汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究

摘 要 为了能够准确的了解制动防抱死系统的性能，常常使用计算机仿真技术来进行研究，本设计采用 Matlab/Simulink 模拟汽车在直线制动的运动状态，对 ABS 系统的控制规律进行计算机仿真。它与常规的试验分析相比，具有分析速度快、精度高、周期短、节省大量的人力物力的优点。 ABS 防抱死制动系统模型的建立，是计算机与生产实际相融合的产物。模型的建立，可以代替危险性试验，提高安全性和经济性，同时可以方便快捷的得到试验所得到的结果，以此完善设计开发中的产品性能，为 ABS 系统的研制与开发提供一条有效的方法。 本设 计简单介绍了制动系统的工作原理，通过建立普通制动系统和 ABS 防抱死系统的数学模型，提出了基于路面附着系数的 ABS 控制算法，并根据数学模型，利用Matlab/Simulink 软件建立普通制动系统和 ABS 防抱死制动系统的仿真模块， 分析普通制动系统和装有防抱死制动系统 (ABS)车辆制动过程中各参数的动态变化规律 。通过对比仿真结果可知 ABS防抱死制动系统不仅能够达到防止车轮在制动过程时抱死的目的，还能准确控制车轮的运动状态，因此证明本次设计 对 ABS 制动过程的仿真分析是有效的。 关键词 ： 制动；防抱死制动系统；仿真； Matlab/Simulink Abstract In order to accurately understand the anti-lock braking system performance, often using computer simulation technology to conduct research. This design uses Matlab / Simulink simulation of the car braking in a straight line movement, the ABS system of control of a computer simulation. Compared with the common experimental analysis,it has fsater analsing speed, higher precision, shorter period, etc. besides, it saves much labor and material resources. The establishment of antilock brake systems is the result of the combination of computer and actual production. Model of antilock brake systems can take place of the dangerous experiments,improve the safety and save much money. At the same time, it helps get the result as soon as possible. So that the function of the product can be made better. in a word, it provides an effective method to the reserch and development of the antilock braking system. The project briefly introduces the principles of the braking system .It gets antilock braking system controlling algorithm according to the establishment of ordinary braking system and methematical antilock braking system. On the basis of methematical