基于慣量模擬的汽車ABS動態(tài)性能臺架測試技術(shù)研究.pdf

1、ABS(Anti-lock Braking System)是在汽車常規(guī)制動裝置基礎(chǔ)上的改進型技術(shù)，它既有普通機械制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪抱死，它能夠通過調(diào)節(jié)輪缸制動壓力，自動控制車輪上制動力矩的大小，將車輪與路面間的附著系數(shù)控制在峰值附近，最大限度的縮短制動距離，提高制動時車輛行駛的穩(wěn)定性同時防止汽車產(chǎn)生側(cè)滑及甩尾現(xiàn)象，因此ABS在汽車安全領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。然而在利用不同的ABS控制算法對車輛在不同路況下制動性能

2、測試方面，國內(nèi)外所使用的測試方法單一，輪胎與路面間的附著系數(shù)很難做到快速、準確的變化，制動距離也難以估算，因此無法滿足ABS在開發(fā)過程中對其性能測試的需要。
　　 本文在深入研究ABS工作原理及測試技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種適于不同路況組合的汽車ABS動態(tài)性能臺架測試方法。該方法是基于飛輪慣量模擬的獨立測試方法，利用四組飛輪在旋轉(zhuǎn)時所具有的轉(zhuǎn)動動能來等效實際被測車輛在此速度下的平動動能，利用磁粉離合器實現(xiàn)制動路況的動態(tài)模擬，輪胎與

3、路面間的附著系數(shù)通過磁粉離合器主從動軸間的滑差實現(xiàn)，對磁粉離合器的控制由上位機發(fā)送附著系數(shù)數(shù)據(jù)，下位機控制磁粉離合器驅(qū)動電路輸出勵磁電流，采用自調(diào)整模糊PID控制方法，對磁粉離合器的勵磁電流進行閉環(huán)控制。整個測試系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)單一附著系數(shù)路面、對開附著系數(shù)路面這兩種常規(guī)路面的模擬，還能夠動態(tài)模擬對接附著系數(shù)路面，能夠在制動過程中改變輪胎與路面間的附著系數(shù)，進而對ABS系統(tǒng)控制邏輯中路面識別能力及其動態(tài)響應(yīng)性能做出評價。
　　

4、論文通過對制動時汽車動力學(xué)以及導(dǎo)致車輪抱死因素的分析，規(guī)納出了汽車防抱死制動特性，建立了制動過程中整車動力學(xué)模型、機械制動系統(tǒng)模型、輪胎一路面摩擦模型以及汽車制動距離模型，并進行了理論推導(dǎo)，總結(jié)出理想的汽車制動過程及其在制動過程中輪胎一路面附著特性與滑移率的關(guān)系，對車輪轉(zhuǎn)動慣量如何影響車輪運動狀態(tài)和幾種成熟的ABS控制策略進行了分析。
　　 論文對ABS測試系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)及工作原理進行了分析，對數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案及實

5、現(xiàn)技術(shù)進行了詳細的闡述，提出了基于CAN總線的設(shè)計方法，并對系統(tǒng)中參量信號的采集和信號處理方法以及磁粉離合器勵磁電流控制算法進行了深入研究，最后論文通過幾組試驗數(shù)據(jù)對臺架測試方案的可行性進行了進一步驗證。該方法很好地解決了ABS不解體檢測過程中，制動壓力不易測量、滑移率計算不準確、輪胎與路面間摩擦系數(shù)難以調(diào)整等問題，使其檢測精度和數(shù)據(jù)重復(fù)性都大為提高。
　　 本文所研究的內(nèi)容屬于汽車安全及測試領(lǐng)域課題。通過對ABS動態(tài)性能測試方