基于輪胎扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的ABS性能試驗(yàn)研究

商業(yè)ABS的設(shè)計(jì)往往基于扭轉(zhuǎn)剛性輪胎假設(shè)。然而，最近的一些輪胎技術(shù)通常涉及低扭轉(zhuǎn)剛度，而這些是不能以剛性輪胎假設(shè)來(lái)分析的。對(duì)一種典型的ABS控制器和輪胎扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)相互作用進(jìn)行了仿真和試驗(yàn)分析。仿真包含一個(gè)復(fù)雜的模型，其主要考慮側(cè)壁的彈性、瞬態(tài)和遲滯胎面接地摩擦效應(yīng)，以及一個(gè)占主導(dǎo)地位的液壓制動(dòng)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。試驗(yàn)測(cè)試則是在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上內(nèi)置一個(gè)1/4車(chē)輛的ABS測(cè)試夾具進(jìn)行。靈敏度分析則通過(guò)改變一些性能參數(shù)來(lái)完成，如通過(guò)改變輪胎/車(chē)輪性能（車(chē)輪慣性、扭轉(zhuǎn)剛度）和ABS控制器性能（施加到控制器的車(chē)輪速度信號(hào)和濾波器的截止頻率等）。結(jié)果表明，輪胎的扭轉(zhuǎn)固有頻率和控制器的濾波器截止頻率之間具有很強(qiáng)的耦合作用。

針對(duì)ABS控制器設(shè)置與輪胎扭轉(zhuǎn)參數(shù)之間的相互作用進(jìn)行了仿真和試驗(yàn)研究，結(jié)論如下。

（1）濾波器的截止頻率必須保持高于某一最低限度（如ABS控制器在仿真時(shí)的15Hz和試驗(yàn)時(shí)的10Hz）。

（2）濾波器的截止頻率必須設(shè)置很低，低到足以濾除主導(dǎo)的扭振模態(tài)。

（3）ABS控制器的設(shè)置如濾波器的截止頻率，當(dāng)一個(gè)低扭轉(zhuǎn)固有頻率的輪胎，被一個(gè)較高扭轉(zhuǎn)剛度的輪胎更換后，其濾波功能將不能實(shí)現(xiàn)。

（4）濾波器的截止頻率和輪胎開(kāi)環(huán)自由頻率之間的差別越大，系統(tǒng)對(duì)車(chē)輪慣性和輪胎側(cè)壁剛度的魯棒性越好。

這項(xiàng)工作的結(jié)果表明，試驗(yàn)測(cè)試與仿真分析能很好地符合。下一步工作將集中在測(cè)量離散信號(hào)、噪聲以及其它動(dòng)態(tài)模型的建立，如懸架動(dòng)力學(xué)等。

John Adcox et al.Proceedings of the ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2013 August 4-7,2013,Portland, Oregon,USA.

編譯：李雪