model, it uses Matlab/Simulink software to eatablish a simulate template of an ordinary braking system and an antilock braking system to analyses the motional changing regularity of kinds of parameters of vehicle which installed with ordinary braking system and the vehicle with antilock braking system. When the results are compared, we get to know that antilock braking system can not only prevent the wheels form been braken while braking, but also controll the moving condition of them. So that this design of the braking processs simulation analysis is effective. Key words： brake； antilock braking system； simulation； Matlab/Simulink V 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 目 录 . V 1 绪论 . 1 1.1 课题研究的意义 . 1 1.2 研究内容 . 1 2 防抱死制动系统概述 . 2 2.1 汽车防抱死制动系统 ABS 的功能 . 2 2.2ABS 制动系统研究的理论状态 . 2 3 防抱死制动系统基本原理 . 4 3.1 制动时汽车的运动 . 4 3.2 滑移率定义 . 6 3.3 滑移率与附着系数的关系 . 7 3.4 制动时车轮的受力分析 . 8 3.5 采用防抱死制动系统的必要性 . 10 3.6 防抱死制动系统基本工作原理 . 11 3.7 ABS 控制技术及发展现状 . 12 4 基于 MATLAB 软件的仿真分析 . 15 4.1 计算机仿真 . 15 4.1.1 计算机仿真的分类 . 15 4.1.2 Matlab 及 Simulink 的简要介绍 . 15 4.2 制动方程建立 . 18 4.2.1 盘式制动器制动力矩的计算 . 18 4.2.2 车轮模型的动力学方程 . 20 4.3 在 MATLAB 中建立无 ABS 制动的模型 . 24 4.4 在 MATLAB 中建立汽车 ABS 制动模型 . 26 4.4.1 开关控制的 ABS 系统仿真 . 26 4.4.2P I D 控制的 ABS 系统仿真 . 28 4.4.3 门限控制 ABS 的系统仿真 . 30 4.5 MATLAB 仿真的参数及结果 . 31 4.5.1 仿真参数 . 31 4.5.2 无 ABS 的仿真结果 . 32 4.5.3 开关控制 ABS 的仿真结果 . 34 4.5.4 PID 控制 ABS 的仿真结果 . 36 4.6 不同情况下的组合分析 . 38 5 总结 与展望 . 41 总结 . 41 展望 . 41 致 谢 . 42 参考文献 . 43 附录 . 44 汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 1 1 绪论 1.1 课题研究的意义 对车辆的制动过程进行动态的分析研究 ,可以分析出车辆的性 能 ,帮助车辆的设计 ,采用实验的方法虽然可以获准确的数据。但成本大 ,周期长 ,盲目性大。计算机仿真技术的发展为车辆制动过程的研究提供了一个有效手段。通过对车辆制动过程全工况动态仿真 ,可仿真实际情况中影响车辆制动过程主要因素 ,为进一步优化车辆的制动系统、缩短新产品的开发周期提供有利的工具。 