基于jeagx的absar集成液壓系統改造方案

1增強abs系統在車輛制動方面的應用abs（前臂）是一種剎車預防系統，是現代汽車自動安全系統的重要組成部分。車輛制動過程中,如果制動分泵的制動壓力過大,車輪將發生制動抱死。此時,輪胎和地面間側向附著力很小,車輛不但不能充分利用地面附著力進行制動,而且容易甩尾和失去轉向能力,十分危險。應用ABS系統,可實時調節制動分泵的制動壓力以使車輪不發生制動抱死,改善了汽車制動性能,提高了車輛制動時的主動安全性。ASR(Anti-slipregulationsystem)即驅動防滑系統,是在ABS基礎上發展起來的提高車輛驅動過程中動力性和安全性的車輛電子控制系統。車輛加速過程中,如果發動機輸出力矩過大,則驅動輪將發生滑轉,此時車輛無法充分利用地面附著力進行加速,甚至不能起步。ASR系統通常采用發動機輸出力矩控制、制動干預控制和綜合控制3種方式進行調節,防止驅動輪發生滑轉。采用制動干預控制只需要在ABS系統的基礎上增加少量的硬件,并對軟件功能進行擴展。目前國外ABS技術已經十分成熟,但ASR系統在中、低檔轎車上應用不多。本文針對JETTAGTX轎車原有的ABS液壓系統進行改造,改造后的液壓系統可以實現ABS/ASR的制動干預控制功能。2abs液壓系統原理圖JETTAGTX轎車制動系統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管路,右前輪和左后輪為同一制動管路,保證當某一制動管路出現故障時車輛仍具有50%的制動能力。制動器為前盤后鼓式,具有真空助力器。該ABS系統對左后輪和右后輪制動壓力按低選原則一同調節,對左前輪和右前輪進行獨立控制,實際上為三通道控制系統,其液壓控制系統原理圖如圖1所示。圖1中虛線圍成部分為集成的MK20型ABS制動壓力調節器,它是ABS電子控制系統的執行元件,安裝在制動總泵與制動分泵之間,有2個進油口和4個出油口,2個進油口分別與制動總泵相連,形成2個交叉制動回路,4個出油口分別與4個車輪的制動分泵相連。該壓力調節器主要由閥體、電磁閥、單向閥、低壓儲液器、柱塞泵和直流電機等組成。閥體采用多復合孔技術將液壓元件連成通路,結構緊湊。共采用8個二位二通電磁閥,對應每個車輪有2個電磁閥。通向每一個車輪制動分泵的管路中,都設有一個常開進油電磁閥和一個常閉回油電磁閥。每個常開電磁閥旁路上都并聯一個單向閥,在解除制動時起加快回油和泄壓作用,柱塞泵兩側也各串聯有一個單向閥。在2個回路的常開電磁閥同回油泵之間串聯有一個低壓儲液器,主要用于儲存ABS減壓過程中從制動分泵流回的制動液,同時衰減制動壓力的脈動。柱塞泵由四極四刷式永磁直流電動機驅動。3abs/r集成液壓控制系統的改造利用JETTAGTX轎車原有的ABS壓力調節器,增加ASR壓力油供給系統和控制用電磁閥,并對軟件進行擴展后即可實現ABS和ASR制動干預控制的全部功能。進行ABS/ASR集成液壓系統改造時遵循以下原則:①改造后的ABS/ASR系統,ABS具有優先控制權,當ABS起作用時ASR系統應提前退出工作,不能影響ABS系統的正常工作;②如果ABS/ASR系統發生故障,集成液壓系統應具有常規制動功能;③ABS工作時不能對ASR的壓力供給系統有影響;④ASR系統只在車輛驅動過程中起作用,此時由于駕駛員沒有踩下制動踏板,因而沒有高壓油供給,需要獨立的壓力油供給裝置;⑤為降低改造成本和方便在車輛上的布置,應利用制動總泵的兩出口管路實現ASR進油和回油的調整,由于JETTAGTX轎車使用的是中心閥串列雙腔式制動總泵,因而是可以實現的。改造后的ABS/ASR集成液壓控制系統原理圖如圖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14,ASR液壓泵15,ASR蓄能器16,壓力開關17,ASR常開電磁閥19、20。