防抱死制动器制造技术

在一种防抱死制动装置中，设定决定函数和开关函数，当车轮滑动率等于目标值时决定决函数的符号改变，开关函数包括一个积分项，积分项是决定函数的时间积分，制动转矩目标值的确定使其与开关函数成正比。或者，按照决定函数计算的制动转矩目标值根据车轮加速度进行修正，以这种方式使制动转矩及路面和轮胎之间的车轮滑动率得以精确的控制。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在汽车制动过程中产生需要的制动转矩的控制技术。为防止汽车车轮在制动中抱死，以车轮速度和车速之间的差为基础反馈控制制动转矩的防滑制动器，例如，公开在下述文件中(1)Tan和Chin著“车辆牵引控制可变结构控制研究”美国机械工程师协会会刊“动力系统、测量和控制”113，223/230(1991)(2)Chin，William，Sidlosky，Rule和Sparsehu著“滑动模式ABS车轮滑动控制” Am.控制会议会刊1/5(1992)在上述文件中公开的装置中，作为论点提出包括车速和轮速的函数，按照附图说明图13的曲线(b)所示，函数是否为正或负来改变制动转矩，从而将路面和轮胎之间的车轮滑动率控制在目标值上。但是由于产生制动转矩的致动器的延滞或由于计算函数所需要的时间，在产生制动转矩时存在延滞，这倾向于引起制动转矩或车轮滑动率的摆动。为了抑制摆动，可以设定函数特征，使制动转矩不突然变换，而是如图13的曲线(a)所示从最大值向最小值平滑变化。但是，当制动转矩逐渐变化时，控制误差增加，从而使车轮滑动率的目标值和实际值不能精确相互重合。因此，本专利技术的目的是精确地控制路面和轮胎间的车轮滑动率。本专利技术的另一个目的是缩短制动距离。为了实现上述目的，本专利技术提供一种防抱死制动装置，它包括用于检测轮速的机构，用于检测车速的机构，用于根据轮速和车速计算车轮滑动率的机构，以及用于控制制动转矩使车轮滑动率等于预定目标值的机构。该装置还包括用于设定关于当车轮滑动率等于目标值时符号改变的决定函数(determining function)的机构，用于设定包括一个具有决定函数的时间积分的积分项的开关函数(switchingfunction)的机构，用于按照开关函数的值决定制动转矩的目标值的机构，以及用于将制动转矩控制在制动转矩的目标值的机构。决定函数和开关函数最好分别由下面的(A)和(B)式限定(A)σ(t)＝η·Xv(t)＋Xw(t)其中η＝λ0－1λ=Xv(t)-Xw(t)Xv(t)]]>σ(t)决定函数Xv(t)车速Xw(t)轮速λ0目标车轮滑动率λ车轮滑动率(B)s(t)=σ(t)+k1·∫t0tσ(t)dt]]>其中S(t)开关函数K1常数而且，制动转矩目标值最好由下面的(C)式限定(C)ucmd(t)＝Jw·q(t)其中 Jw，q+，q-，δ常数Ucmd(t)制动转矩目标值f(s)当f(0)＝q-，f(δ)＝q+时的单调增加函数按照本专利技术的另一个方面，防抱死制动装置包括用于设定关于当车轮滑动率等于目标值时符号改变的决定函数的机构，用于按照决定函数的值计算制动转矩目标值的机构，用于测定车轮角加速度的机构，用于通过角加速度的修正值修正制动转矩目标值的机构，以及用于将制动转矩控制于制动转矩目标值的机构。决定函数最好由下式(D)限定(D)S(t)＝η·Xv(t)＋Xw(t)其中η＝λ0－1λ=Xv(t)-Xw(t)Xv(t)]]>S(t)决定函数Xv(t)车速Xw(t)轮速λ0目标车轮滑动率λ车轮滑动率另外，制动转矩目标值的计算和修正最好通过下式(E)进行(E)Ucmd(t)=Jw{V(t)+Kw·Xw·}]]>其中 Jw，V+，V-，Kw常数Xw车轮角加速度Ucmd(t)制动转矩目标值本专利技术的细节以及其它的特征和优点将对照附图在下文中详述。