1.2 研究内容 对汽车制动 过程进行 受力分析，建立 单轮 车辆制动过程的动力学数学模型 ，通过对车辆制动过程全工况动态仿真， 来模拟分析 实际情况中 汽车制动性能与各相关参数之间的关系 ， 分析制动过程的特点，得出相关结论和对仿真结果进行处理 ，模拟出配备防抱死制动系统，简称 ABS 的汽车动态制动过程。 比较分析影响制动过程的因数： 1.有 ABS与无 ABS 两种情况下的比较 2.有 ABS 不同控制方法程比较 根据以上二种情况对汽车刹车制动过程进行仿真，比较各种不同情况下汽车的制动距离，滑移率，车速轮速的关系得出结论。 无锡太湖学院学士学位论文 2 防抱死制动系统概述 2.1 汽车防抱死制动系统 ABS 的功能 ABS是根据不同 的转差率轮胎附着力性能的地面 控制制动力的汽车制动系统。汽车制动的过程中 ,它可以防止车轮制动锁发生 ,并充分利 用地面附着系数和增益高的地面制动力 ， 减少汽车制动距离 ， 并能保持汽车制动器在处理。这项技术在提高车辆安全 ， 减少交通事故损失和提高汽车运行的经济发挥了积极作用 ， 是一种最重要的安全技术在汽车行业 。 ABS 防抱死制动装置就是为了防止缺陷的发生而研制的装置，它有 包括下面 几点好处： 1.增加制动稳定性 2.防止方向失控、侧滑和甩尾 3.提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外） 4.减少轮胎磨损，防止爆胎。 现代轿车的 ABS 由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。输入传感器通常包括 四 个车轮的轮速信号、刹车信号， 个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。 第一个优势是提高 ABS汽 车制动稳定性。汽车制动 ,刹车力的四个轮子是不一样的 ,如果汽车前轮锁 ,汽车司机将无法控制行驶方向 ,这是非常危险的 ,如果汽车的后轮锁 ,第一张幻灯片 ,摇摆的尾巴就会出现 ,甚至使汽车整个把严重的事故。 ABS能防止四个轮子是完全锁当制动 ,提高汽车的稳定性。汽车制造商的研究数据表明 ,车辆配备 ABS,会使车轮侧滑事故下降了约 8%。 ABS第二个优势 是 ,可以缩短制动距离。这是由于紧急制动在同等条件下 ,ABS滑移率会(汽车滑动距离、传动比 )控制 在 20%左右 ,可以获得结果的最大纵向制动力。 第三利用 ABS是改善磨损条件的轮胎 ， 以防止井喷。事实上 ， 方向盘锁会导致小轮胎磨损 ,轮胎胎面损失将不均匀 ， 使轮胎消耗费用的增加 ， 严重时将无法继续使用。因此 ,配有 ABS具有一定的经济效益和安全 。 此外 ， ABS 使用 方便 ,工作可靠。使用 ABS 和普通制动系统使用几乎没有差异 ， 紧急刹车时 ,只有脚踩刹车踏板硬、 ABS 将进入工作状态根据情况 ， 即使雪和湿滑的道路、 ABS将保持制动状态最佳。 ABS 通过计算机控制车轮制动力 ， 可以充分发挥效率的制动和改善制动减速和缩短制动距离 ， 能有效地 提高车辆制动的稳定性 ， 防止车辆侧滑和旋转 ， 减少交通事故发生的数量 ， 因此被认为是最有效的措施 ,提高汽车的安全性。高级汽车的 ABS已经和公交已经在国内外广泛使用。 2.2ABS 制动 系统研究的理论状态 研究 ABS 在中国 从 80 年代初开始。单位和企业从事的工作是开发了很多 ABS,如东风汽车公司、重庆高速公路研究所、大学西安市公路、清华大学、吉林大学、北京理工大学、上海汽车制动器有限公司和山东中国重汽集团等。典型的有以下几个。清华大学国家重点实验室等汽车安全与节能宋健几个博士生导师、教授 ,拥有强大的技术力量 ,他们也有一 批先进的仪器和设备的配套 ,如汽车力学参数综合试验台 ,弹射式冲击试验床和滚动试验台 ,模拟和校准试验台 ,柯达高速图像运动分析系统、电液振动台 ,直流电力测功机和发动机排放分析仪、工况的发动机电子控制系统开发和仿真、计算机工作站和亚当斯 ,软件思想 ,非接触式速度计、噪声测试系统、转鼓试验台、电动汽车电池测试 ,电机试验台及其控制系统等。汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 3 实验室研究 ABS 制造各种各样的 ,其中 ,ABS 控制量 ,不同的轮速信号抗干扰处理 ,轮速信号响应的研究指出 ,防抱死制动电磁阀动作的研究在国内的领先地位 车动态模拟国家 重点实验室的吉林大学为代表 的四个院士 ,研究人员致力于汽车操纵稳定性、汽车轮胎、汽车操纵动力学模型、汽车轮胎稳态和非稳态回转特性研究 ,在轮胎力学模型中 ,车辆操纵稳定性和人 -车闭环控制仿真运动的结果已达到世界先进水平 。 中国南方学院技术学院的交 通为代表的吴教授豪佳女士从事汽车安全与电子技术和结构设计和计算的研究 ,在一个独特的特性是 ABS技术 ,建立制动压力函数 ,通过地面轮制动力和车辆动力学方程来计算平均汽车制动减速 ,车的速度 ,还可以通过计算轮缸等效应力函数的防抱死制动滑移率时。此外 ,在滑移率之间的关系和粘附系数、车辆技术条件和试验 方法有独特的见解。 济南程军电子科技 公司为代表的 ABS专家程军、济南程军电子科技公司的 ABS控制算法研究 ,作者理论与实践的汽车防抱死制动系统 (如几本书，特别是在 ABS控制算法，是国内 ABS开发者的一个必要的信息。此外 ,他们都是基于仿真环境 MAT2LAB防抱死控制逻辑 ,基于 VB开发环境对车辆处理的仿真研究 ,仿真车辆动力学控制方面进行了研究。 重庆形状的产品包 括汽车、摩托车系列 JN111FB空气制动电子单通道 ,JN144FB空气制动电子四通道和 JN244FB液压电子设备如类型的 ABS及其相关零部件 30多 个品种 ,ABS产品已通过国家汽车质量监督检测中心和认定的国家客车质量监督检验中心、国家实用新型技术专利 ,并正式列入国家火炬计划项目。西安市 BoHua公司主要产品适用于大中型客车及卡车的四通道气压 ABS和适用介质货车液压三通道 ABS及其相关组件。包括 BH1203 - FB型 ABS和 BH1101 - FB型 ABS通过了科技成果鉴定陕西省科学技术委员会和机械行业新产品鉴定的陕西省 ,认为该技术已达到国内领先水平 。 山东重汽集团引进国际先进技术进行的研究也已取得了一些进展。 重庆公路研究所研制的适用于中型汽车的气制动 FKX - ACI 型 ABS 装置已通过国家级技术鉴定 ,但各种制动情况的适应性还有待提高。 清华大学开发的适 用于介质客车空气制动 ABS由于资源价格和性能优势 ,应用陶瓷材料将迅速扩大 ,应用金刚石、立方氮化硼超硬材料将进一步扩大 ,新的刀具材料的交货时间会越来越短 ,品种新品牌的推出将越来越快。人们希望两高速钢 ,硬质合金强度和韧性 ,硬度和耐磨性的超硬材料的新的刀具材料是完全可能的 。 无锡太湖学院学士学位论文 3 防抱死制动系统基本原理 3.1 制动时汽车的运动 3.1.1 制动时汽车受力分析 汽车在制动的过程中主要受到地 面给汽车的作用力、风的阻力和自身重力的作用。地面对汽车的作用力又分为 :作用在车轮上垂直于地面的支承力和作用在车轮上平行于地面的力。汽车在直线行驶并受横向外界干扰力作用和汽车转弯时所受到地面给汽车的力如图3.1 所示。其中 Fx 为地面作用在每个车轮上的地面制动力，他的大小决定于路面的纵向附着系数和车轮所受的载荷。所有车轮上所受地面制动力的总和作为地面给汽车的总的地面制动力，他是使汽车在制动时减速并停止的主要作用力。 Fy 为地面作用在每个车轮上的侧滑摩擦力，侧滑摩擦力的大小取决于侧向附着系数和车轮所受的载荷，当车轮抱 死时，侧滑摩擦力将变得很小，几乎为零。汽车直线制动时，若受到横向干扰力的作用，如横向风力或路面不平，汽车将产生侧滑摩擦力来保持汽车的直线行驶方向，如图 3.1（ a）所示。 图 3.1 汽车直线和转弯制动时的平面受力简图 若汽车在转弯时制动或在制动时转弯，也将产生侧滑摩擦力使汽车能够转向，如图 3.1 (b)所示。地面制动力决定制动距离的长短，侧滑摩擦力则决定了汽车制动时的方向稳定性。这里将作用在前轮上的侧滑摩擦力称为转弯力，将作用在后轮上的侧滑摩擦力称为侧向力。转弯力和汽车的方向操纵性有关，它保证了汽车能够按 照驾驶员的意愿转向 ；侧向力和汽车的方向稳定性有关，它保证了汽车的行进方向。转弯力越大，汽车的方向操纵性越好 ；侧向力越大，汽车的方向稳定性越好。 正如上面提到的 ,应用适当的制动 ,可以有效地把车停下来。