可主动调节四个轮缸压力的ABS/ASR集成液压系统

　　1 ABS/ASR集成系统简介

　　汽车制动防抱死系统(简称ABS),是一种典型的汽车主动安全装置。其作用是在制动过程中防止车轮抱死,从而提高车辆方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离。

　　汽车驱动防滑系统(简称ASR),也是一种主动安全装置。根据车辆的行驶情况,ASR使车辆驱动轮在恶劣路面或复杂路面条件下得到最佳纵向驱动力,能够在驱动过程中防止驱动车轮发生过分滑转,提高车辆的方向稳定性,转向操纵能力和加速性能。ASR可视为ABS在技术上的自然延伸。在装备了ABS的汽车上,添加了发动机输出力矩调节和驱动轮制动力矩调节功能后,ABS所用的车轮转速传感器和压力调节器可全部为ASR所利用[1]。两者在控制方法上类似,许多程序模块可以通用,因而在实际应用中通常把两者集成在一起,形成ABS/ASR集成系统。

　　在已有成熟产品上,通过添加部分元件和进行少量的改造以集成更多实用的控制功能是车辆电控系统发展趋势之一。基于这一思想,本文对具有ABS功能的捷达GTX轿车液压制动系统进行了改造,实现了可以独立调节四个轮缸压力的ABS/ASR集成液压系统,为后续集成ACC(自适应巡航控制)、HAC(坡道起步辅助控制)、CBC(转向制动控制)等功能打下硬件基础。

　　2 ABS/ASR液压集成系统的组成

　　ASR系统仅需要对车辆的驱动轮进行主动制动干预,故国内外成熟的ABS/ASR集成系统中,其液压执行机构只对驱动轮进行轮缸压力调节。本文描述的液压系统针对试验样车4X2前轮驱动方式和交叉双制动管路布置方案,基于原车装配的ABS压力调节器,进行了车辆制动系统的设计改造,添加了外部液压动力源,通过工作模式电磁阀的动作实现ABS制动方式和主动制动干预方式的切换。ABS/ASR集成液压系统原理图如图1所示。

　　2.1 ABS压力调节器总成

　　捷达GTX型轿车的Teves MK20-I型ABS压力调节器安装在制动总泵与车轮制动分泵之间,有2个进油口和4个出油口,2个进油口分别与制动总泵相连,形成2个交叉制动回路,4个出油口分别与4个车轮的制动分泵相连[2]。

　　图1中X1虚线框为压力调节器总成内部结构示意图,主要由阀体、电磁阀、单向阀、低压储液器、回油泵和直流电动机等部分组成。共采用8个二位二通电磁阀,对应每个车轮有2个电磁阀,在通向每一个车轮制动分泵管路中,都设有1个常开进油电磁阀和1个常闭回油电磁阀。经测试,常开进油电磁阀起动电流约2.4A,稳态电流约1.5A,常闭回油电磁阀起动电流约3.6A,稳态电流约2.6A,且电磁阀连续通电时间不得大于90s。每个进油电磁阀旁路上都并联一个单向阀起回油和卸压作用。在2个回路的出油电磁阀同回油泵之间串联有一个低压储液器,主要用于储存ABS减压过程中从制动分泵流回的制动液。电动回流泵为柱塞式,由一永磁直流电动机驱动[3],电机空载起动电流约8.2A,稳态电流约6.0A。