專利名稱：一種制動防抱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制動防抱裝置。
目前采用的制動防抱裝置大以車輪的輪周加減速度進行控制，其方法是輪周減速度超過減速度門限時減小制動器制動力，在加速度超過加速度門限值時增大制動器制動力。這種控制方法在一定情況下起到一定的效果，但控制系統的各門限值都是經過大量的反復試驗后才得出的經驗數值，而無充分的理論依據，對系統的穩定性等品質無法評價。
另一種制動防抱系統的控制方法是在緊急制動時把滑移率控制在8-30％內變化。這種控制方法可以獲得良好的操縱性。但也難把制動輪胎的滑移率保持在峰值附著系數對應的滑移率上。
上述兩種控制方法還有一個成本高的缺點，尤其是第二種。
本發明目的是提供一種制動防抱裝置，其控制方法是制動器制動力增大而地面制動力也增大時增大制動器制動力，在制動器制動力增大而地面制動力變化不大或減小時減小制動器制動力，在制動器制動力減小而地面制動力變化不大時減小制動器制動力，在制動器制動力減小而地面制動力也減小時增大制動器制動力。
在實際情況中還有一種制動器制動力減小而地面制動力增大的現象，這時可以增大制動器制動力，也可以減小制動器制動力，增大制動器制動力可以獲得良好的制動性和平順性，減小制動器制動力則可以獲得良好的操縱性但影響平順性。
本發明包括傳感電路[1]，信號前后比較電路[2]，運算電路[3]，調節器[4]。
下面將結合


各部份的特征和它們之間的聯系。
圖1是本發明的方框圖。
圖2是本發明信號前后比較電路[2]的一種方框圖。
圖3是本發明信號前后比較電路[2]的一種方框圖。
圖4是本發明信號前后比較電路[2]的一種電路圖。
圖5是本發明信號前后比較電路[2]的一種電路圖。
圖6是本發明信號前后比較電路[2]的一種方框圖。
圖7是本發是算電路[3]的一種程序流程圖。
圖8是本發明運算電路[3]的一種電路圖。
參照圖1，本發明用傳感電路[1]傳感出和地面制動力有關系的電信號，和地面制動力有關系的電信號經過信號前后比較電路[2]處理后輸出表示地面制動力增大或減小或變化不大的信號，運算電路[3]根據信號前后比較電路[2]的輸出信號和制動器制動力變化趨勢反饋信號進行運算輸出指令調節器[4]調節制動器[5]制動力的大小。
傳感電路[1]可以用力傳感元件從懸掛或車橋或制動力反作用桿傳感出和地面制動力有關系的電信號；也可以從車身某部位傳感出制動減速度——和地面制動力成正比的電信號。
參照圖2，信號前后比較電路[2]可以是一種先把和地面制動力有關系的電信號分成兩路，一路經寄存電路[2.2.1]后輸入比較電路[2.2.2]和不經寄存電路[2.2.1]的進行比較。
寄存電路[2.2.1]可以選擇一種采樣保持電路或一種電容電阻電路。
參照圖3，這是本發明的一種信號前后比較電路[2]，和地面制動力有關系的信號經寄存電路[2.2.1]寄存后輸入電壓比較器[2.3.2]的同相輸入和電壓比較器[2.3.3]的反相輸入，未經寄存電路和地面制動力有關系的電信號輸到電壓比較器[2.3.2]的反相輸入和電壓比較器的同相輸入。
參照圖4，和地面制動力有關系的電信號一路經電阻[2.4.1]接到電容[2.4.2]和電壓比較器[2.4.4]的同相輸入及電壓比較器[2.4.5]的反相輸入，經電阻[2.4.3]的一路接到電壓比較器[2.4.4]的反相輸入和電壓比較器[2.4.5]的同相輸入。因電容的電壓不能突變，所以在電壓比較器的同相輸入和反相輸入形成兩個時刻電壓。電壓比較器[2.4.4]和電壓比較器[2.4.5]比較這兩個時刻的電壓輸出表示地面制動國增大或減小或變化不大的信號。
參照圖5，信號前后的比較電路[2]還可以是把和地面制動力有關系的電信號經微分電路[2.5.1]后輸到電壓比較器[2.5.2]的同相輸入和電壓比較器[2.5.3]的反相輸入，電壓比較器[2.5.2]的反相輸入和電壓比較器[2.5.3]的同相輸入接地。
參照圖6，信號前后比較電路[2]還可以是先把和地面制動力有關系的電信號經模數轉換器[2.6.1]轉換為數字信號后，路經寄存器[2.6.2]寄存后和未經寄存的數字信號輸入比較器[2.6.3]進行比較。
信號前后比較電路[2]輸出兩位信號即可表示地面制動力增大或減小或變化不大。在此舉例其中一種，如用高電平1和低電平010表示地面制動力增大，00表示地面制動力變化不大，01表示地面制動力減小。
為提高制動防抱裝置的快速性和穩定性，應在設計過程中確定好表示地面制動力變化不大的電信號所對應的地面制動力變化率。
