底盘讲义之汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统

底盘讲义之汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统
底盘讲义之汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统

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。

二、滑移率

1.滑移率的定义

汽车匀速行驶时,汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度(也称车轮速度)是相同的。在驾驶员踩制动踏板使车轮的轮速降低时,车轮滚动的圆周速度(轮胎胎面在路面上移动的速度)也随之降低了,但由于汽车自身的惯性,汽车的实际车速与车轮的速度不再相等,使车速与轮速之间产生一个速度差。此时,轮胎与路面之间产生相对滑移现象,其滑移程度用滑称率表示。

滑移率是指车轮在制动过程中滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例,用“S”表示。其定义表达式为:

S=(ν-ωr)/v×100%

式中:S—车轮的滑移率;

r—车轮的滚动半径;

ω—车轮的转动角速度;

ν—车轮中心的纵向速度。

由上式可知:当汽车的实际车速等于车轮滚动时的圆周速度时,滑移率为零,车轮为纯滚动;当汽车制动时,逐渐踩下制动踏板,车轮边滚动边滑动,滑移率在0%~100%之间;当制动踏板完全踩到底,车轮处于抱死状态,而车身又具有一定的速度时,车轮滚动圆周的速度为零,则滑移率为100%。

2.附着系数与滑移率的关系

仅保留常规制动系;同时存贮故障信息,并将ABS警告灯点亮,提示驾驶员尽快进行修理。

提示:为掌握ABS系统的组成,此处可结合实物进行讲解。

二、ABS的分类

1.按控制方式分类

ABS按控制方式可分预测控制方式和模仿控制方式两种。

1) 预测控制方式

预测控制方式是预先规定控制参数和设定值等条件,然后根据检测的实际参数与设定值进行比较,对制动过程进行控制。

控制参数有车轮减速度、车轮加速度及车轮滑移率。根据控制参数不同,预测控制可分为以车轮减速度为控制参数的控制方式、以车轮滑移率为控制参数的控制方式、以车轮减速度和车轮加速度为控制参数的控制方式、以车轮减速度、加速度以及滑移率为控制参数的控制方式。

2) 模仿控制方式

模仿控制方式是在控制过程中,记录前一控制周期的各种参数,再按照这些参数值规定出下一个控制周期的控制条件。此类控制方式在控制时需要准确和实时测定汽车瞬时速度,其成本较高,技术复杂,已较少使用。

2.按控制通道及传感器数目分类

根据控制通道数可分为四通道、三通道、二通道和一通道四种;根据传感器数主要可分为四传感器和三传感器两种。控制通道是指能够独立进行制动压力调节的制动管路。如果一个车轮的制动压力占用一个控制通道,可以进行单独调节,称为独立控制;如果两个车轮的制动压力是一同调节的,称为一同控制;两个车

交变电压信号的频率与齿圈的齿数和转速成正比,因齿圈的齿数一定,因而车轮转速传感器输出的交流电压信号频率只与相应的车轮转速成正比。

轮速传感器由电磁线圈引出两根导线,将其速度变化产生的交变电压信号送至ABS的电子控制单元(ECU)。为防止外部电磁波对速度信号的干扰,传感器的引出线采用屏蔽线,以保证反映车轮速度变化的交变电压信号准确地送至ABS 的电子控制单元(ECU)。

提示:此处应结合多媒体课件进行教学。

3.传感器的检测

轮速传感器损坏后,电子控制单元接收不到转速信号,不能控制制动压力调节器工作,ABS将停止工作,车辆维持常规制动。

轮速传感器的导线、插接器或传感头松动,电磁线圈等出现接触不良、断路、短路或脏污、间隙不正常,都会影响轮速传感器的工作,从而造成ABS工作异常。

传感器的检测方法如下:

1)传感器的外观检查

外观检查传感器时,应注意以下内容:传感器安装有无松动;传感头和齿圈是否吸有磁性物质和污垢;传感器导线是否破损、老化;插接器是否连接牢固和接触良好,如有锈蚀、脏污,应清除,并涂少量防护剂,然后重新将导线插入连接器,再进行检测。

