[发明专利]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

说明书

技术领域

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

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

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。

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：

一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Ⅰ、Ⅱ(1、2)，由爆胎控制ECU控制电磁阀Ⅰ、Ⅱ(1、2)的启闭，实现对方向盘转角范围控制；

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；

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Ⅰ、Ⅱ(1、2)的控制；

通过安装于转向动力缸3进出油管的电磁阀Ⅰ、Ⅱ(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；

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；

1)车辆高速行驶爆胎时，爆胎控制ECU通过控制电磁阀Ⅰ、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；

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ECU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ECU控制电磁阀Ⅰ、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Ⅰ、Ⅱ(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；

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Ⅰ、Ⅱ(1、2)不闭合或控制电磁阀Ⅰ、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。

一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Ⅰ、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：

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Ⅰ、Ⅱ(1、2)关闭使方向盘被锁止，同时，爆胎控制ECU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；