專利名稱：車用制動防抱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車用制動防抱裝置。
現代車輛的制動大多采用氣壓或液壓使輪邊制動器“剎”住旋轉的車輪來實現制動。在車輛的實際制動過程中，當制動力小于輪胎與地面之間的附著力時，輪胎可繼續滾動而不滑移，這時靠制動器中的摩擦片與制動鼓(盤)之間的摩擦消耗動能從而實現車輛的減速及制動；但當制動力大于輪胎與地面之間的附著力時，車輪即被抱死而出現輪胎在地面上滑移，這時制動效果及制動安全性明顯下降，不僅磨損輪胎，且極易造成轉向失控、車輛甩尾、“剎”不住車而導致事故。因此最佳的制動效果應使車輪的最大制動力始終跟蹤于車輪與地面之間的最大附著力，應使車輛在實際制動過程中能工作在將要抱死而未抱死的狀態，或將車輪在實際制動過程中的實際滑移率(車輪制動過程中滑移所占比例)能控制在最佳的允許范圍(S≤15％～20％)以內。
由于車用輪胎在各種復雜多變的道路條件下的實際地面附著系數測試困難，因此在已有的制動防抱技術中，如CN2051914U、CN2061910U、CN1036433A等所披露的各種防抱系統均采用減速度控制方式，即單一地檢測車輪或車輛的減速度值或單一地檢測制動力變化率，以限制因車輪或車輛制動強度(制動減速度或制動力)過大而引起的車輪滑移，但由于不能直接檢測車輪在實際制動過程中的實際滑移率值，這些裝置不僅結構復雜、造價昂貴，而且隨機處理能力較差；其設定的車輪最大制動力(或制動減速度)也不能最佳地跟蹤于車輪與地面之間的實際最大附著力，常使車輛在實際地面附著系數較大而車輪不易滑移時，車輪的最大制動力受到限制；在實際地面附著系數較小而車輪極易滑移時，即使制動力較小也可能造成車輪的抱死滑移。
本實用新型的目的就是提供一種簡單而實用的車用制動防抱裝置，它可直接檢測并控制車輪在實際制動過程中的實際滑移率，并依此控制車輪的制動強度使車輪在實際制動過程中即使是緊急全制動也可保持在將要抱死而未抱死的最佳制動狀態或使車輪的實際滑移率保持在最佳允許范圍內，以獲得最佳的制動效果和制動安全性。
本實用新型由輪速傳感器(1a)、車速傳感器(1b)、中央控制器(2)、及串接于輪邊或軸邊制動供壓管路上的電磁閥(3)等組成(如
圖1)，本實用新型的技術關鍵在于設置了輪速傳感器(1a)及車速傳感器(1b)；并在中央控制器內設置了可直接比較輪速及車速而進行實時隨機處理的雙電平甄別器或雙頻率甄別器(2c)，它可將經輪速傳感器(1a)及車速傳感器(1b)所檢測的經系數變換處理后的即時實測輪速nR與即時實測車速VD直接比較(或將即時實測車速VD轉換為即時換算輪速nD與即時實測輪速nR或將即時實測輪速nR轉換為即時換算車速VR與即時實測車速VD直接比較)，其思路是若車輪在實際制動過程中無滑移，則以上兩路(車速與輪速)檢測信號的電平或頻率應該始終保持比例同步，比較結果應該相等。否則說明車輪在實際制動過程中已滑移。
根據《汽車理論》，若車用輪胎在實際制動過程中的實際滑移率S＝15％～20％，可獲得最佳的制動效果和制動安全性。這就是說，用于比較的輪速信號及車速信號在動態比較過程中可具有一定的允許偏差，只須此允許偏差值“寬度”與車輪的允許滑移率(S≤15％～20％)范圍相對應，為此本裝置的輪速／車速比較器采用了窗口寬度及窗口中心位置可隨車速信號變化而變化的雙端電平甄別器或雙端頻率甄別器。當車輪在實際制動過程中無滑移或無明顯滑移時，則以上車速與輪速檢測信號的電平或頻率的比較結果應相等或基本相等(不超過允許偏差值)，此時電磁閥復位不工作而使制動系對車輪或車軸繼續實施制動；若車輪在實際制動過程中已出現明顯滑移時，則車速與輪速檢測信號的電平或頻率的比較結果明顯不相等(超出允許偏差值)，此時驅動電磁閥置位工作，切斷輪邊制動器的制動供壓管路使輪邊制動器卸壓而消除輪胎已出現的抱死滑移，直至使車輪在實際制動過程中的實際滑移率恢復到最佳的滑移率(S≤15％～20％)范圍內，如此不斷反復，而使車輪的制動始終工作在將要抱死而未抱死的最佳制動狀態下。
為了進一步說明本實用新型的構思和原理，現結合實施例予以說明。
圖1為本實用新型的結構框圖。
圖2為本實用新型的實用電路。其中，R為安裝于輪邊的輪速傳感器，可由光電、磁電或霍爾元件傳感器檢測該車輪的輪速；D為安裝于車架的車速傳感器，本實施例采用的是多普勒效應的位移傳感器(如D－777等)，它用天線發射1GH2的電磁波，并同時接收從地面反射回來的反射波，根據車輛實際位移的速度變化所產生的相位偏移，便可檢測車輛相對于地面的即時實測車速。