2)传感头与齿圈齿顶端面之间间隙的检查

传感头与齿圈齿顶端面之间间隙可用无磁性厚薄规或合适的硬纸片检查,检查方法如图13-15所示。

ABS防抱死制动系统原理及组成图文讲解

● ABS简介 ABS是 Anti_lock Braking System 的缩写,是在制动期间控制和监视车辆速度的电子系统。 它通过常规制动系统起作用,可提高车辆的主动安全性。ABS失效时,常规制动系统仍然起作用。 优点:在紧急制动时保持了车辆方向的可操纵性;缩短和优化了制动距离。在低附着路面上,制动距离缩短10%以上;在正常路面上,保持了最优的路面附着系数利用率-即最佳的制动距离。减少了交通事故的同时减轻了司机精神负担及轮胎磨损和维修费用等。 系统部件

ABS组成部件:ECU;4~6个电磁阀;4~6个齿圈;4~6个传感器;驾驶室线束、底盘线束;ABS指示灯、 ASR灯;挂车ABS指示灯;开关、ASR开关;差动阀;双通单向阀; ISO7638电源线;电源螺旋线等。 ● ABS控制原理

卡车 ABS/ASR ABS控制原理可以简单描述为: 在车轮接近抱死的情况下,相应车轮的制动压力将被释放并在要求或测得车轮重新加速期间保持恒定,在重新加速之后逐步增加制动压力。 ABS齿圈 ABS齿圈能够随车轮转动切割传感器磁场,由铁磁性材料组成,表面采用镀锌或镀铬,齿数一般有80齿、100齿或120齿。 齿圈安装:将齿圈装入在轮毂上加工的平台,采用H8/s7过盈配合,轴向综合公差<0.2mm。装配方式有加热装配和压力装配两种方式。加热装配的方法是加热至2000°C,保温10分 钟左右装入;压力装配即用工具沿齿圈周边用力装入。 ABS 传感器

ABS传感器的作用是车轮转动时与齿圈相对运动产生交流电信号。其阻值在1100欧姆和1250欧姆之间,与环境温度有关。感应电压约110mV,与齿圈的间隙为0.7mm时的工作频率为100HZ,工作电压与传感器和齿圈之间的间隙成反比,与齿圈直径成正比,与轮速成正比。

汽车防滑控制系统

汽车防滑控制系统 现代汽车有如ABS、AWD、ECI、OHC 等等诸多的英文缩写名称,但最为人们所熟悉的英文缩写名称之一,就是ABS了。可能这三个字母连在一起好记好念,不过对于今天的轿车来讲,ABS已经成为安全性能先进的重要标志之一。 ABS全称是AUTILOCK BRAKING SYSTEM,汉译就是制动防抱系统。这是一项在 80年代末才兴起应用的新技术,但发展得很快,现在已经成为许多轿车的必装件了。据统计,汽车突然遇到情况发刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑,即人们俗称的“甩尾”,这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦,轮胎的抓地力几乎丧失,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因,汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套 防滑制动装置,并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。汽车上的ABS与ASR, 属于同一性质的装置,统称“防滑控制系统”,两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS",实际上与ASR是同一回事。 既然是防滑,ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。众所周知,汽车的速度是由轮子的转速所决定的,轮子转得快汽车跑得快,轮子转得慢汽车跑得慢,似乎轮子的转速等于汽车的速度。但是在现实中,由于轮胎的变形、打滑等因素,车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值,这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内,轮胎才具有最大的附着力,汽车运行才是最安全的。因此,ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在制动过程中,通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间,ASR在驱动过程中,通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。控制滑动率是ABS与ASR的共同目的,但是它们又有显著的差别,ABS对所有车轮都可进行控制,而ASR只对驱动车轮进行控制;ABS只是一个控制制动的单环系统,而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。目前ABS在控制过程中,是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器(ECU)处理后发出指令给电磁调节器,对各车轮的制动压力进行调节,而ASR 在控制过程中,通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令,通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩,从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的,包括ECU和车轮转速传感器。目前多数轿车安装ABS装置,只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS/ASR装置,因此下文主要介绍ABS装置。 控制原理ABS分有机械式和电子式两种。由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式,所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的,它利用轿车上的液压制动系统,加上车轮转速传感器,电子控制器和电磁调节器组成了ABS,其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用,组成了ABS的传感

