汽车制动防抱死系统
(
ABS
)
制动控制过程分析
陈贞健
(
福建交通职业技术学院 ,福建 福州 350007
)
摘要 :通过对汽车 ABS 在各种路面和行驶状态下制动控制过程的分析 ,表明采用逻辑门限值控制方式 ,
以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的 ABS ,具有路面自动选择功能 ,能依据路面附着系数的变
化情况实施不同的控制 ,提高汽车的制动效能和方向稳定性。
关键词 :防抱死 制动 控制 分析
现代汽车 ABS 在制动过程中 ,控制装置
(
ECU
)
以
10 —12 次Π秒的频率控制制动压力调节器完成“增压 —
保持压力 —减压”的制动压力调节循环 ,实现汽车在制
动过程中使车轮与路面间滑移率控制在纵向附着系数
最大的理想滑移率附近的狭小范围之内 ,提高了汽车
的制动效能和制动时的方向稳定性。为实现这一目
标 ,要针对汽车所行驶的路面状况 ,实施不同的控制过
程。目前 ,ABS广泛采用逻辑门限控制方式 ,即预先规
定控制参数并设定相应的控制门限值
(
针对车型 ,在各
种车速和路面条件下 ,通过反复试验获得的数据
)
,在
制动时将检测的实际参数与 ECU 内设定的门限值进
行比较并适时地对制动过程进行控制。依据汽车所行
驶的路面状况 ,ABS 对制动的控制过程可分为 :汽车在
高附着系数路面、低附着系数路面和由高附着系数路
面突变到低附着系数路面等三种制动控制过程。
1、控制参数及其测定
逻辑门限控制方式的 ABS 的控制参数是 :车轮减
速度
(
或角减速度
)
、加速度
(
或角加速度
)
和车轮滑移
率。车轮的减速度和加速度通过轮速传感器输出的信
号由 ECU 经过微分计算确定。车轮的滑移率实用中
多数的 ABS 是以制动过程中 ,当车轮的减速度达设定
的控制门限值时的瞬时轮速近似的作为 ABS 实施控
制时的初始车速 ,并按设定的斜率近似的计算确定制
动过程中任一时刻的车速
(
参考车速
)
,由参考车速和
轮速计算出制动过程中任一时刻的车轮参考滑移率 ,
用于 ABS对制动过程的控制。
在 ABS 的实际控制中 ,多以车轮加、减速度门限
和滑移率门限多种参数综合进行控制。单独采用其中
任何一种参数门限进行控制都存在较大的局限性。例
如 :仅以车轮加、减速度作为控制门限 ,当汽车在低附
着系数的路面上高速行驶中进行紧急制动时 ,由于制
动时驱动轮的减速度达不到控制门限值 ,ABS 将无法
对车轮进行控制 ,从而将出现抱死现象 ;如果仅以车轮
滑移率作为控制门限时 ,由于汽车行驶的路面情况不
同 ,纵向最大附着系数所对应的滑移率的变化范围较
大
(
8 % —30 %
)
,因此仅以固定的滑移率门限值作为控
制门限 ,很难保证在各种路面的条件下都能获得最佳
的制动效果。因此 ,ABS一般多采用车轮加、减速度和
滑移率门限值进行综合控制 ,使 ABS 具有较高的自动
适应性控制能力 ,保证在各种行驶状况和不同路面情
况下 ,都能较好地实现制动防抱死控制。
2、高附着系数路面上的制动控制过程
汽车在高附着系数路面上的制动控制过程如图 1
所示 :
在制动的最初阶段 ,随着制动分泵内制动压力的
增大 ,车轮减速度也随之增大。直至车轮的减速度达
到设定的控制门限 - a 时
(
第 1 阶段末
)
,ABS 控制装置
开始计算汽车的参考车速 VRef 和此后任一时刻的车
轮参考滑移率 ,并与设定的滑移率门限值进行比较。
如果车轮的参考滑移率小于门限值 S1 ,说明车轮的滑
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引进与咨询 2004 年第 1 期 技术咨询
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