運算電路[2]根據地面制動力增大或減小或變化不大的信號和制動器制動力變化趨勢的反饋信號進行運算輸出指令調節器[4]動作的信號在制動器制動力增大而地面制動力增大時輸出增大制動器制動力的信號，在制動器制動力增大而地面制動力變化不大或減小時輸出減小制動器制動力的信號，在制動力器制動力減小而地面制動力變化不大時輸出減小制動器制動力的信號，在制動器制動力減小而地面制動力也減小時輸出增大制動器制動力的信號。
在實際情況中有制動器制動力減小而地面制動力增大的現象，這時運算電路[3]可以輸出減小制動器制動力的信號，也可以輸出增大制動器制動力的信號。在制動器制動力減小而地面制動力增大時減小制動器制動力可以獲得良好的操縱性，適當地增大制動器制動力可以獲得良好的制動性和平順性。
運算電路[3]可以是一種微處理器，其工作程序流程如圖7。
運算電路[3]也可以是一種數字電路。
參照圖8，這是本發明一種運算電路[3]，或非門[3.8.1]的輸出端接與非門[2.8.2]的一個輸入端，與非門[3.8.2]的另一個輸入端輸入調節器[4]的指令反饋信號，與門[3.8.4]的一個輸入端接到非門[3.8.3]的輸出端，與門[3.8.4]的輸出端接到觸發[3.8.5]的J端，觸發器[3.8.5]的K端接到信號前后比較電路[2]的一個輸出端而信號前后比較電路[2]的另一個輸出端接到非門[3.8.4]的輸入端，或非門[3.8.2]的兩個輸入端分別接信號前后比較電路[2]的兩個輸出端。
按圖8，要求在制動器制動力增大而地面制動力增大時J＝0，K＝0；在制動器制動力增大而地面制動力變化不大時J＝1，K＝0；在制動器制動力增大而地面制動力減小時J＝1，K＝1；在制動器制動力減小而地面制動力變化不大時J＝0，K＝0；在制動器制動力減小而地面制動力減小時J＝1，K＝1；在制動器制動力減小而地面制動力增大時J＝0，K＝0；當時鐘CP到來時觸發器[3.8.5]輸出運算電路的一個指令。輸出“1”電平時指令調節器[4]減小制動器制動力，輸出“0”電平指令調節器[4]增大制動器制動力。
參照圖8，與門[3.8.6]的一個輸入端接信號前后比較電路[2]的一個輸出端而另一個輸入端輸入調節器[4]的指令反饋，輸出端接觸發器[3.8.5]的置零端，其在制動器制動力減小而地面制動力增大時使運算電路輸出“0”電平，指令調節器[4]減小制動器制動力。沒有與門[3.8.6]時在制動器制動力減小而地面制動力增大時在CP脈沖后運算電路輸出“1”電平指令調節器[4]減小制動器制動力。
調節器[4]是用來調節制動器制動力大小的，在氣壓制動中可以選擇氣壓調節器，在液壓制動中可以選擇液壓調節器。
選擇的壓力調節器[4]最好是選擇調節制動器制動力減小的幅度比調節制動器制動力增大的幅度大的電磁調節器。
本發明可以在信號前后比較電路[2]和傳感電路[1]之間接上一個放大電路，這對低強度信號輸出的傳感電路[1]是必要的。
本發明可以在信號前后比較電路[2]和傳感電路[1]之間接一個濾波電路以排除干擾信號。
本發明可以在信號前后比較電路[2]和傳感電路[1]之間接一個濾波電路以排除干擾信號。
本發明還可以傳感電路[1]和信號前后比較電路[2]間接上一個校正電路以提高制動防抱控制的快速性和穩定性。
本發明可以在運算電路[3]和調節器間接一個車輪輪周減速度控制電路以提高制動防抱的效果和可靠性，節約能量。其方法是在車輪輪周減速度還未達到給定的減速度值時鎖止運算電路[3]到調節器[4]的信號，制動系統按常規制動，在輪周減速度超過給定的減速度后開通運算電路[3]到調節[4]的信號，制動防抱系統開始工作，在輪周減速度超過減速度門限時指令調節器[4]減時制動器制動力，在輪周加速度超過加速度門限值時重新鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號，使調節器[4]增大制動器制動力或使制動系統按常規制動。
本發明還可以在運算電路[3]和調節器[4]之間接一個滑移率控制電路以增強制動防抱的效果，減小能耗。其方法是在車輪滑移率還未達到下限滑移率時鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號，使制動系統按常規制動，在滑移率超過下限滑移率時開通運算電路[3]到調節器[4]的信號，在滑移率超過上限滑移率時指令調節器[4]減小制動器制動力，在滑移率小于下限值時重新鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號，使調節器[4]增大制動器制動力或使制動系按常規制動。
