汽车防抱死制动系统的控制算法及仿真研究
长安大学硕士学位论文
2、改善汽车制动时的方向稳定性。汽车制动时,四个轮子的制动力是不一样的。如果汽车的前轮抱死拖滑,驾驶员就无法控制汽车的行驶方向,汽车就失去了转向操纵能力,只能按惯性力的方向行进,无法避开行人和障碍物:若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至使汽车整车调头等严重事故。ABS可以实现制动时,所有车轮均不出现抱死情况,因此可避免发生失去转向、侧滑及甩尾等危险。
3、改善汽车制动时的横向稳定性。如果车轮抱死,横向附着系数(也称侧向附着系数)就非常小,汽车极易发生侧滑。ABS把滑移率控制在8¨25%之间,横向附着系数较大,有足够的抵抗横向干扰的能力。
4、改善车轮的磨损状况。汽车车轮抱死拖滑会造成轮胎局部磨损,轮胎胎面磨损也会不均匀,使轮胎磨损消耗增加。经测定,汽车在紧急制动时,车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费已超过一套防抱死制动系统的价格。
5、减轻驾驶员的劳动强度。制动时,驾驶员不必过多地注意方向的修正,可减少驾驶员紧张情绪,提高了乘客的乘坐舒适性和安全性。
6、使用方便,工作可靠,维修简便。制动时,只要把脚踏在制动踏板上,ABS就会根据情况自动进入工作状态,如遇雨雪路滑,驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动,ABS会使制动状态保持在最佳点。如果发现系统有故障,就会自动恢复为常规制动状态。
1.4防抱死制动系统的发展趋势
1.4.1防滑控制系统
ABS用于防止汽车在制动过程中车轮抱死,将车轮的滑移率控制在理想滑移率范围内,以缩短制动距离,提高汽车制动时的方向稳定性和转向操纵性,从而大大提高了汽车行驶的安全性。随着对汽车性能要求的提高,不仅要求在制动过程中防止车轮抱死,而且要求在驱动过程中(特别是起步加速、湿滑路面和转弯过程中),防止驱动车轮滑转,使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能都得到提高,因此采用了汽车驱动防滑转系统(ASR)。由于驱动防滑转系统是通过调节驱动车轮的牵引力实现对驱动车轮滑转的控制,因此也称牵引力(或驱动力)控制系统,简称TCS。
汽车驱动防滑控制系统是伴随着汽车制动防抱死系统(ABS)产品化发展起来的,实质上ASR是ABS基本思想在驱动领域的发展和推广,是ABS的在功能上的延伸。ABS以防止车轮制动抱死为目的,ASR的功能是当汽车驱动时,防止车轮的过度滑转:ABS是为了缓解过分的制动,ASR则是对滑转车轮施加一定程度的制动。两者都是控制车轮