基于jeagx的absar集成液压系统改造方案

基于jeagx的absar集成液压系统改造方案

1增强abs系统在车辆制动方面的应用abs（前臂）是一种刹车预防系统，是现代汽车自动安全系统的重要组成部分。车辆制动过程中,如果制动分泵的制动压力过大,车轮将发生制动抱死。此时,轮胎和地面间侧向附着力很小,车辆不但不能充分利用地面附着力进行制动,而且容易甩尾和失去转向能力,十分危险。应用ABS系统,可实时调节制动分泵的制动压力以使车轮不发生制动抱死,改善了汽车制动性能,提高了车辆制动时的主动安全性。ASR(Anti-slipregulationsystem)即驱动防滑系统,是在ABS基础上发展起来的提高车辆驱动过程中动力性和安全性的车辆电子控制系统。车辆加速过程中,如果发动机输出力矩过大,则驱动轮将发生滑转,此时车辆无法充分利用地面附着力进行加速,甚至不能起步。ASR系统通常采用发动机输出力矩控制、制动干预控制和综合控制3种方式进行调节,防止驱动轮发生滑转。采用制动干预控制只需要在ABS系统的基础上增加少量的硬件,并对软件功能进行扩展。目前国外ABS技术已经十分成熟,但ASR系统在中、低档轿车上应用不多。本文针对JETTAGTX轿车原有的ABS液压系统进行改造,改造后的液压系统可以实现ABS/ASR的制动干预控制功能。2abs液压系统原理图JETTAGTX轿车制动系统采用交叉布置的双管路型式,即左前轮和右后轮为同一制动管路,右前轮和左后轮为同一制动管路,保证当某一制动管路出现故障时车辆仍具有50%的制动能力。制动器为前盘后鼓式,具有真空助力器。该ABS系统对左后轮和右后轮制动压力按低选原则一同调节,对左前轮和右前轮进行独立控制,实际上为三通道控制系统,其液压控制系统原理图如图1所示。图1中虚线围成部分为集成的MK20型ABS制动压力调节器,它是ABS电子控制系统的执行元件,安装在制动总泵与制动分泵之间,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。该压力调节器主要由阀体、电磁阀、单向阀、低压储液器、柱塞泵和直流电机等组成。阀体采用多复合孔技术将液压元件连成通路,结构紧凑。共采用8个二位二通电磁阀,对应每个车轮有2个电磁阀。通向每一个车轮制动分泵的管路中,都设有一个常开进油电磁阀和一个常闭回油电磁阀。每个常开电磁阀旁路上都并联一个单向阀,在解除制动时起加快回油和泄压作用,柱塞泵两侧也各串联有一个单向阀。在2个回路的常开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,同时衰减制动压力的脉动。柱塞泵由四极四刷式永磁直流电动机驱动。3abs/r集成液压控制系统的改造利用JETTAGTX轿车原有的ABS压力调节器,增加ASR压力油供给系统和控制用电磁阀,并对软件进行扩展后即可实现ABS和ASR制动干预控制的全部功能。进行ABS/ASR集成液压系统改造时遵循以下原则:①改造后的ABS/ASR系统,ABS具有优先控制权,当ABS起作用时ASR系统应提前退出工作,不能影响ABS系统的正常工作;②如果ABS/ASR系统发生故障,集成液压系统应具有常规制动功能;③ABS工作时不能对ASR的压力供给系统有影响;④ASR系统只在车辆驱动过程中起作用,此时由于驾驶员没有踩下制动踏板,因而没有高压油供给,需要独立的压力油供给装置;⑤为降低改造成本和方便在车辆上的布置,应利用制动总泵的两出口管路实现ASR进油和回油的调整,由于JETTAGTX轿车使用的是中心阀串列双腔式制动总泵,因而是可以实现的。改造后的ABS/ASR集成液压控制系统原理图如图2所示。主要添加的液压元件包括:ASR常闭电磁阀13、18,ASR液压泵电机14,ASR液压泵15,ASR蓄能器16,压力开关17,ASR常开电磁阀19、20。