專利名稱：一種汽車緊急制動時的防偏方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車技術，更具體地說，涉及一種用于汽車行駛在光滑路面緊急制動發生打滑而偏向的汽車緊急制動防偏方法及其裝置。
汽車在滑溜的路面上緊急制動時，由于路面不平，裝載不勻，制動不同步等原因，容易引起汽車滑動，方向盤失控，造成事故的發生。國內外許多專家與學者對此進行了大量的研究，取得了許多研究成果，研制出一些防滑裝置。但由于汽車緊急制動時，慣性大，時間短，這些裝置很難取得很好的效果，至今都沒有得到廣泛的應用。這些裝置的出發點都是想阻止或減少汽車的滑動，其中有純機械式的，有噴氣、噴水、噴砂和噴一些增大摩擦力材料的方法，用這些方法雖對防滑起到了一定的作用，但也還存在一些問題1.汽車緊急制動造成事故的主要原因并非汽車滑動，而是方向盤失控，汽車偏向，這些方法都未能很好地解決這個問題。
2.用噴材料的方法使用不方便。
3.由于汽車緊急制動時慣性大，噴材料防滑效果不明顯，若增大噴射量，必將給設備帶來安裝困難、使用不便、成本昂貴等不利因素，因此沒有得到推廣使用。
4.機械式防滑裝置可分為兩類，一類是同時使汽車4輪全部制動，一類是靠輔助裝置另外增加摩擦力。前一類顯然不能防止汽車偏向和解決方向盤失控現象，實際上往往是由于方向盤失控而引起事故的出現，后一類由于機械反應速度慢，若此裝置事先安裝離地太近，勢必防礙汽車的正常行駛，若離地太高，則不能起到良好的防滑效果。
事實上，在滑溜的路面上汽車緊急制動時，引起事故的主要原因并非滑動，而是方向盤失控，因此日本最近研制了電子或防滑裝置，從而保證方向盤不失控，其原理是保證制動力恒小于輪胎與路面的摩擦力，得到了一些應用，然而此種方法存在下面兩個問題1.由于路面情況復雜，其與輪胎的摩擦力很難檢測，否則必將增加成本。
2.此方法不允許汽車滑動，僅是滾動，然而滾動摩擦系數小于滑動摩擦系數，因而必然要增長緊急制動的行駛距離。
因此此種裝置亦很難大力推行。
本發明的目的在于提供一種可避免或削弱汽車在光滑路面上緊急制動時方向盤失控的汽車緊急制動防偏方法，利用該方法可克服現有的防止汽車緊急制動時方向失控方法的缺點。
本發明的目的還在于提供一種汽車緊急制動防偏裝置，這種汽車緊急制動防偏裝置允許汽車滑動以使緊急制動時行駛距離最短及防止方向盤失控。
本發明的目的是這樣實現的，構造一種汽車緊急制動防偏方法，包含以下步驟，包含以下步驟檢測汽車前、后輪轉角；判斷前、后輪偏角是否相同，如果相同則重復檢測汽車前、后輪偏角的步驟；判斷前、后輪是左偏還是右偏；當判斷前、后輪發生左偏時計算調整量及按左偏控制方法進行調整；當判斷前、后輪發生右偏時計算調整量及按右偏控制方法進行調整。
本發明的目的是這樣實現的，同時構造一種汽車緊急制動防偏裝置，其中包括，前輪方向轉角檢測器1、后輪方向偏角檢測器2、接收所述前輪方向偏角檢測器1的輸出信號的第一信號處理器3、接收所述后輪方向偏角檢測器2的輸出信號的第二信號處理器4，與所述第一、第二信號處理器3、4耦合的微處理機5，以及與所述微處理機5耦合的第一D/A轉換器6和第二D/A轉換器7，分別與所述第一、第二A/D轉換器6、7輸出端耦合的第一放大器8和第二放大器9，分別與所述第一、第二放大器8、9輸出端耦合的第一執行機構和第二執行機構10、11。
本發明的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述前輪方向轉角檢測器1包含用于直接檢測的碼盤。