輪速傳感器R及車速傳感器D分別輸出的信號脈沖，分別輸入中央控制器的輪速測量電路IC1及車速測量電路IC2，在本實施例中IC1及IC2分別采用了已有技術的D／A的f－v轉換器(如LM2907等)并分別設置了兩個電位器W1及W2，以進行測量比例系數的變換，分別調定這兩個電位器，使從電位器輸出端分別輸出的即時實測輪速及即時實測車速的直流電平信號在車輛無滑移時始終保侍相等。
以上兩路直流電平信號UR及UD被分別輸入由放大器或比較器IC3及IC4(如LM324、LM339等)與外圍元件R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、W3及異或門電路IC5構成的窗口寬度及窗口中心位置可隨車速信號變化而變化的雙端電平甄別器的兩個輸入端，當輸入的兩直流電平信號相等或基本相等時，雙電平窗口比較器IC3及IC4的兩個輸出端將輸出同名電平(或都為1或都為0)，此兩同名電平輸入異或門電路IC5，IC5便輸出低電平，不觸發電磁閥驅動電路，電磁閥J復位不工作，此時制動供壓管路被接通而使輪邊制動器繼續實施制動；當車輪在實際制動過程中出現明顯滑移即實際滑移率S＞15％～20％時，輸入的兩直流電平信號明顯不相等且差異已超出限定范圍，雙電平窗口比較器IC3及IC4的兩個輸出端便輸出異名電平(即其中一個為1，另一個為0)，此兩異名電平輸入異或門電路IC5，IC5便輸出高電平，觸發電磁閥驅動電路IC6而驅動電磁閥J置位工作，切斷輪邊制動器的制動供壓管路并使輪邊制動器卸壓以消除車輪的抱死滑移。
通過V1而增設W3的目的是使比較器的窗口寬度或比較器的控制靈敏度可調，從而調整該車用制動防抱裝置所允許的滑移率限值S≤15％～20％，增設RO可確定起始窗口寬度。
電磁閥J可采用二位三通電磁閥，其連接關系如
圖1所示。其中。“P”口接該車制動總閥或制動總泵向該輪邊制動器的制動壓力輸出口；“B”口接該輪邊制動器的制動壓力輸入口；“O”口為卸壓穩壓口。可直接連通大氣或回油管，也可再串聯一個單向閥A，單向閥的開啟壓力調定在該輪邊制動器在制動卸壓過程中應保持的最低穩定制動壓力值上。電磁閥驅動電路可采用晶體管、繼電器或功率開關(如BTS412)等。Q為制動燈開關。
由于輪速傳感器R及車速傳感器D均輸出脈沖信號，故中央控制器的輪速／車速比較電路也可采用由雙路頻率比較器組成的雙頻率甄別器，輪速測量及車速測量也不再采用f－v頻壓轉換而直接采用頻率計量及系數變換。由于控制電路與上述相似，故從略。
本實用新型既可用于單輪控制(即各車輪單獨控制)，也可用于單軸控制(即同軸的兩邊車輪同時控制)。在實際汽車上，由于被監控的各車輪或各車軸上均可裝置輪速傳感器及控制電磁閥，因此在中央控制器中可包括有若干套輪速測量電路(2a)、輪速與車速比較電路(2c)、及電磁閥驅動電路(2d)，但車速信號通道(1b)、(2b)共用，當然，車速信號(1b)也可由各輪輪速信號的平均值替代。
權利要求1.一種車用制動防抱裝置，由輪速傳感器(1a)、車速傳感器(1b)、中央控制器(2)及串接于制動供壓管路上并受控于中央控制器的電磁閥(3)等組成，其特征在于所述的中央控制器由輪速測量電路(2a)、車速測量電路(2b)、輪速/車速比較電路(2c)及電磁閥驅動電路(2d)構成，其中，輪速測量電路(2a)及車速測量電路(2b)的輸入端分別接于輪速傳感器(1a)及車速傳感器(1b)，其輸出端分別接于輪速/車速比較電路(2c)的二個信號輸入端，輪速/車速比較電路(2c)的輸出端與電磁閥驅動電路(2d)的信號輸入端相接，以控制電磁閥(3)。
2.如權利要求1所述的車用制動防抱裝置，其特征在于所述的輪速／車速比較電路為一個由雙路電平比較器組成的雙端電平甄別器。
3.如權利要求1所述的車用制動防抱裝置，其特征在于所述的輪速／車速比較電路為一個由雙路頻率比較器組成的雙端頻率甄別器。
4.如權利要求1所述的車用制動防抱裝置，其特征在于所述的車速傳感器為多普勒效應測速傳感器。
專利摘要一種車用制動防抱裝置，它由輪速傳感器(1a)、車速傳感器(1b)、中央控制器(2)、及串接于制動供壓管路上的電磁閥(3)等組成。本裝置結構簡單、造價低廉；既可單輪控制，也可單軸控制。特別是由于本實用新型可直接檢測及控制車輪或車軸在實際制動過程中的實際滑移率，從而可使車輪在實際制動過程中在各種道路條件下既使是緊急全制動也可工作在將要抱死而未抱死的最佳制動狀態而獲得最佳的制動效果和制動安全性。
文檔編號B60T8/60GK2150112SQ92221809
公開日1993年12月22日 申請日期1992年12月2日 優先權日1992年12月2日
發明者沈樹盛 申請人:沈樹盛