压力开关17、ASR电机14、ASR泵15和ASR蓄能器16共同组成了ASR压力油供给系统。4制动干扰r初始状态下ABS压力调节器各元件均不通电,即保持原有ABS系统的初始状态,ASR开关电磁阀19、20常开,阀13、18常闭,压力开关17监测ASR蓄能器16中的油压,如果油压低于指定的压力并且没有检测到制动踏板信号则压力开关接通,电机14通电带动ASR液压泵15向蓄能器16泵入高压油直到达到指定的压力后压力开关断开,电机断电。由于阀13、18常闭,ASR系统不工作时,在常规制动和ABS起作用期间,ASR蓄能器16中的高压油不会进入制动管路,当ASR工作时,如果踩下制动踏板,ASR控制系统检测到制动踏板信号后自动退出工作,所有ASR液压元件回复到初始状态,即阀13、18闭合,阀19、20打开,所以改造后的ASR系统不会影响原有的制动系统。制动时,驾驶员踩下制动踏板,制动总泵中制动油液压力升高,当制动压力不足以使车轮抱死时,ABS不起作用,制动分泵制动液压力随制动总泵制动液压力的升高而升高,ABS压力调节器的各元件处于初始状态(进油阀常开、出油阀常闭、泵不转动)。此时,如果放松制动踏板,制动分泵中具有一定压力的制动液将通过两条通道流回制动总泵:制动分泵→进油电磁阀→ASR开关电磁阀19、20→制动总泵;制动分泵→泄压单向阀→ASR开关电磁阀19、20→制动总泵。可见常规制动不会对ASR系统产生影响。在制动过程中ABS电控系统对4个车轮转速传感器信号进行监测,当制动压力增加到使车轮抱死时,ABS系统开始工作。ABS通过控制车轮进油电磁阀和出油电磁阀的开合实现调节制动分泵的制动压力,使制动系统处于不断的增压、减压和保压之中,从而避免制动过程中车轮抱死。在整个制动控制过程中ASR开关电磁阀13、18一直处于关闭状态,切断了交叉制动管路同ASR压力油供给系统之间的通路,因而不会对ASR系统有影响。当驾驶员踩下加速踏板后,如果由发动机经传动系统输出至车辆驱动轮的驱动力过大,驱动轮将发生滑转。以车辆在对开路面上加速为例,左前轮处于低附着系数路面,当驱动力过大时,左前轮将发生滑转,这时ASR系统开始进行制动干预控制。ASR控制单元首先关闭ASR开关阀19、20、右后轮进油阀4,然后打开ASR开关阀13。高压制动液由ASR储能器16流入左前轮和右后轮的制动管路,由于关闭了ASR常开的开关电磁阀19、20,因而制动液不会进入制动总泵中,保证了制动管路中制动液的压力不会降低,又由于ASR开关阀18没有打开,因而高压制动液不会进入右前轮和左后轮制动管路,因而对ABS系统不会有影响。ASR减压过程:ASR控制单元判断出制动压力过大后,要适当降低制动压力,首先关闭左前轮进油阀1、ASR开关阀13,打开左前轮出油阀3、左后轮出油电磁阀6、ASR开关阀19、20,同时起动ABS压力调节器的电动回液泵,制动分泵中的高压制动液便经出油阀流经ABS低压储液器回到制动总泵。随着制动分泵中的制动液流回制动总泵,制动管路中制动液的压力随之降低。ASR保压过程:ASR控制单元关闭左前轮进油阀和出油阀实现保持制动压力,由于进油阀和出油阀都关闭从而切断ASR蓄能器与左前轮制动分泵之间的液压油路,保持制动液压力。ASR增压过程:当制动压力降低后,车轮制动力越来越小,车轮将加速转动并再次趋于滑转,此时ASR控制单元打开左前轮进油阀1、ASR开关阀13,关闭左前轮山油阀3、左后轮出油电磁阀6、ASR开关阀19、20。ASR蓄能器16和左前轮制动分泵之间的油路接通,高压制动液由ASR蓄能器16进入左前轮制动分泵,制动压力升高。ASR工作过程中,如果蓄能器16中的油压低于指定压力并且没有制动踏板信号,则压力开关将接通电机带动ASR泵向蓄能器16中泵入高压油。如果ASR控制程序检测到制动踏板信号,则闭合阀13、18,打开阀19、20,恢复系统常规制动状态。5压力油供给系统和并压总泵接口的设计本文提出的基于JETTA