制动强度太大 ,是汽车的主要原因有各种危险的运动状态。因此 ,汽车 ,根据冰雪路、坏路、水、湿路 ,干路 ,直路 ,弯曲的道路 ,道路状况 ,如根据车辆的速度和方向角的驾驶条件操作 ,必须刹车 ,注意不要让车轮锁 。 3.1.2 车轮抱死时汽车运动情况 车轮抱死时汽车所受到的侧滑摩擦力将会变的很小，这将使汽车制动时保持方向操纵性和方向 稳定性的转弯力和侧向力变的很小，使汽车在制动时出现一些危险的运动情况。汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 5 对 ABS 系统来说，就是要防止这些危险情况的出现。下面从汽车在一种路面上直线和转弯制动两方面简单讨论一下当车轮抱死时汽车的运动情况。 （ 1） 汽车在一种路面上直线运动制动车轮抱死时可能出现的运动情况如图 3.2 所示。图 3.2 (a)为只有前轮抱死时，由于前轮的转弯力基本为零，无法进行正常的转向操作。为制动时前轮全部抱死而后轮不抱死汽车的运动情况示意，当前轮抱死时转弯力为零，驾驶员无法控制汽车的方向使汽车转向来避让前方的障碍物，这时由于汽车后轮不抱死， 所以汽车仍具有侧向力来维持方向稳定性。图 3.2 (b)为只有后轮抱死时，后轮的侧向力接近于零，汽车仍具有方向操纵性，但会因后轮抱死而失去方向稳定性使汽车侧滑。汽车不能保持原来的行驶方向，由于离心力和前轮转向力的作用，汽车将一面旋转一面沿曲线行驶(这种运动叫外旋转 )。图 3.2 (c)为前后车轮全部抱死时时转弯力和侧向力都为零，这种状态很不稳定，路面不均匀、左右轮地面制动力不相等时，即使对汽车施加很小的偏转力矩，汽车就会产生不规则运动而处于危险状态，在不规则旋转的过程中将制动释放，汽车就会沿着瞬时行驶方向急速驶 出，这也是很危险的 。 （ 2） 汽车在一种路面上转弯制动车轮抱死时可能出现的运动情况如图 3.3 所示。所有这些运动情况若在制动时出现，都是极其危险的。 图 3.2 汽车直线制动车轮抱死时的运动情况 无锡太湖学院学士学位论文 图 3.3 汽车转弯制动车轮抱死时的运动情况 3.2 滑移率定义 通常 ， 汽车在制动过程中存在着两种阻力 ： 一种阻力是制动器摩擦片与制动鼓或制动盘之间产生的摩擦阻力 ， 这种阻力称为制动系统的阻力 ， 由于它提供制动时的制动力 ,因此也称为制动系制动力 ； 另一种阻力是轮胎与道路表面之间产生的摩擦阻力 ， 也称为地面制动力。地面对轮胎切 向反作用力的极限值称为轮胎 - 道路附着力 ， 大小等于地面对轮胎的法向反作用力与轮胎 - 道路附着系数的乘积。如果制动系制动力小于轮胎 - 道路附着力 ，则汽车制动时会保持稳定状态 ， 反之 ， 如果制动系制动力大于轮胎 - 道路附着力 ， 则汽车制动时会出现车轮抱死和滑移。 地面制动力受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动系制动力增大到一定值 (大于附着力 )时 ,汽车轮胎将在地面上出现滑移。汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度之间的差异称为车轮的滑移率。 滑移率 S的定义式为 : tttb VrwV VVS 10 （ 3.1） 错误 !未找到引用源。 式中 : Sb 滑移率 ； Vt 汽车的理论速度 (车轮中心的速度 ) ； 汽车车轮的角速度 ； r 汽车车轮的滚动半径。 由上式可知 :当车轮中心的速度 (即汽车的实际车速 ) Vt 等于车轮的角速度 和车轮滚动半径 r 乘积时 ,滑移率为零 ( Sb = 0) ,车轮为纯滚动 ；当 = 0时 ,Sb = 100 % ,车轮完全抱死而作纯滑动 ；当 0 Sb 100 %时 ,车轮既滚动又滑动。 汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 7 3.3 滑移率与附着系数的关系 图 3.4 给出车轮与路面纵向附着系数和横向附着系数随滑移率变化的典型曲线。当轮胎纯滚动时 ,纵向附着系数为零 ；当滑移率为 15 % 30 %时 ,纵向附着数达到峰值 ；当滑移率继续增大 ,纵向附着系数持续下降 ,直到车轮抱死 ( Sb = 100 %) ,纵向附着系数降到一个较低值。