[实用新型]一种汽车防抱死装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车制动装置，特别是一种汽车防抱死装置。

背景技术

目前已经在应用的ABS产品基本都是基于车轮加、减速度门限值及参考滑移率方 法设计的。这种方式在这几个方面还有待改进：①门限值的设置与很多因素有关，不同的车 辆需要不同的匹配技术，需要较多的道路试验加以验证；②从理论上讲，整个控制过程车轮 滑移率不是保持在最佳滑移率上，而是在它的附近波动，并未达到最佳的制动效果；③不具 备很强的自适应性，难以适应各种制动工况。而要从根本上改变这一状况的关键，便是要能 够对车轮所处的路面进行实时的监测和识别，根据路面状况采用不同的控制门限值并采取 不同的控制算法和控制逻辑。理论上，关键问题包括这几个方面：实时道路识别技术；确定 各种路况下的最佳滑移率；车辆速度的测量及处理；控制系统的稳定性。针对上述存在的问 题，在ABS实际产品的研制过程中，研究主要集中在这几个方面：（1）将体积小、质量轻、性能 可靠、成本低廉的微电子机械及表面声波探测装置应用于ABS中，以测量车辆运行速度；（2） 将卡尔曼滤波器与路面探测器结合用于轮胎路面间摩擦的实时估计；（3）将一些具有自适 应强的控制算法应用于ABS控制逻辑的设计中，以适应车辆参数、载荷和路面状况的变化； （4）在控制器软件设计中考虑了轮胎充气不足的影响，设计轮胎气压监视程序。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种根据卡尔曼滤波器 与路面探测器结合对于轮胎路面间摩擦进行的估计量和轮胎气压的影响，设定合理的门限 值，以及检测车速和车轮转速，计算滑移率，与门限值比较，从而输出比较合理的制动力的 汽车防抱死装置，还提供了汽车防抱死装置的控制系统和方法。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型汽车防抱死装置，包括制动踏板、压力调节装置、制动器、轮速传感器、 车速检测装置、电子控制单元(ECU);所述制动器安装在在轮胎上；所述压力调节装置连接 制动器和制动踏板；所述车轮上设置有轮速传感器；所述ECU连接轮速传感器和压力调节装 置；所述车速检测装置采用的是多普勒雷达；其特征在于：还包括设置于汽车底盘上的路面 探测器，连接于ECU；设置于轮胎上的轮胎气压检测装置，同时连接ECU。

进一步，所述ECU控制器中含有卡尔曼滤波器。

进一步，一种汽车防抱死装置的控制系统，其特征在于：包括

轮速检测模块：将轮速传感器采集的汽车车轮转速转化为数字信号01，上传到 ECU；

轮胎气压检测模块：将检测到的轮胎的气压，转化为数字信号02，上传到ECU；

路面检测模块：将路面探测器探测到的路面情况，转化为数字信号03，上传到ECU；

车速检测模块：将多普勒雷达检测到的汽车速度，转化为数字信号04，上传到ECU；

ECU：接收车轮的转速数字信号01，接收车速数字信号04，计算出滑移率S=[（车 速-车轮转速）/车速]；接收轮胎的气压数字信号02，接收探测到的路面数字信号03，根据气 压数字信号02以及路面数字信号03通过卡尔曼滤波器的处理值估算路面的摩擦系数，根据 路面的摩擦系数设定控制门限值；若计算的S高于设定控制门限值，向执行模块发送执行信 号001；若计算的S低于设定控制门限值，向执行模块发送执行信号002；

执行模块：接收ECU发送的执行信号001，通过压力调节装置减小制动力；接收ECU 发送的执行信号002，通过压力调节装置增大制动力。

进一步，所述防抱死控制系统的控制方法，包括以下几个步骤：

步骤一：安装于车轮上的轮速传感器采集车轮的转速信息，转化为数字信号01，上 传到ECU；

步骤二：轮胎气压检测装置将检测到的轮胎的气压情况，转化为数字信号02，上传 到ECU；

步骤三：路面探测器将探测到的路面情况，转化为数字信号03，上传到ECU；

步骤四：多普勒雷达检测汽车的速度，转化为数字信号04，上传到ECU；