基于jeagx的absar集成液壓系統(tǒng)改造方案

1增強(qiáng)abs系統(tǒng)在車(chē)輛制動(dòng)方面的應(yīng)用abs（前臂）是一種剎車(chē)預(yù)防系統(tǒng)，是現(xiàn)代汽車(chē)自動(dòng)安全系統(tǒng)的重要組成部分。車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程中,如果制動(dòng)分泵的制動(dòng)壓力過(guò)大,車(chē)輪將發(fā)生制動(dòng)抱死。此時(shí),輪胎和地面間側(cè)向附著力很小,車(chē)輛不但不能充分利用地面附著力進(jìn)行制動(dòng),而且容易甩尾和失去轉(zhuǎn)向能力,十分危險(xiǎn)。應(yīng)用ABS系統(tǒng),可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵的制動(dòng)壓力以使車(chē)輪不發(fā)生制動(dòng)抱死,改善了汽車(chē)制動(dòng)性能,提高了車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的主動(dòng)安全性。ASR(Anti-slipregulationsystem)即驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng),是在ABS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的提高車(chē)輛驅(qū)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)力性和安全性的車(chē)輛電子控制系統(tǒng)。車(chē)輛加速過(guò)程中,如果發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩過(guò)大,則驅(qū)動(dòng)輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn),此時(shí)車(chē)輛無(wú)法充分利用地面附著力進(jìn)行加速,甚至不能起步。ASR系統(tǒng)通常采用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩控制、制動(dòng)干預(yù)控制和綜合控制3種方式進(jìn)行調(diào)節(jié),防止驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)。采用制動(dòng)干預(yù)控制只需要在ABS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加少量的硬件,并對(duì)軟件功能進(jìn)行擴(kuò)展。目前國(guó)外ABS技術(shù)已經(jīng)十分成熟,但ASR系統(tǒng)在中、低檔轎車(chē)上應(yīng)用不多。本文針對(duì)JETTAGTX轎車(chē)原有的ABS液壓系統(tǒng)進(jìn)行改造,改造后的液壓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)ABS/ASR的制動(dòng)干預(yù)控制功能。2abs液壓系統(tǒng)原理圖JETTAGTX轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)采用交叉布置的雙管路型式,即左前輪和右后輪為同一制動(dòng)管路,右前輪和左后輪為同一制動(dòng)管路,保證當(dāng)某一制動(dòng)管路出現(xiàn)故障時(shí)車(chē)輛仍具有50%的制動(dòng)能力。制動(dòng)器為前盤(pán)后鼓式,具有真空助力器。該ABS系統(tǒng)對(duì)左后輪和右后輪制動(dòng)壓力按低選原則一同調(diào)節(jié),對(duì)左前輪和右前輪進(jìn)行獨(dú)立控制,實(shí)際上為三通道控制系統(tǒng),其液壓控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示。圖1中虛線圍成部分為集成的MK20型ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器,它是ABS電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件,安裝在制動(dòng)總泵與制動(dòng)分泵之間,有2個(gè)進(jìn)油口和4個(gè)出油口,2個(gè)進(jìn)油口分別與制動(dòng)總泵相連,形成2個(gè)交叉制動(dòng)回路,4個(gè)出油口分別與4個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)分泵相連。該壓力調(diào)節(jié)器主要由閥體、電磁閥、單向閥、低壓儲(chǔ)液器、柱塞泵和直流電機(jī)等組成。閥體采用多復(fù)合孔技術(shù)將液壓元件連成通路,結(jié)構(gòu)緊湊。共采用8個(gè)二位二通電磁閥,對(duì)應(yīng)每個(gè)車(chē)輪有2個(gè)電磁閥。