本發明的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述后輪方向偏角檢測器2包含壓力傳感器108、09和慣性傳動機構106、107、103、101。
本發明的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述第一信號處理器3包含放大器301、計數器302和緩沖器303，所述第二信號處理器4包含濾波器401、401’、放大器402、402’，與放大器402、402’并接的校正電路403、403’，A/D變換器404、404’以及緩沖器405、405’。
本發明的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述第一、第二執行機構10、11包含液壓或氣動電磁閥。
實施本發明的汽車緊急制動防偏方法及其裝置，從根本上改變了怎樣防止汽車在滑溜的路面上緊急制動造成事故的方法，變以前的防滑為防偏(允許汽車有一定的滑動)。以前的機械式、噴料式防滑裝置并不能解決汽車偏向問題和方向盤失控問題。而本發明的裝置可解決這一問題，其次，克服了它們的使用不便，安裝困難，效果不明顯的缺點，與最近日本的電子式防滑裝置相比更有長足的進步，1).測量方便；2).成本不高；3).制動距離較短。實際上之所在本方法能取得較好效果，關鍵是認為1).汽車滑動引起汽車偏向和方向盤失控，但并非一定要防止汽車滑動才能防止汽車偏向；2).采用了直接防止汽車偏向的概念，并研制出相應的裝置；3).允許汽車滑動，而不允許汽車偏向，這樣就可縮短制動時的行駛距離；
4).采用了電腦控制，可實現復雜的控制。
結合附圖，進一步說明本發明的實施例，附圖中，

圖1為本發明的汽車緊急制動防偏方法的框圖表示；圖2為本發明的汽車緊急制動防偏裝置的結構圖；圖3為本發明的汽車緊急制動防偏裝置的電原理圖；圖4為圖2中用于間接檢測的后輪偏角檢測器2的結構示意圖；圖5為圖2中微處理機5中控制程序的邏輯框圖。
為了盡量減少汽車在滑溜的路面上緊急制動造成的事故率，首先是應解決此時的方向盤失控問題，在保證方向盤不失控的前題下，盡量減少汽車的制動距離。圖1給出了一種在幾乎不影響汽車的制動距離的條件下，防止方向盤失控的控制方法，即通過檢測此時前后車輪的偏向角，比較兩偏向角，在保證一輪滑動(制動時假設兩后輪都在滑動)的條件下，或許可說，在保證一輪處于當前的制動力的條件下，用模糊控制方法或其它控制方法對另一輪制動力進行調整，使前后兩輪的偏向角保持一致。
圖2給出了實施圖1方法的汽車緊急制動防偏裝置，可見該裝置由以下幾個部分組成，1).由前輪方向轉角檢測器1和后輪方向偏角檢測器2組成的檢測部分；2).由第一信號處理器3和第二信號處理器4構成的信號處理部分；3).電腦部分5；以及由第一、第二D/A轉換器6、7，第一、第二放大器8、9以及第一、第二執行機構10、11構成的控制執行部分。
檢測部分用于完成前、后輪方向偏角的檢測，有直接檢測和間接測兩種，直接檢測就是直接檢測車輪的偏向角，如可用碼盤方式、電位器、電感、電容、光電碼盤等方法。間接檢測就是通過壓力，加速度、速度等方法進行檢測，再通過計算、算出車輪的偏向角，如可采用壓力傳感器，應變片等方法進行檢測。
其次檢測還可分為接觸式檢測與非接觸式檢測、接觸式檢測如電位器、碼盤、壓力傳感器、應變電等方法。非接觸檢測如電感、電容、光電碼盤等方法，以上這些方法都可用于對前后輪偏向角的檢測。
所述前輪方向轉角檢測器1采用直接檢測，所述后輪方向偏角檢測器2采用間接檢測方法對后輪檢測偏角。圖4給出了一種間接檢測的實施結構圖。其中，圖4(a)為剖視圖；圖4(b)為俯視圖。在圖4(a)和圖4(b)中，101為六角螺帽，102為圓墊片，103為軸承，104為彈簧墊圈、105為螺栓、106為轉動臂，107為支承架、108和109為壓力傳感器。