汽车底盘控制技术的研究

汽车底盘控制技术的研究 1 汽车底盘电子控制的理论基础和特征 汽车底盘最主要的功能就是让汽车按驾驶员的意愿作相应的加速、减速和转向运动。由图1可见,驾驶员是通过汽车里的操纵元件(转向盘、油门和制动踏板)来表达其意向,相应的执行量是前轮的转向角及车轮上的驱动力矩或制动力矩,真正起作用的是轮胎的纵向力和侧向力。汽车轮胎力的主要影响因素是路面的附着系数、车轮的法向力、车轮滑动(转)率和车轮侧偏角。因此,汽车底盘控制的基本思路和原理就是在给定的路面附着系数和车轮法向力的情况下对车轮滑动(转)率和侧偏角进行适当的影响和控制,来间接调控轮胎的纵向力和侧向力,最大限度地利用轮胎和路面之间的附着力,提高汽车的主动安全性、机动性和舒适性。 汽车底盘的电子控制是一个多系统相互影响,相互作用的复杂系统工程,具有以下特征。 图1 驾驶员、轮胎力和汽车运动的相互关系 (1)不同的控制系统经常共用同一传感器、执行机构、甚至电子控制单元。如轮速传感器的信号几乎被所有。的底盘控制系统所使用。

(2)同一个控制目标可由不同的控制系统单独或者共同来控制。如汽车在离散型路面上制动时方向稳定性可通过ABS、ESP、AFS和RWS来控制。 (3)同一个控制系统可能会对多个变量同时进行控制,并且拥有多个执行机构。如TCS的控制变量有车轮的滑转率和车轮的角加速度,其执行机构有发动机节气门开度的调节器和轮缸里制动液压的调节装置。 (4)同一个控制变量同时受不同的控制系统所控制。如车轮滑动率同时受ABS和ESP的控制。 2 汽车底盘常见的电子控制系统 2.1 汽车制动和驱动的电子控制系统 2.1.1 汽车防抱死制动系统ABS(antilock brake system) 汽车在制动过程中,当车轮滑动率在30%左右时,制动力系数最大(见图2)。此时车轮能获得的地面制动力也最大。当制动力矩进一步增加,车轮滑动率将快速增大,制动力系数不但不再增大了,反而逐渐减小。显然,车轮滑动率在大于入时,制动力系数处于非稳定区域。因此希望将车轮滑动率控制在稳定区域里。从侧向力系数和滑动率的关系曲线可以看出,滑动率越小,侧向力系数越大。当车轮完全抱死时,其侧向力系数几乎为零,完全失去了承受侧向力的能力。当这种现象发生在前轮时,汽车失去转向能力;如果发生在后轮,汽车将发生后轴侧滑,失去稳定性。把滑动率保持在稳定区域里就是ABS的主要控制目标。

汽车防抱死制动系统设计论文1

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 摘要 防抱死制动控制系统(ABS)是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术,在制动时自动调节制动力防止车轮抱死,充分利用道路附着力,提高制动方向稳定性和操纵稳定性,从而获得最大制动力且缩短制动距离,尽可能地避免交通事故发生的机电一体化安全装置。 本文根据防抱死制动控制系统的工作原理,应用汽车单轮运动的力学模型,分析了制动过程中的运动情况。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、轮速来计算车轮滑移率。以MSP430F149单片机为核心,完成了输入电路、输出驱动电路及故障诊断等电路设计,阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想和实现方法,完成了ABS检测软件、控制软件的设计。 课题所完成的汽车防抱死制动控制系统己通过模拟试验台的基本性能试验,结果表明:汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行,软件所采用的控制策略正确、有效,系统运行稳定可靠,改善了汽车制动系统性能,基本能够满足汽车安全制动的需要。 本文对汽车防抱死制动系统进行了数学建模,并在Matlab/Simulink 的环境下,对汽车常规制动系统和基于 PID 控制器的防抱死制动系统的制动过程进行了仿真,通过对比分析,验证了基于PID 控制器的汽车防抱死制动系统具有良好的制动性能和方向操纵性。 关键词:防抱死制动系统(ABS);滑移率;控制策略;单片机;建模;仿真; 第一章绪论 1.1 防抱死制动系统概述 1.1.1 防抱死制动系统的产生