另外 ,随着滑移率增大 ,横向附着系数急剧下降 ,当车轮抱死时 ,横向附着系数几乎为零。从图可以看出 ,如果能将车轮滑移率控制在 15 % 30 %的范围内 ,则既可以使纵向附着系数接近峰值 ,同时又可以 兼顾到较大的侧向附着系数。这样 ,汽车就能获得最佳的制动效能和方向稳定性。 ABS 即是基于这一原理而研制的。 图 3.4 滑移率与附着系数关系 实验证明，道路的附着系数受车轮结构、材料，道路表面形状、材料有关，不同性质道路其附着系数变化很大。图 3.5给出了不同类型路面上滑移率 -纵向附着系数之间的关系。 无锡太湖学院学士学位论文 图 3.5 不同路面上纵向、侧向附着系数与滑移率关系曲线 由图 3.5可以看出，各种路面上的变化的总体趋势是一致的。滑移率和纵向附着系数之间的关系曲线随路面类型的不同，出现峰值的滑移率的 取值也会不一样，并且对应不同路面类型的滑移率 -纵向附着系数曲线在峰值附着系数后曲线下降的速度也不相同，在干燥的路面上下降的快些，在湿滑的路面上略微有些下降。一般干燥洁净的平整水泥、沥青路面纵向峰值附着系数高达 0.8-0.9，而冰雪路面的纵向峰值附着系数低至 0.1-0.2。如果这种差别随路面类型的不同变化比较明显，则在设计 ABS系统控制方法时，就必须考虑到随路面类型的不同而采取不同的控制目标和策略。若汽车在同一种类型路面上制动时的初速度不一样，车轮的纵向附着系数和滑移率之间的关系曲线也会略有不同，制动时的车 速越高，车轮的纵向附着系数越低。但在同一路面上以不同制动初速度制动时车轮的附着系数 -滑移率关系曲线不会有太大变化。 简而言之 ,制动在路上 车 ,车轮附着系数和滑移率之间的非线性特性是主要因素，汽车制动性能。事实上，汽车制动过程是一个非线性变化过程和路面之间轮，轮附着系数与车轮运动状态变化的非线性过程，所以，汽车的制动过程是一种非线性制动过程。制动时汽车的制动系统通过改变车轮的运动 ,改变车轮的滑移率 ,形成整个制动过程的非线性。 3.4 制动时车轮的受力分析 汽车在行驶过程中能够实施制动过程的本质原因 是由于与轮胎接触的路面给相应车轮提供了路面制动力。路面制动力是使汽车制动并进行减速行驶的外力。但是路面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力：一个是制动器内制动器摩擦片与制动盘或者制动蹄与制动鼓之间的摩擦力 制动器制动力；另一个是轮胎与路面间的摩擦力 附着力（路面制动力）。 汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 9 图 3.6(a) 制动时车轮受力情况 图 2.6(a)为车轮在制动时的受力情况示意图，路面制动力可由下式确定： xbMFr （ 3.2） 式中 : xbF 路面制动力， N ； M 制动器摩擦力矩 , Nm 。 上式成立的先决条件是路面制动力不超过路面间的附着力。 制动器制动力相当于将汽车架离地面，并踩住制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直至它能转动所需的力，可由下式确定： rMF （ 3.3） 式中 : F 制动器制动力， N 。 当制动踏板力较小，制动器摩擦力矩不大时，路面与轮胎之间的摩擦力 路面制动力足以克服制动器摩擦力矩而使车轮滚动。显然，车轮滚动时的路面制动力就等于制动器制动力，且随踏板力的增长而增长，如图 3.6(b)所示。但路面制动力是滑动摩擦的约束反力，它的值不可能超过附着力，即： 图 3.6(b) 路面制动力，制动器制动力，以及附着力的关系 WFFxb (3.4) xbFmax= F （ 3.5） 无锡太湖学院学士学位论文 式中 : F 路面附着力， N； W 车轮上的垂直载荷， N； 路面附着力系数。 图 3.6(b)路面制动力，制动器制动力，以及附着力的关系 当路面制动力达到附着力时，车轮即将抱死不转而出现纯滑移现象。此时，如果继续增大制动器踏板力（或制动管路压力），制动器制动力将由于制动器摩擦力矩的增大而继续增长。