图1是按照本专利技术的防抱死制动装置的结构示意图；图2是表示按照本专利技术的防抱死控制的基本程序的流程图；图3是表示按照本专利技术的制动转矩控制程序的流程图；图4是表示按照本专利技术的开关函数的特征的曲线图5A至5F是表示按照本专利技术的防抱死制动控制特征的模拟效果的曲线图；图6A至6F与图5A至5F类似，但是表示当积分项被分离时的模拟效果；图7A至7F与图6A至6F类似，但是表示常数δ是0时的模拟效果；图8是按照本专利技术第二实例的防抱死制动装置的结构示意图；图9是表示按照本专利技术第二实施例的基本防抱死程序的示意图；图10是表示按照本专利技术第二实施例的Vi(t)的特征的曲线图；图11A至11F是表示当反馈增益Kw为0时按照本专利技术第二实施例的防抱死制动控制特性的模拟效果；图12A至12F与图11A至11F类似，但表示当反馈增益Kw是0.3时的模拟效果；图13是表示按照现有技术的制动转矩控制特性的曲线图。现参阅图1至图7，制动器1通过制动压力调节机构2借助油压使车轮10制动。制动压力调节机构2包括例如一个油压泵和伺服泵或类似装置，它与控制组件3的信号输出成正比地向制动器1供应压力。来自检测车轮10的转速Xw(t)的轮速传感器4，检测车辆底盘的速度Xv(t)的车速传感器5，以及检测制动踏板8的压下角θ(t)的制动踏板压下角传感器6的信号被输入控制组件3。车速传感器5例如可以包括一个检测作用在车上的正，反向加速度的加速度传感器和一个积分该输出的积分器。控制组件3例如可以包括一个根据输入信号，即，轮速Xw(t)、车速Xv(t)和制动踏板压下角θ(t)，使用下式(1)-(7)计算目标制动转矩Ucmd(t)并向制动压力调节机构2输出信号的微计算机。制动器1和轮速传感器4安装在每个车轮10上，制动压力信号向每个车轮10输出。σi(t)＝η·Xv(t)＋Xwi(t)(1)其中，i是表示车轮号的下标。例如，当有四个车轮时，令右前轮#1的轮速为Xw1(t)，左前轮#2的轮速为Xw2(t)，右后轮#3的轮速为Xw3(t)左后轮#4的轮速为Xw4(t)。为每个车轮计算决定函数σi。η是一个预定值，它是根据路面和轮胎间的车轮滑动率的目标值λ0，使用下式计算的η＝λ0－1路面和轮胎间的车轮滑动率λi是由下式限定的λi=Xv(t)-Xwi(t)Xv(t)]]>根据定义，σi(t)＝0表示车轮滑动率等于目标值λ0。σi(t)＞0表示车轮滑动率小于目标值。σi(t)＜0表示车轮滑动率大于目标值。接着，根据下式计算开关函数Si(t)si(t)=σi(t)+ki·∫t0tσi(t)dt---(3)]]>其中，t为现在的时刻，K1为预定的正整数。每个车轮的制动转矩的目标值Ucmd(t)是根据下式计算的Ucmd(t)＝Jw·qi(t)(4) 其中，f(Si)是满足f(0)＝qi，f(δ)＝qi+的光滑单调增加函数。δ是一个正预定值。qi+，qi-是满足下述条件的常数qi+>η·Xv·(t)+fμi-fresisti+K1·σi(t)---(6)]]>qi-<η·Xv·(t)+fμi-fresisti+K1·&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防抱死制动装置，包括用于检测轮速的装置（４），用于检测车速的装置（５），用于根据所述轮速和车速计算车轮滑动率的装置（３），以及用于控制制动转矩而使所述车轮滑动率等于预定目标值的装置（２，３），其特征在于： 所述制动装置还包括用于设定一个关于当所述车轮滑动率等于所述目标值时符号改变的决定函数的装置（Ｓ１２）；用于设定一个开关函数的装置（Ｓ１３），该开关函数包括一个具有所述决定函数的时间积分的积分项；以及用于将所述制动转矩控制在所述制动转矩目标值上的装置（Ｓ１５）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川边武俊，矶辺修，野津育朗，高桥贞博，中泽雅生，
申请(专利权)人：日产柴油机车工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]