当汽车以较高的车速在表面潮湿或有冰雪的路面上紧急制动时,很可能会出现这样一些危险的情况:车尾在制动的过程中偏离行进的方向,严重的时候会出现汽车旋转掉头,汽车失去方向稳定性,这种现象称为侧滑;另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向,即汽车失去方向可操纵性,若在弯道制动,汽车会沿路边滑出或闯入对面车道,即便是直线制动,也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象,此时,车轮相对于路面的运动不再是滚动,而是滑动,路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小,路面越滑,车轮越容易出现抱死现象;同时汽车制动的初速度越高,车轮抱死所产生的危险性也越大。这将导致汽车可能会出现下面三种情况: ① 制动距离变长 ②方向稳定性变差,出现侧滑现象,严重时出现旋转掉头 ③ 方向操纵性丧失,驾驶员不能控制汽车的行驶方向 防抱死制动系统ABS(Anti-lock Braking System)是一种主动安全装置,它在制动过程中根据“车辆一路面”状况,采用电子控制方式自动调节车轮的制动力矩来达到防止车轮抱死的目的。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值,同时使其侧向也保持着较高的附着系数,防止车轮抱死滑拖,提高制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离,使制动更为安全有效。 随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大、以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高,汽车行驶的安全性理所当然是最应受到关注的问题。影响汽车安全性的因素很多,诸如汽车的制动性、操纵性、行驶的稳定性、抵御外界影响(碰撞、擦挂等)的能力等都影响汽车的安全性。统计资料显示,在道路交通事故中,大约10%的事故是由于车辆在制动瞬间偏离预定轨道或甩尾造成的.因此完善制动性能是减少交通事故的重要措施。 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。汽车的制动性还应包括汽车能在一定坡度的坡道上长时间停车不动的性能. 汽车的制动性主要由下列三个方面来评价: 1.制动效能 在一定车速行驶时,采取制动措施后能使之停下的距离己相应的制动减速制动距离

汽车车灯控制系统讲解

信息科学与技术学院微机原理与接口技术 课程设计报告 题目名称:汽车车灯控制系统 学生姓名:吴权权 学号: 2009082190 专业年级:计科09-1班 指导教师:裘祖旗 时间: 2012-1-12

目录 1.题目及要求 (1) 1.1 题目 (1) 1.2 要求 (1) 2.功能设计 (1) 2.1 汽车图形 (1) 2.2 汽车左转 (1) 2.3 汽车右转 (1) 2.4 汽车前进 (1) 2.5 汽车倒退 (1) 2.6 汽车停止 (1) 2.7 响铃模块 (1) 3.主流程图 (2) 4.详细设计 (3) 4.1 汽车图形显示 (3) 3.2 汽车停止、转向、倒车的指示 (3) 5.结果显示 (4) 5.总结 (7) 6、程序代码 (8)

1.题目及要求 1.1 题目 汽车车灯控制系统 1.2 要求 1)实现停止时的指示灯; 2)实现汽车转向时指示 3)实现倒车指示 4)扩展功能:实现倒车的声音提示 2.功能设计 2.1 汽车图形 功能:用汇编语言在dos下实现一个汽车的图形,和四盏灯。 2.2 汽车左转 功能:按’A’键,实现汽车的左转,左前、左后指示灯亮,右前、右后指示灯灭。 2.3 汽车右转 功能:按’D’键,实现汽车的右转,左前、左后指示灯灭,右前、右后指示灯亮。 2.4 汽车前进 功能:按’W’键,实现汽车的向前行驶,并且四盏指示灯全灭。 2.5 汽车倒退 功能:按’S’键,实现汽车的倒退行驶,并且后面2盏指示灯全亮,前面2盏指示灯全灭。 2.6 汽车停止 功能:按’B’键,实现汽车的停止,并且四盏指示灯全亮和倒车提示音。 2.7 响铃模块 功能:汽车停止时,提供倒车提示音。

