调压室(C) 与中间管路之间有阀门，该阀门由制动行程达到一定值直接作用于打 开，也可由制动行程作用于电磁吸力工作电路的接通由电力来打开， 也可由限压件的工作行程来打开，阀门打开时，管路制动压力即进入 调压室(C)进行等压调节，如管路实际压力＞调压室(C)的压力 时，即推动调压活塞，向右移与弹簧顶紧力进行等压调节，至活塞两 端的压力相等为止，这样附着系数自反应、自等压调节制动力的机械 式FABS即实现；调压室(C)与制动管路之间还有回压管路和单向 阀，由单向阀作用于自等压调节器响应制动的解除。

滑移率的控制：由于自等压调节制动力的作用，车辆通过不同路 面的实际滑移率与期望值的差距已较小，当实际滑移率偏大或偏小超 过期望值范围时，电子控制器即指令调压电磁阀进行相应的小范围的 直接增减压来修正，直至与设定的理想滑移率自等压为止；当个别车 轮滑移率突然超过最高门限值经预定次数(例如1～2次)修正无效时， 就说明左或右轮处在不同附着系数的路面制动，控制器即指令调压电 磁阀进入最低附着系数的控压，再升压使其产生滑移率来控制和修正 滑移率，为使滑移率超限得到及时的修正，如采用高频核对来修正滑 移率，有利于更高期望值的实现。调压活塞还可采用限压阀，作用于 气压防抱死制动。

直接控制滑移率方法：删除角加减速度门限值的控制程序，保留 门限值ABS对制动初期第一次有滑移率的控制方法，此后改为由(S₁) 行程实时所在点对号入座，将信号输入控制器所设定的相应减速度程 序，控制器依据输入的信号核对设定的相应减速度斜率计算任一时刻 车、轮速之差，算出滑移率，当实际滑移率＞或＜设定值时，指令调 压电磁阀直接减或增压来修正滑移率，这样简单有效低成本直接控制 设定滑移率的自等压防抱死制动即实现。假设将(S₁)每移动1/8行 程，用电信号对号入座输入电子控制器所设定的相应减速度控制程 序，这样附着系数分8级直接控制滑移率的自等压电子式FABS即实 现。

作用于前后轴不同附着系数自等压调节制动力的调压弹簧，自调 压行程(S₁)的调压范围与限值，应符合基础理论：式(1)、(2)， 要求进行设计和校验。

式中：Z₁、Z₂——前、后轴的地面法向反力