通向每一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)分泵的管路中,都設(shè)有一個(gè)常開(kāi)進(jìn)油電磁閥和一個(gè)常閉回油電磁閥。每個(gè)常開(kāi)電磁閥旁路上都并聯(lián)一個(gè)單向閥,在解除制動(dòng)時(shí)起加快回油和泄壓作用,柱塞泵兩側(cè)也各串聯(lián)有一個(gè)單向閥。在2個(gè)回路的常開(kāi)電磁閥同回油泵之間串聯(lián)有一個(gè)低壓儲(chǔ)液器,主要用于儲(chǔ)存ABS減壓過(guò)程中從制動(dòng)分泵流回的制動(dòng)液,同時(shí)衰減制動(dòng)壓力的脈動(dòng)。柱塞泵由四極四刷式永磁直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。3abs/r集成液壓控制系統(tǒng)的改造利用JETTAGTX轎車(chē)原有的ABS壓力調(diào)節(jié)器,增加ASR壓力油供給系統(tǒng)和控制用電磁閥,并對(duì)軟件進(jìn)行擴(kuò)展后即可實(shí)現(xiàn)ABS和ASR制動(dòng)干預(yù)控制的全部功能。進(jìn)行ABS/ASR集成液壓系統(tǒng)改造時(shí)遵循以下原則:①改造后的ABS/ASR系統(tǒng),ABS具有優(yōu)先控制權(quán),當(dāng)ABS起作用時(shí)ASR系統(tǒng)應(yīng)提前退出工作,不能影響ABS系統(tǒng)的正常工作;②如果ABS/ASR系統(tǒng)發(fā)生故障,集成液壓系統(tǒng)應(yīng)具有常規(guī)制動(dòng)功能;③ABS工作時(shí)不能對(duì)ASR的壓力供給系統(tǒng)有影響;④ASR系統(tǒng)只在車(chē)輛驅(qū)動(dòng)過(guò)程中起作用,此時(shí)由于駕駛員沒(méi)有踩下制動(dòng)踏板,因而沒(méi)有高壓油供給,需要獨(dú)立的壓力油供給裝置;⑤為降低改造成本和方便在車(chē)輛上的布置,應(yīng)利用制動(dòng)總泵的兩出口管路實(shí)現(xiàn)ASR進(jìn)油和回油的調(diào)整,由于JETTAGTX轎車(chē)使用的是中心閥串列雙腔式制動(dòng)總泵,因而是可以實(shí)現(xiàn)的。改造后的ABS/ASR集成液壓控制系統(tǒng)原理圖如圖2所示。主要添加的液壓元件包括:ASR常閉電磁閥13、18,ASR液壓泵電機(jī)14,ASR液壓泵15,ASR蓄能器16,壓力開(kāi)關(guān)17,ASR常開(kāi)電磁閥19、20。壓力開(kāi)關(guān)17、ASR電機(jī)14、ASR泵15和ASR蓄能器16共同組成了ASR壓力油供給系統(tǒng)。4制動(dòng)干擾r初始狀態(tài)下ABS壓力調(diào)節(jié)器各元件均不通電,即保持原有ABS系統(tǒng)的初始狀態(tài),ASR開(kāi)關(guān)電磁閥19、20常開(kāi),閥13、18常閉,壓力開(kāi)關(guān)17監(jiān)測(cè)ASR蓄能器16中的油壓,如果油壓低于指定的壓力并且沒(méi)有檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)則壓力開(kāi)關(guān)接通,電機(jī)14通電帶動(dòng)ASR液壓泵15向蓄能器16泵入高壓油直到達(dá)到指定的壓力后壓力開(kāi)關(guān)斷開(kāi),電機(jī)斷電。由于閥13、18常閉,ASR系統(tǒng)不工作時(shí),在常規(guī)制動(dòng)和ABS起作用期間,ASR蓄能器16中的高壓油不會(huì)進(jìn)入制動(dòng)管路,當(dāng)ASR工作時(shí),如果踩下制動(dòng)踏板,ASR控制系統(tǒng)檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)后自動(dòng)退出工作,所有ASR液壓元件回復(fù)到初始狀態(tài),即閥13、18閉合,閥19、20打開(kāi),所以改造后的ASR系統(tǒng)不會(huì)影響原有的制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)時(shí),駕駛員踩下制動(dòng)踏板,制動(dòng)總泵中制動(dòng)油液壓力升高,當(dāng)制動(dòng)壓力不足以使車(chē)輪抱死時(shí),ABS不起作用,制動(dòng)分泵制動(dòng)液壓力隨制動(dòng)總泵制動(dòng)液壓力的升高而升高,ABS壓力調(diào)節(jié)器的各元件處于初始狀態(tài)(進(jìn)油閥常開(kāi)、出油閥常閉、泵不轉(zhuǎn)動(dòng))。此時(shí),如果放松制動(dòng)踏板,制動(dòng)分泵中具有一定壓力的制動(dòng)液將通過(guò)兩條通道流回制動(dòng)總泵:制動(dòng)分泵→進(jìn)油電磁閥→ASR開(kāi)關(guān)電磁閥19、20→制動(dòng)總泵;制動(dòng)分泵→泄壓?jiǎn)蜗蜷y→ASR開(kāi)關(guān)電磁閥19、20→制動(dòng)總泵?？梢?jiàn)常規(guī)制動(dòng)不會(huì)對(duì)ASR系統(tǒng)產(chǎn)生影響。