壓力開關17、ASR電機14、ASR泵15和ASR蓄能器16共同組成了ASR壓力油供給系統。4制動干擾r初始狀態下ABS壓力調節器各元件均不通電,即保持原有ABS系統的初始狀態,ASR開關電磁閥19、20常開,閥13、18常閉,壓力開關17監測ASR蓄能器16中的油壓,如果油壓低于指定的壓力并且沒有檢測到制動踏板信號則壓力開關接通,電機14通電帶動ASR液壓泵15向蓄能器16泵入高壓油直到達到指定的壓力后壓力開關斷開,電機斷電。由于閥13、18常閉,ASR系統不工作時,在常規制動和ABS起作用期間,ASR蓄能器16中的高壓油不會進入制動管路,當ASR工作時,如果踩下制動踏板,ASR控制系統檢測到制動踏板信號后自動退出工作,所有ASR液壓元件回復到初始狀態,即閥13、18閉合,閥19、20打開,所以改造后的ASR系統不會影響原有的制動系統。制動時,駕駛員踩下制動踏板,制動總泵中制動油液壓力升高,當制動壓力不足以使車輪抱死時,ABS不起作用,制動分泵制動液壓力隨制動總泵制動液壓力的升高而升高,ABS壓力調節器的各元件處于初始狀態(進油閥常開、出油閥常閉、泵不轉動)。此時,如果放松制動踏板,制動分泵中具有一定壓力的制動液將通過兩條通道流回制動總泵:制動分泵→進油電磁閥→ASR開關電磁閥19、20→制動總泵;制動分泵→泄壓單向閥→ASR開關電磁閥19、20→制動總泵。可見常規制動不會對ASR系統產生影響。在制動過程中ABS電控系統對4個車輪轉速傳感器信號進行監測,當制動壓力增加到使車輪抱死時,ABS系統開始工作。ABS通過控制車輪進油電磁閥和出油電磁閥的開合實現調節制動分泵的制動壓力,使制動系統處于不斷的增壓、減壓和保壓之中,從而避免制動過程中車輪抱死。在整個制動控制過程中ASR開關電磁閥13、18一直處于關閉狀態,切斷了交叉制動管路同ASR壓力油供給系統之間的通路,因而不會對ASR系統有影響。當駕駛員踩下加速踏板后,如果由發動機經傳動系統輸出至車輛驅動輪的驅動力過大,驅動輪將發生滑轉。以車輛在對開路面上加速為例,左前輪處于低附著系數路面,當驅動力過大時,左前輪將發生滑轉,這時ASR系統開始進行制動干預控制。ASR控制單元首先關閉ASR開關閥19、20、右后輪進油閥4,然后打開ASR開關閥13。高壓制動液由ASR儲能器16流入左前輪和右后輪的制動管路,由于關閉了ASR常開的開關電磁閥19、20,因而制動液不會進入制動總泵中,保證了制動管路中制動液的壓力不會降低,又由于ASR開關閥18沒有打開,因而高壓制動液不會進入右前輪和左后輪制動管路,因而對ABS系統不會有影響。ASR減壓過程:ASR控制單元判斷出制動壓力過大后,要適當降低制動壓力,首先關閉左前輪進油閥1、ASR開關閥13,打開左前輪出油閥3、左后輪出油電磁閥6、ASR開關閥19、20,同時起動ABS壓力調節器的電動回液泵,制動分泵中的高壓制動液便經出油閥流經ABS低壓儲液器回到制動總泵。隨著制動分泵中的制動液流回制動總泵,制動管路中制動液的壓力隨之降低。ASR保壓過程:ASR控制單元關閉左前輪進油閥和出油閥實現保持制動壓力,由于進油閥和出油閥都關閉從而切斷ASR蓄能器與左前輪制動分泵之間的液壓油路,保持制動液壓力。ASR增壓過程:當制動壓力降低后,車輪制動力越來越小,車輪將加速轉動并再次趨于滑轉,此時ASR控制單元打開左前輪進油閥1、ASR開關閥13,關閉左前輪山油閥3、左后輪出油電磁閥6、ASR開關閥19、20。ASR蓄能器16和左前輪制動分泵之間的油路接通,高壓制動液由ASR蓄能器16進入左前輪制動分泵,制動壓力升高。ASR工作過程中,如果蓄能器16中的油壓低于指定壓力并且沒有制動踏板信號,則壓力開關將接通電機帶動ASR泵向蓄能器16中泵入高壓油。如果ASR控制程序檢測到制動踏板信號,則閉合閥13、18,打開閥19、20,恢復系統常規制動狀態。5壓力油供給系統和并壓總泵接口的設計本文提出的基于JETTA