信號處理部分主要完成對檢測信號的濾波、整形、放大、校正、A/D轉換等功能，使之信號轉換為可為計算機接收的二進制形式。如圖3所示，信號處理部分的第一信號處理器3分別包含放大器301、計數器302、緩沖器303，第二信號處理器4包含濾波器401、401’，放大器402、402’、校正電路403、403’，A/D變換器404、404’，以及緩沖器405、405’。帶撇者“，”用于左后輪，不帶撇者用于右后輪。
電腦5起著控制中樞作用，完成數據采集、計算和用現代控制原理進行控制的作用，其中的程序ROM中的控制流和框圖如5所示。
執行機構擔負對被控對象的控制任務，它包括D/A轉換、信號放大和執行元件三部分，這里采用電磁閥作執行元件。
權利要求
1.一種汽車緊急制動時的防偏方法，其特征在于，包含以下步驟檢測汽車前后輪轉角；判斷前、后輪偏角是否相同，如果相同則重復檢測汽車前后輪偏角的步驟；判斷前、后輪是左偏還是右偏；當判斷前、后輪發生左偏時計算調整量及按左偏控制方法進行調整；當判斷前、后輪發生右偏時計算調整量及按右偏控制方法進行調整。
2.一種汽車緊急制動時的防偏裝置，其特征在于包括前輪方向轉角檢測器(1)、后輪方向偏角檢測器(2)、接收所述前輪方向偏角檢測器(1)的輸出信號的第一信號處理器(3)、接收所述后輪方向偏角檢測器(2)的輸出信號的第二信號處理器(4)，與所述第一、第二信號處理器(3)、(4)耦合的微處理機(5)，以及與所述微處理機(5)耦合的第一D/A轉換器(6)和第二D/A轉換器(7)，分別與所述第一、第二A/D轉換器(6)、(7)輸出端耦合的第一放大器(8)和第二放大器(9)，分別與所述第一、第二放大器(8)、(9)輸出端耦合的第一執行機構(10)和第二執行機構(11)。
3.如權利要求2所述的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述前輪方向轉角檢測器(1)包含用于直接檢測的碼盤。
4.如權利要求2所述的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述后輪方向偏角檢測器(2)包含壓力傳感器(108、109)和慣性傳動機構(106、107、103、101)。
5.如權利要求2所述的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述第一信號處理器(3)包含放大器(301)、計數器(302)和緩沖器(303)，所述第二信號處理器(4)包含濾波器(401、401’)、放大器(402、402’)，與放大器(402、402’)并接的校正電路(403、403’)，A/D變換器(404、404’)以及緩沖器(405、405’)。
6.如權利要求2所述的汽車緊急制動防偏裝置，其特征在于，所述第一、第二執行機構(10)、(11)包含液壓或氣動電磁閥。
全文摘要
本發明提出了一種解決汽車在光滑路面上緊急制動引起汽車偏向和方向盤失控的全新方法和裝置，這種方法和裝置的基本思路是以直接防止汽車偏向來代替傳統的防止汽車滑動，即通過檢測制動時前后車輪的偏向角，然后在保證一輪處于當前的制動力的前提下，對另一輪制動力進行調整，使前后兩輪的偏向角保持一致。本發明的方法及裝置可在一定程度上降低事故率，保證財產和人身安全。
文檔編號B60T8/88GK1101884SQ93119220
公開日1995年4月26日 申請日期1993年10月19日 優先權日1993年10月19日
發明者楊新勝 申請人:楊新勝