汽车自动防撞液压伺服系统的研究

　　一、引言

　　汽车防撞系统是一种可向司机发出视听告警信号，同时实行自动制动的装置。在车辆防碰撞系统的运动学模型中，涉及的变量比较多且情况复杂，具有较大的随机性和模糊性，因此，只有在理论上建立起较为准确、合理和全面的数学模型，智能系统才能与车辆的实际运行情况相符，才具有实用性。

　　二、汽车主动制动液压伺服系统

　　在大致了解了汽车自动防撞的实际情况后就可以涉入液压伺服制动系统的研究和设计。本文着力于探讨本人设计的一种液压伺服系统作为汽车制动装置应用于汽车自动防撞系统。伺服系统的原理如图1：

　　图1 液压伺服系统原理图

　　1.制动主缸 2. 自动制动主缸 3. ABS系统 4. 伺服阀 5.储能器 6. 压力转换活门 7. 卸荷阀 8. 齿轮泵 9. 车轮转速传感器 10. 车轮制动主缸 11. 电控单元

　　当汽车发动机工作时，装在发动机上的2台齿轮泵向系统供压。泵所需的油液由油箱沿着低压管路供给，经泵增压后的液压油进入高压管路。液压油流经单向阀、液压油滤、卸荷阀和压力转换活门向刹车蓄压器充压和系统各工作管路供压。系统的工作压力为(15.19±0.49)MPa，当总管路内的压力达到此压力时，卸荷阀将泵转换到卸荷状态。若系统工作或因系统内漏而使蓄压器与总管路中的压力下降,当压力下降到(11.76±0.49)MPa时，卸荷阀又将泵与高压管路接通 ，继续给系统供压。若蓄压器和总管路中的压力降到(11.76±0.49)MPa 以下，则压力转换活门关闭，将蓄压器管路和总管路断开。这时，如果油泵不再向系统供压或总管路损坏，便可防止蓄压器中的压力继续下降,保证蓄压器中有11．76MPa的压力，可供制动系统刹车及实施其他应急使用。

　　在没有接受到控制信号的时候伺服阀处于中位，此时自动制动主缸在弹簧力的作用下处于左边的固定位置（左边固定块），对主制动回路没有任何的影响，接受到控制信号以后，伺服阀根据信号的大小使阀芯的偏移一定值，压力油推动自动制动主缸右移，压力油进入制动回路对制动轮缸产生制动力，此时伺服阀接受到来自电控单元的信号，根据不同强弱的信号对流量进行实时的控制。

　　当控制信号要求解除制动时，电控单元不产生信号给伺服阀，伺服阀的阀芯不偏移，液压油回邮箱，同时换位接通回油箱，压力转换活门关闭，将蓄压器管路和总管路断开，自动制动压力解除，进入完全手动操作模式。汽车制动液压伺服控制系统由信号整形、放大元件、电液伺服阀、自制动主缸、制动轮缸和检测元件等模块组成，其结构图见图2。