在制動(dòng)過(guò)程中ABS電控系統(tǒng)對(duì)4個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)制動(dòng)壓力增加到使車(chē)輪抱死時(shí),ABS系統(tǒng)開(kāi)始工作。ABS通過(guò)控制車(chē)輪進(jìn)油電磁閥和出油電磁閥的開(kāi)合實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵的制動(dòng)壓力,使制動(dòng)系統(tǒng)處于不斷的增壓、減壓和保壓之中,從而避免制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪抱死。在整個(gè)制動(dòng)控制過(guò)程中ASR開(kāi)關(guān)電磁閥13、18一直處于關(guān)閉狀態(tài),切斷了交叉制動(dòng)管路同ASR壓力油供給系統(tǒng)之間的通路,因而不會(huì)對(duì)ASR系統(tǒng)有影響。當(dāng)駕駛員踩下加速踏板后,如果由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)輸出至車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力過(guò)大,驅(qū)動(dòng)輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn)。以車(chē)輛在對(duì)開(kāi)路面上加速為例,左前輪處于低附著系數(shù)路面,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力過(guò)大時(shí),左前輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn),這時(shí)ASR系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行制動(dòng)干預(yù)控制。ASR控制單元首先關(guān)閉ASR開(kāi)關(guān)閥19、20、右后輪進(jìn)油閥4,然后打開(kāi)ASR開(kāi)關(guān)閥13。高壓制動(dòng)液由ASR儲(chǔ)能器16流入左前輪和右后輪的制動(dòng)管路,由于關(guān)閉了ASR常開(kāi)的開(kāi)關(guān)電磁閥19、20,因而制動(dòng)液不會(huì)進(jìn)入制動(dòng)總泵中,保證了制動(dòng)管路中制動(dòng)液的壓力不會(huì)降低,又由于ASR開(kāi)關(guān)閥18沒(méi)有打開(kāi),因而高壓制動(dòng)液不會(huì)進(jìn)入右前輪和左后輪制動(dòng)管路,因而對(duì)ABS系統(tǒng)不會(huì)有影響。ASR減壓過(guò)程:ASR控制單元判斷出制動(dòng)壓力過(guò)大后,要適當(dāng)降低制動(dòng)壓力,首先關(guān)閉左前輪進(jìn)油閥1、ASR開(kāi)關(guān)閥13,打開(kāi)左前輪出油閥3、左后輪出油電磁閥6、ASR開(kāi)關(guān)閥19、20,同時(shí)起動(dòng)ABS壓力調(diào)節(jié)器的電動(dòng)回液泵,制動(dòng)分泵中的高壓制動(dòng)液便經(jīng)出油閥流經(jīng)ABS低壓儲(chǔ)液器回到制動(dòng)總泵。隨著制動(dòng)分泵中的制動(dòng)液流回制動(dòng)總泵,制動(dòng)管路中制動(dòng)液的壓力隨之降低。ASR保壓過(guò)程:ASR控制單元關(guān)閉左前輪進(jìn)油閥和出油閥實(shí)現(xiàn)保持制動(dòng)壓力,由于進(jìn)油閥和出油閥都關(guān)閉從而切斷ASR蓄能器與左前輪制動(dòng)分泵之間的液壓油路,保持制動(dòng)液壓力。ASR增壓過(guò)程:當(dāng)制動(dòng)壓力降低后,車(chē)輪制動(dòng)力越來(lái)越小,車(chē)輪將加速轉(zhuǎn)動(dòng)并再次趨于滑轉(zhuǎn),此時(shí)ASR控制單元打開(kāi)左前輪進(jìn)油閥1、ASR開(kāi)關(guān)閥13,關(guān)閉左前輪山油閥3、左后輪出油電磁閥6、ASR開(kāi)關(guān)閥19、20。ASR蓄能器16和左前輪制動(dòng)分泵之間的油路接通,高壓制動(dòng)液由ASR蓄能器16進(jìn)入左前輪制動(dòng)分泵,制動(dòng)壓力升高。ASR工作過(guò)程中,如果蓄能器16中的油壓低于指定壓力并且沒(méi)有制動(dòng)踏板信號(hào),則壓力開(kāi)關(guān)將接通電機(jī)帶動(dòng)ASR泵向蓄能器16中泵入高壓油。如果ASR控制程序檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào),則閉合閥13、18,打開(kāi)閥19、20,恢復(fù)系統(tǒng)常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)。5壓力油供給系統(tǒng)和并壓總泵接口的設(shè)計(jì)本文提出的基于JETTA