本發明還可以裝有一個車速限制電路，當車速低于規定值時停止制動防抱控制使制動系統按常規制動。
本發明還可以有一個制動壓力繼電器，在制動壓力小時斷開到調節器[4]的指令信號使調節器[4]增大制動器制動力或制動系統按常規制動，到制動壓力增高到一定值時又接通指令調節器[4]的指令信號。
下面將結合附圖描述本發明的實施方式。
圖9是本發明一種具體的實施方式。
圖10是本發明帶有車輪輪周加減速度控制電路的一種實施方式。
圖11是本發明帶有滑移率控制電路的一種實施方式。
參照圖9，這是本發明一種具體的實施方式，傳感電路[1]從車橋把地面制動力轉化成電量通過放大電路[6]的放大后送給信號前后比較電路[2]，因電信號前后比較電路[2]的電容[2.4.2]兩端電壓不能突變，所以在電壓比較器[2.4.4]和電壓比較器[2.4.5]的同相輸入和反相輸入的電壓是放大電路[6]兩個不同時刻輸出的電壓值。在設計制造時把地面制動力增時信號前后比較電路[2]的兩輸出端A為高電平“1”，B為低電平“0”；地面制動力變化不大時A為低電平“0”，B為低電平“0”；地面制動力減小時A為低電平“0”，B為高電平“1”。運算電路[3]對A、B和調節器[4]的調節反饋信號Y進行運算。Y為高電平“1”時為調節器[4]減小制動器制動力，Y為低電平“0”時為調節器[4]制動器制動力。觸發器[3.8.5]在時鐘CP來到時給運算電路[3]輸出一個指令信號，RD為觸發器[3.8.5]的置零端，RD＝A·Y，RD為高電平“1”時觸發器[3.8.5]置“0”，使運算電路[3]輸出“0”電平，觸發器[3.8.5]的輸入端
下面列表說明運算電路[3]的運算。表中Yn為時鐘CP到來前調節器[4]增大的指令信號，Yn+1為時鐘CP到來時運算電路[3]輸出信號。
在壓力繼電器[22]接通時，運算電路[3]的輸出信號通過壓力繼電器[22]在運算電路[3]輸出“1”時通過功率放大器[7]驅動調節器[4]減小制動器[5]制動力運算電路[3]輸出“0”時調節器[4]增大制動器[5]制動力。在此調節器[4]增大制動器[5]的制動力只能小于或等于駕駛員給出的制動力。壓力繼電器[22]在調節器到制動器管路的壓力小于它斷開電路時運算電路[3]的信號不能傳送到調節器[4]，調節器[4]增大制動器制動力，當制動器[5]管路的壓力達到壓力繼電器[22]接通電路后運算電路[3]的信號才能傳到調節器[4]。車速限制電路在車速小于它規定的車速時把制動防抱裝置關掉制動系統按常規制動。
參照圖10，這是本發明帶有車輪輪周加減速度控制電路的一種實施方式。運算電路[3]的信號要經過與門[12]和或門[15]才能到達調節器[4]，車輪轉速傳感器[8]把車輪轉速信號送到車輪輪周加減速度運算器[9]進行運算，輪周加減速度運算器[9]向低限減速度控制器[10]和減速度門限控制器[13]以及門限加速度控制器[14]提供車輪輪周加減速度信號，當輪周減速度未達到低限減速度時，減速度低限控制器[10]和減速度門限控制器[13]輸出“0”電平；在輪周減速度達到減速度低限值而未達到減速度門限值時，減速度低限控制器[10]輸出“1”電平；當輪周減速度超過減速度門限值時減速度門限控制器輸出“1”電平；當輪周加速度未達到加速度門限值時，加速度門限控制器[14]輸出“0”電平，當輪周加速度超過加速度門限值對加速度門限控制器[14]輸出“1”電平。開始制動時，減速度門限控制器[10]和觸發器[11]輸出“0”電平，使與門[12]的一個輸入端為“0”電平。運算電路[3]的信號不能通過與門[12]，制動系統按常規制動。在減速度低限控制器[10]輸出“1”電平后，它觸發觸發器[11]使觸發器[11]輸出高電平“1”，從而使與門[12]的一個輸入端為“1”電平，與門[12]的輸出信號決定于運算電路[3]的輸出信號；在減速器門限控制器[13]輸出“0”電平時運算電路[3]的輸出信號通過與門[12]和或門[15]指令調節器[4]動作。在減速度門限控制器[13]輸出“1”電平時它通過或門[15]指令調節器[4]減小制動器制動力。加速度門限控制器[14]輸出高電平“1”時它使觸發器[11]置零，從而使與門[12]輸出“0”電平重新鎖上運算電路[3]到調節器[4]的信號，使調節器[4]增大制動器制動力或制動系統按常規制動。