但是，若作用在车轮上的垂直载荷为常数，路面制动力达到附着力之后就不再增加。 由此可见，汽车的路面制动 力首先取决于制动器制动力，但同时又受到路面附着力系数的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时路面又能提供足够高的附着力时，才能获得足够高的路面制动力，足够大的制动减速度和较小的制动距离。 提示：影响附着系数的因素很多，如路面的状况、轮胎的花纹、车辆的行驶速度、轮胎与路面的运动状态等。在诸因素中，车轮相对于路面的运动状态对附着力有着重要的影响，特别是在湿路面上其影响更为明显。 3.5 采用防抱死制动系统的必要性 汽车运行在一条直线，紧急 制动突然 ,汽车轮锁和汽车线往前滑 ,还发出吓人的轮胎与地面之 间的摩擦，车子终于停了。在日常生活中，每个人都可能会遇到这种现象。如果发生车祸，交通警察是在第一个痕迹总是检查汽车制动器 ,确定司机在事故中制动而采取了措施。然后测量制动距离 ,看看车辆制动效果好。当轮胎滑移率为 8% 8%，轮胎和她的脸摩擦 (附着力 )是最大的。如果轮胎滑移率太大 ,附着力减少相反。如果司机可以控制轮胎滑移率 ,所以它总是制动时 8% - 25%范围内 ,汽车将停车在较短的制动距离。 当车辆转向 ,如果车辆紧急制动 ,以及直线驱动轮锁将会出现的现象。因为轮锁、汽车汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究 11 侧向附着力变成零 ,汽车轮胎侧向滑动 ,汽车 能够控制方向的深度 ,这是非常危险的。车辆横向附着力和制动力之间的关系非常密切。当没有刹车前、后轮胎的滑动方向是零 ,那么车轮侧向附着力是最大的。司机一步动态制动踏板 ,随着增加制动力、轮胎滑移率增加 ,小横向附着力逐渐慢下来。最后 ,当轮胎滑移率为 100%,轮胎锁。这汽车侧向附着力几乎等于零。 ,把汽车 ,轮胎侧滑开始出现。在方向盘锁、方向盘已经不能工作 ,陷入这场困境的我们无法控制汽车的方向 ,前轮锁车只有最后停车沿着直线 ,只有后轮锁车终于停止旋转的现象 ,如果前轮和后轮锁、汽车侧边缘直接的最后一站。的各种状态是极其危险的 。当然技术熟练的司机在某种程度上能根据各种条件合理地操作制动，如采用点制动。可是一旦遇上紧急状态，大多数人都是一脚踏死制动踏板，使轮胎抱死为此。 司机不能做许多事 情 ,传感器将能够这样做。传感器数据排序、判断 ,到执行机构所需信息，这部分的工作电脑 ,它非常简单 ,根据指令执行的计算机操作，它也不会有什么大问题在机械结构。 ABS系统调整到每个车轮制动缸，制动液压力，以防止任何造成刹车过猛可能当车轮锁。当不再有可能锁车轮 ,然后回到正常的压力。滑移率控制在一定的范围内。这样不但提高车辆交通的稳定性，提高车辆方向 控制 ,缩短制动距离 。 3.6 防抱死制动系统基本工作原理 ABS 系统是通过不 断变化的根据某些规则当制动压力的制动液不会产生车轮锁状态。这一变化过程的制动液压力实际上是 ABS 系统实施的过程控制方法。下面基于车轮加减速度逻辑门限控制方法来控制直线制动过程的单个道路为例 ， 简单 ， 基本工作原理 。 在汽车制动 ,如果 车轮锁滑 ,横向附着力车轮和路面之间将完全消失。如果只有前轮转向轮制动锁滑车轮滚滚 ,车辆将失去动力。如果只有后制动拥抱死亡滑动和前轮轧、甚至小横向干扰力 ,也将有一个边车 (spin)现象。这些都是容易导致严重的 交通事故。汽车制动时，因此，不希望锁车轮制动滑动，但希望这个车轮制动器到边边滑动状态。 图 3.7 ABS的工作区域 通过实验 ,当汽车 车轮滑移率为 15% 15%,最大的附着系数之间的轮胎和路面。因此，为了充分发挥这种潜在轮胎与路面间的附着能力 ,ABS系统来实现速度控制车轮中心和切无锡太湖学院学士学位论文 线速度，保持滑动率在 15% 20%之间这个特性。 ABS工作领域的现代汽车 ABS ABS工作区域如图所示在制动过程中 ,控制单元 (ECU)在 10到 12次 /秒的频率控制制动压力调节器 ” 增压压力保持 一个救援 “ 制动压力调节回路 ,实现车辆在制动和车轮滑移率控制在纵向附着系数路面附近之间最大