布仁+楊風(fēng)和++于澎濤++楊麗娟++張翠清++韋麗珍

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.059

摘 要：制動(dòng)防抱死系統(tǒng)通過(guò)基準(zhǔn)加速度的變化來(lái)識(shí)別不平路面，并用兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示該種路面的不平程度：快指數(shù)和慢指數(shù)?？熘笖?shù)和慢指數(shù)主要會(huì)影響車(chē)輪的滑動(dòng)率門(mén)限值，從而影響車(chē)輛在該不平路面上的性能，因此，提出了不平路面的快指數(shù)和慢指數(shù)的設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)防抱死 快指數(shù) 慢指數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0059-02

汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（Antilock Braking System，簡(jiǎn)稱(chēng)ABS），是汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中防止車(chē)輪抱死，從而保證汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，保持方向穩(wěn)定性及縮短制動(dòng)距離，從而提高了汽車(chē)安全性。對(duì)于行駛中的汽車(chē)，采取制動(dòng)時(shí)車(chē)輪抱死是非常危險(xiǎn)的：若汽車(chē)前輪抱死，汽車(chē)將會(huì)失去轉(zhuǎn)向能力；若汽車(chē)后輪先抱死，則汽車(chē)會(huì)出現(xiàn)甩尾、跑偏等現(xiàn)象，因此汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)，為了保證安全，不允許讓車(chē)輪抱死。

目前汽車(chē)上安裝的ABS，基本上是基于平直良好路面設(shè)計(jì)的，但是汽車(chē)行駛路面還有不平路面等多種路面條件。在這些路面上，人們依然采用這樣的控制方法，會(huì)增加制動(dòng)距離，行車(chē)安全性能下降。

1 研究?jī)?nèi)容

由于不同的車(chē)輛對(duì)同一種不平路面的響應(yīng)不一樣，而且相同的車(chē)輛對(duì)不同的不平路面的響應(yīng)也不一樣，所以在汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，該系統(tǒng)必須要準(zhǔn)確地識(shí)別出該種不平路面，再進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，才能獲得最佳的性能。

汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)通過(guò)基準(zhǔn)加速度（基準(zhǔn)加速度的定義是車(chē)輪輪心加速度與車(chē)輛加速度的差值，摘自于參考文獻(xiàn)4）來(lái)識(shí)別不平路面，并用兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示該種路面的不平程度：快指數(shù)和慢指數(shù)。快指數(shù)是指基準(zhǔn)加速度只要超過(guò)門(mén)限值，就對(duì)其增加量進(jìn)行計(jì)算，否則遞減直到零；慢指數(shù)是指基準(zhǔn)加速度在一個(gè)周期內(nèi)都超過(guò)門(mén)限值，才對(duì)其增加量進(jìn)行計(jì)算，否則也進(jìn)行遞減直到零?？熘笖?shù)能夠很快地響應(yīng)每次單個(gè)跳躍事件，捕捉每一次的基準(zhǔn)加速度，以最快的速度將路面的不平信息提供給制動(dòng)防抱死系統(tǒng)；而慢指數(shù)則捕捉長(zhǎng)期的路面特征，將一段時(shí)間內(nèi)的路面的不平信息提供給制動(dòng)防抱死系統(tǒng)。快指數(shù)或者慢指數(shù)的數(shù)值越大，表明該種不平路面的程度就越高。

所以，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)對(duì)不平路面的識(shí)別，主要是對(duì)兩個(gè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)，并且這兩個(gè)指標(biāo)都影響車(chē)輪的滑動(dòng)率門(mén)限值，從而影響車(chē)輛在該種不平路面的性能。如果這兩個(gè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)太低，那車(chē)輪的滑動(dòng)率門(mén)限值增量也較低，當(dāng)車(chē)輪稍微有一點(diǎn)滑動(dòng)率就將大于滑動(dòng)率門(mén)限值， 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)就會(huì)對(duì)車(chē)輪進(jìn)行卸壓，車(chē)輛將損失制動(dòng)減速度并增加制動(dòng)距離，駕駛員就會(huì)感覺(jué)車(chē)輛無(wú)法停住；如果這兩個(gè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)太高，車(chē)輪的滑動(dòng)率門(mén)限值增量將加大，只有當(dāng)車(chē)輪有比較大的滑動(dòng)率甚至抱死時(shí)，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)才會(huì)介入并對(duì)車(chē)輪進(jìn)行卸壓，這將會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛的轉(zhuǎn)向能力變差甚至失去轉(zhuǎn)向能力，并導(dǎo)致整車(chē)的穩(wěn)定性變差甚至失去穩(wěn)定性。因此，一套理想的設(shè)計(jì)參數(shù)，既可以獲得比較高的制動(dòng)減速度和比較短的制動(dòng)距離，又可以獲得比較好的轉(zhuǎn)向能力和穩(wěn)定性。

2 快指數(shù)和慢指數(shù)的設(shè)計(jì)

快指數(shù)設(shè)計(jì)的策略是：如果基準(zhǔn)加速度大于正的快門(mén)限值，或者小于負(fù)的快門(mén)限值，都進(jìn)行快指數(shù)的計(jì)算。否則，快指數(shù)進(jìn)行遞減，如圖1所示。

慢指數(shù)設(shè)計(jì)的策略是：在一個(gè)周期內(nèi)，基準(zhǔn)加速度必須大于正的慢門(mén)限值，同時(shí)也要小于負(fù)的慢門(mén)限值，才進(jìn)行慢指數(shù)的計(jì)算，否則，慢指數(shù)進(jìn)行遞減，如圖2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該論文是課題的研究階段性成果，這是在沙石路面汽車(chē)傳統(tǒng)ABS系統(tǒng)的缺陷及改進(jìn)設(shè)想的基礎(chǔ)上，提出的通過(guò)基準(zhǔn)加速度的變化來(lái)識(shí)別不平路面，并用兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示該種路面的不平程度：用快指數(shù)和慢指數(shù)來(lái)表示。課題下一步準(zhǔn)備編程及在實(shí)車(chē)上試驗(yàn)，得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比優(yōu)化，以用于實(shí)車(chē)。

參考文獻(xiàn)

[1] 余志生.汽車(chē)?yán)碚揫M].3版.機(jī)械工業(yè)出版社，2001：96-100.

[2] Scott Floyd.The ABS trim manual[Z].2003.

[3] Scott Floyd.The design of wheel slip threshold rough[Z].2004.

[4] Steve Keen.The design of wheel oscillation index[Z].2004.

[5] 布仁，李竟達(dá).基于沙石路面汽車(chē)傳統(tǒng)ABS系統(tǒng)的缺陷與完善[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016（4）：48-49.