參照圖11，這是本發明帶有滑移率控制電路的一種實施方式，運算電路[3]的輸出信號要經過與門[20]和或門[21]才能指令調節器[4]。車輪轉速傳感器[8]和車速傳感器[16]把車輪轉速信號和車速信號傳送到滑移率運算電路[17]，滑移率運算電路[17]向滑移率下限控制器[18]和滑移率上限控制器[19]提供滑移率信號。當滑移率小于下限滑移率時滑移率下限控制器[18]輸出“0”電平，當滑移率達到下限值時滑移率下限控制器[18]輸出輸出“1”電平。當滑移率達到上限滑移率，滑移率上限控制器[19]輸出“1”電平，滑移率未達到上限滑移率時，滑移率上限控制器[19]輸出“0”電平。當滑移率下限控制器輸出“0”電平時，與門[20]的一個輸入為“0”所以輸出端也為“0 ”，運算電路[3]的信號不能送到調節器[4]，制動系統按常規制動；當滑移率下限控制器[18]輸出“1”電平而滑移率上限控制器[19]輸出“0”電平時，運算電路[3]的信號通過與門[20]和或門[21]指令調節器[4]動作。當滑移率上限控制器[19]輸出“1”電平時它通過或門[15]指令調節器[4]減小制動器制動力。
本發明的優點是能制造廉價的制動防抱裝置，能結合傳統的防抱控制技術得出更為優良的防抱控制，能自適應地尋找最佳滑移率。
權利要求
1.一種制動防抱裝置，包括傳感電路[1]，信號前后比較電路[2]，運算電路[3]，調節器[4]，其特征在于a、用傳感電路[1]傳感出和地面制動力有關系的電信號，b、用信號前后比較電路[2]處理和地面制動力有關系的電信號并輸出表示地面制動力增大或減小或變化不大的信號，c、用運算電路[3]在制動器制動力增大而地面制動力也增大時輸出增大制動器制動力信號，在制動器制動力增大而地面制動力變化不大或減小時輸出減小制動器制動力的信號，在制動器制動力減小而地面制動力變化不大時輸出減小制動器制動力的信號，在制動器制動力減小而地面制動力也減小時輸出增大制動器制動力的信號，d、用調節器[4]調節制動器制動力的大小。
2.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是運算電路[3]在制動器制動減少而地面制動力增大時輸出減小制動器制動力的信號。
3.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是運算電路[3]在制動器制動力減小而地面制動力增大時輸出增大制動器制動力的信號。
4.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是信號前比較電路[2]包括寄存電路[2.2.1]和比較電路[2.2.2]，經寄存電路[2.2.1]和地制動力有關系的電信號和未經過寄存電路[2.2.1]的和地面制動加有關系，電信號輸入比較電路[2.2.2]進行比較。
5.按權利要求4所述的制動防抱裝置其特征是信號前后比較電路[2]有兩個電壓比較器[2.3.2]和[2.3.3]，寄存電路[2.2.1]的輸出端接電壓比較器[2.3.2]的同相輸入和電壓比較器[2.3.3]是反相輸入，寄存電路[2.2.1]的輸入端接電壓比較器[2.3.2]的反相輸入和壓比較器[2.3.3]的同相輸入。
6.按權利要求5所述的制動防抱裝置其特征是寄存電路[2.2.1]是一種采樣保持電路。
7.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是信號前后比較電路[2]包括電阻[2.4.1]，電阻[2.4.3]，電容[2.4.2]，電壓比較器[2.4.4]，電壓比較器[2.4.5]，和地面制成力有關系的電信號經電阻[2.4.1]輸入電容[2.4.2]和電壓比較器[2.4.4]的同相輸入和電壓比較器[2.4.5]的反相輸入，和地面制動力有關系的電信號經電阻[2.4.3]輸入電壓比較[2.4.4]的反相輸入和電壓比較器[2.4.5]的同相輸入。
8.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是信號前后比較電路[2]包括一個微分電路[2.5.1]和電壓比較器[2.5.2]，電壓比較[2.5.3]，微發電路[2.5.1]的輸出端接電壓比較器[2.5.2]的同相輸入和電壓比較器[2.5.3]的反相輸入，電壓比較[2.5.2]的反相輸入和電壓比較器[2.5.3]4同相輸入接地。
9.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是信號前且比較電路[2]包括模數轉換器[2.6.1]，寄存器[2.6.2]和比較器[2.6.3]，經寄存器[2.6.2]的數字信號和不經寄存器[2.6.2]的數字信號輸入比較器[2.6.3]進行比較。
