汽车防抱死制动系统(ABS).ppt

* PID控制 图为ABS PID控制的方框图，从图中可以看出，该方法将期望的滑移率ST与实际滑移率S之差eS定义为PID的输入，由PID控制算法算出控制参数值（液压制动系统的液压或气动制动系统的气压p）反馈给制动系统，构成典型的反馈控制。PID控制的难点在于PID参数的整定，一般结合具体的汽车用试凑的方法确定，只要PID参数选择恰当，就会得到较好的控制效果。 制动系统 + - ep p 车辆模块 PID - + 制动压力p ST S pT eS * 模糊控制 模糊控制也是目前研究人员研究比较多的ABS控制方法之一。模糊控制通过模糊逻辑和近似推理方法，把人的经验形式化、模糊化，使之成为计算机可以接受的控制模型。模糊控制是基于经验规则的控制，与系统的模型无关，有很好的鲁棒性和控制规则灵活性，控制规则符合人的思维规律，该控制方法是今后的发展方向。 * 5.典型ABS举例 国外的ABS制造公司达到10多家，除了ABS的主要供应商德国的Bosch公司以外，还有世界著名的制动器制造商德国的Teves公司、德国的Wabco公司、美国的Kelsey-Hayes公司和英国的Locas-Girling公司等。 我国对ABS的研究始于80年代初，主要研制单位有东风汽车公司（原第二汽车制造厂）、交通部重庆公路研究所、重庆宏安ABS有限公司、陕西新平514厂、长安大学和清华大学等。目前国产ABS比较成熟的产品主要有FKX-AC1、ABS121和ABS141三种型号。 国内外主要ABS产品及主要技术特点 产品型号 制造公司 国 别 主要技术特点 Bosch-ABS 2s Bosch 德国 二个闭式循环液压制动系统回路；三位三通电磁阀；三传感器四通道布置；控制方法：车轮减速度＋参考滑移率 Bosch-ABS 5 Bosch 德国 二个闭式循环液压制动系统回路；二位二通电磁阀；三传感器三通道/四通道布置；控制方法：车轮减速度＋参考滑移率；采用计算机冗余原理监测信号的处理 Teves-ABS Mk4 Teves 德国 二个开式循环液压制动系统回路；二位二通电磁阀；控制方法：车轮减速度＋参考滑移率；控制方式：前桥为独立控制，后桥为低选择控制；采用计算机冗余原理监测信号的处理 EBC-4-ABS Kelsey-Hayes 美国 一个闭式循环液压制动系统回路；控制方式：前桥为独立控制，后桥为低选择控制 Locas- Girling- ABS/ASR 4/4 Locas-Girling 英国 二个闭式循环液压制动系统回路；滑移式二位二通电磁阀 ABS141 重庆宏安 ABS有限公司 中国 ECU采用8798微处理器，四路输入／三通道输出；控制方式：前桥为低选择控制，后桥为独立控制 * 汽车防抱死制动系统主要由轮速传感器、电子控制单元（Electrical Control Unit, 简称ECU）和ABS执行器等组成（见图）。其中，轮速传感器安装在汽车驱动轮上，连续不断地测取车轮的转速，并将这些信号传递给ABS ECU，电子控制单元将检测到的转速信号处理后与预先存储在电子控制单元中的参考值进行比较，如果车轮的角减速度急剧增大，表明该车轮即将抱死，ABS ECU指示执行器降低该车轮制动轮缸的制动液压，车轮开始转动，当传感器的信号表明车轮又正常转动时，ABS ECU又发出指令升高车轮制动轮缸的制动液压，而执行器则根据电子控制单元的指令“降低”、“增大”或“保持”各车轮制动轮缸的制动液压，从而以脉冲形式（每秒约4~10次）进行制动压力的调节，将车轮的滑移率始终控制在最佳滑移率范围内，从而保证在制动过程中车轮与路面之间的地面制动力和侧向力最大，缩短制动距离，最大限度地保证制动时车轮的稳定性，提高安全性。 * 建立如图所示的轮胎坐标系（为简化起见，车轮的内外倾角没有考虑）。坐标系的原点位于轮胎与路面接触面（简称轮胎接地区）的中心，X轴位于地平面上，正向指向车轮的前进方向。Y轴在地平面上且垂直于X轴，正向指向车轮的左侧。Z轴与地面垂直，正方向向上。图中车轮的滚动方向与车轮前进方向之间的夹角α称为侧偏角。 * 制动过程中路面对轮胎的作用力可分解为三个坐标轴方向的分力：沿X轴方向的分力Fx，即为地面制动力，又称纵向力；沿Y轴方向的分力Fy,，称之为侧向力，或称横向力；沿Z轴方向的分力Fz，为路面对轮胎的法向反作用力。 地面制动力和侧向力实质上是轮胎与路面之间的“摩擦力”， 与汽车轮胎上所受的法向反作用力Fz成正比，即 : * 制动过程中车轮的运动状态分为纯滚动、纯滑动和边滚边滑。如果汽车的行驶速度，即车轮中心的运动速度与车轮滚动的圆周速度相同，则车轮在路面上作纯滚动；如果驾驶员通过制动控制装置向制动轮施加的作用力足够大，将制动轮抱死，此时汽车在自身惯性力的推动下继续向