基于慣量模擬的汽車ABS動(dòng)態(tài)性能臺(tái)架測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、ABS(Anti-lock Braking System)是在汽車常規(guī)制動(dòng)裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，它既有普通機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪抱死，它能夠通過(guò)調(diào)節(jié)輪缸制動(dòng)壓力，自動(dòng)控制車輪上制動(dòng)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(dòng)距離，提高制動(dòng)時(shí)車輛行駛的穩(wěn)定性同時(shí)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(duì)車輛在不同路況下制動(dòng)性能

2、測(cè)試方面，國(guó)內(nèi)外所使用的測(cè)試方法單一，輪胎與路面間的附著系數(shù)很難做到快速、準(zhǔn)確的變化，制動(dòng)距離也難以估算，因此無(wú)法滿足ABS在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)其性能測(cè)試的需要。
　　 本文在深入研究ABS工作原理及測(cè)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(dòng)態(tài)性能臺(tái)架測(cè)試方法。該方法是基于飛輪慣量模擬的獨(dú)立測(cè)試方法，利用四組飛輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能來(lái)等效實(shí)際被測(cè)車輛在此速度下的平動(dòng)動(dòng)能，利用磁粉離合器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)路況的動(dòng)態(tài)模擬，輪胎與

3、路面間的附著系數(shù)通過(guò)磁粉離合器主從動(dòng)軸間的滑差實(shí)現(xiàn)，對(duì)磁粉離合器的控制由上位機(jī)發(fā)送附著系數(shù)數(shù)據(jù)，下位機(jī)控制磁粉離合器驅(qū)動(dòng)電路輸出勵(lì)磁電流，采用自調(diào)整模糊PID控制方法，對(duì)磁粉離合器的勵(lì)磁電流進(jìn)行閉環(huán)控制。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)單一附著系數(shù)路面、對(duì)開(kāi)附著系數(shù)路面這兩種常規(guī)路面的模擬，還能夠動(dòng)態(tài)模擬對(duì)接附著系數(shù)路面，能夠在制動(dòng)過(guò)程中改變輪胎與路面間的附著系數(shù)，進(jìn)而對(duì)ABS系統(tǒng)控制邏輯中路面識(shí)別能力及其動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能做出評(píng)價(jià)。
　　

4、論文通過(guò)對(duì)制動(dòng)時(shí)汽車動(dòng)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(dòng)特性，建立了制動(dòng)過(guò)程中整車動(dòng)力學(xué)模型、機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)模型、輪胎一路面摩擦模型以及汽車制動(dòng)距離模型，并進(jìn)行了理論推導(dǎo)，總結(jié)出理想的汽車制動(dòng)過(guò)程及其在制動(dòng)過(guò)程中輪胎一路面附著特性與滑移率的關(guān)系，對(duì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如何影響車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和幾種成熟的ABS控制策略進(jìn)行了分析。
　　 論文對(duì)ABS測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了分析，對(duì)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及實(shí)

5、現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，提出了基于CAN總線的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)系統(tǒng)中參量信號(hào)的采集和信號(hào)處理方法以及磁粉離合器勵(lì)磁電流控制算法進(jìn)行了深入研究，最后論文通過(guò)幾組試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)架測(cè)試方案的可行性進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證。該方法很好地解決了ABS不解體檢測(cè)過(guò)程中，制動(dòng)壓力不易測(cè)量、滑移率計(jì)算不準(zhǔn)確、輪胎與路面間摩擦系數(shù)難以調(diào)整等問(wèn)題，使其檢測(cè)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(cè)試領(lǐng)域課題。通過(guò)對(duì)ABS動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方