10.按權利要求，所述的制動防抱裝置其特征是運算電路[3]是一種微處理器。
11.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是運算電路[3]是一種數字電路。
12.按權利要求11所述的制動防抱裝置其特征是運算電路[3]包括或非門[3.8.1]，與非門[3.8.2]，非門[3.8.3]，與門[3.8.4]，觸發器[3.8.5]，與非門[3.8.3]兩個輸入端分別接調節器[4]的指令反饋電路和或非門[3.8.1]的輸出端，與門[3.8.4]的輸入端分別接非門[3.8.3]的輸出端和與非門[3.8.2]的輸出端，與門[3.8.4]的輸出端接觸發器[3.8.2]的J輸入端，觸發器[3.8.5]的K輸入端接信號前后比較電路[2]的一個輸出端而信號前后比較電路[2]的另一輸出端和非門[3.8.3]的輸入端相接，或非門[3.8.1]的兩個輸入端分別接信號前后比較電路[2]的兩個輸出端。
13.按權利要求3和12所述的制動防抱裝置期特征是信號前后比較電路[2]的一個輸出端和調節反饋電路分別接到與門[3.8.6]的一個輸入端，與門[3.8.6]的輸出端接觸發器[3.8.5]的置零端。
14.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是信號前后比較電路[2]和傳感電路[1]間接有放大電路。
15.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是在傳感電路[1]和信號前后比較電路[2]之間接有濾波電路。
16.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是在傳感電路[1]和信號前比較電路[2]之間接有校正電路。
17.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是在調節器[4]和運算電路[3]之間接有功率放大電路。
18.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是調節器[4]到制動器[5]的管路上有壓力繼電器[22]通斷調節器[1]的指令信號。
19.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是在運算電路[3]和調節器[4]有一個車輪輪周減速度控制電路，在輪周減速度未達到要求時鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號，在輪周減速度達到要求后開通運算電路[3]到調節器[4]的信號，在輪周減速度超過減速度門限時指令調節器[4]減小制動器制動力，在輪周加速度大于加速度門限時重新鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號調節器[4]增大制動器制動力。
20.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是在運算電路[3]和調節器[4]之間有一個滑移率控制電路，在車輪滑移率大于下限滑移率時傳遞運算電路[3]到調節[4]的信號，在車輪滑移率超過上限時指令調節器[4]減小制動器制動力，在滑移率小于下限滑移率時鎖住運算電路[3]到調節器[4]的信號。
21.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是有一車速限制電路，在車速小于限制值時停止制動防抱裝置工作。
22.按權利要求1所述的制動防抱裝置其特征是把其電路部份地集成到集成塊上。
全文摘要
一種制動防抱裝置，它有傳感電路測出地面制動力。信號前后比較電路輸出表示地面制動力增大或減少或變化不大的信號。運算電路在制動器制動力增大而制動力也增大時輸出增大制動器制動力的信號，在制動器制增大而地面制動力不增大時輸出減小制動器制動力的信號，在制動器制動力減而地面制動力也減小時輸出增大制動器制動力的信號，制動器制動力減小而地面制動力變化不大時輸出減小制動器制動力的信號。調節器調節制動器制動力。
文檔編號B60T8/00GK1149022SQ9510094
公開日1997年5月7日 申請日期1995年3月7日 優先權日1995年3月7日
發明者黃民山 申請人:黃民山