汽车防滑控制系统相关知识

专家浅释汽车防滑控制系统相关知识 汽车“防滑控制系统”浅释 现代汽车有如ABS、AWD、ECI、OHC等等诸多的英文缩写名称,但最为人们所熟悉的英文缩写名称之一,就是ABS了。可能这三个字母连在一起好记好念,不过对于今天的轿车来讲,ABS已经成为安全性能先进的重要标志之一。 ABS全称是AUTILOCKBRAKINGSYSTEM,汉译就是制动防抱系统。这是一项在80年代末才兴起应用的新技术,但发展得很快,现在已经成为许多轿车的必装件了。据统计,汽车突然遇到情况发刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑,即人们俗称的“甩尾”,这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦,轮胎的抓地力几乎丧失,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因,汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置,并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。汽车上的ABS与ASR,属于同一性质的装置,统称“防滑控制系统”,两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS",实际上与ASR是同一回事。 既然是防滑,ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。众所周知,汽车的速度是由轮子的转速所决定的,轮子转得快汽车跑得快,轮子转得慢汽车跑得慢,似乎轮子的转速等于汽车的速度。但是在现实中,由于轮胎的变形、打滑等因素,车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值,这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内,轮胎才具有最大的附着力,汽车运行才是最安全的。因此,ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在制动过程中,通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间,ASR在驱动过程中,通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。控制滑动率是ABS与ASR的共同目的,但是它们又有显著的差别,ABS对所有车轮都可进行控制,而ASR只对驱动车轮进行控制;ABS只是一个控制制动的单环系统,而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。目前ABS在控制过程中,是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器(ECU)处理后发出指令给电磁调节器,对各车轮的制动压力进行调节,而ASR在控制过程中,通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令,通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩,从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的,包括ECU和车轮转速传感器。目前多数轿车安装ABS装置,只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS/ASR装置,因此下文主要介绍ABS装置。 控制原理ABS分有机械式和电子式两种。由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式,所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的,它利用轿车上的液压制动系统,加上车轮转速传感器,电子控制器和电磁调节器组成了ABS,其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用,组成了ABS的传感机构。轮速传感器内有电磁线圈可产生磁力线,安装在车轮附近的一个固定部件上,齿圈安装在车轮轮辋上,车轮转动带动齿圈转动,齿圈切割磁力线使传感器内的电磁线圈感应出交变电流,其脉冲率与车轮转速成正比并被输往电子控制器内。 专家浅释汽车防滑控制系统相关知识 电子控制器是一种微电子计算机,它根据各个轮速传感器的电流脉冲信号测出各个车轮的运动速度,加速度或者减速度,滑动率等数值,当这些数值超出正常值的范围内就会发出指令给电磁调节器。电磁调节器里面的柱塞会依照指令上下移动,调节输入各个车轮制动分泵的油量,起到一个阀门的作用。 综合前述各个部件的功能,ABS的工作原理简单一点来讲,就是由轮速感应器监测车轮的转速,监测信号汇集到电子控制器内分析,一旦监测到车轮快要抱死时,电子控制器会发出指令给电磁调节器,由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵,以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片,解除车轮的抱死现象。用点放形式来制动,即可急剧降低轮速,又可保持轮胎与地面的附着力。 这里顺便提一下所谓ABS的“一放一收”,只是为了达到控制滑动率的一种形式,整个ABS的性能还与轮胎结构、表面花纹、充气压力、车轮偏转角、行驶速度、路面状况等因素有关。因此,凡是安装了ABS或ABS/ASR装置的汽车,不可随意更换与原车不同型号的轮胎,以免引发控制偏差。

汽车底盘制动系统的改进设计分析

汽车底盘制动系统的改进设计分析 摘要:制动系统可以让汽车按照驾驶员的要求减速,并使车辆在停放过程中更加可靠,所以汽车底盘制动系统是确保行车安全非常重要的一个系统。针对汽车底盘制动系统的功能和作用改进这一系统,希望可以提高汽车底盘制动系统的制动性能,减少安全事故的发生。 关键词:汽车;底盘制动系统;制动性能;改进设计 1 原有汽车底盘制动系统的构成 汽车底盘制动系统主要由四个部分构成,分别是供能装置、传动装置、制动装置和控制装置。其中,供能装置主要为汽车的制动系统提供必要的能源,使汽车制动装置在启动时有充分的能源;传动装置主要是将供能装置产生的能源传送到制动装置中,让制动装置更加顺利地启动;制动装置是底盘制动系统中最重要的装置,包括行车制动、驻车制动、应急制动和辅助制动四个部分;控制装置是对汽车底盘制动系统中各个子系统进行控制的装置。在汽车底盘制动系统中,制动装置最关键的作用是行车制动和驻车制动。这两个作用分别对应的子系统共同使用汽车的制动鼓和刹车片实现汽车制动。车辆正常行驶时,会应用行车制动来控制车辆的制动鼓和刹车片;车辆紧急制动时,就会启动驻车制动系统控制制动鼓和刹车片,保证车辆能够有效制动。但是在紧急制动的过程中,驻车制动的制动力往往太小,不能使车辆及时停止下来,这就需要改进汽车底盘制动系统,提高车辆的制动力。汽车底盘制动系统如图1所示。 1—前制动室;2—制动阀门;3—继动器;4—后制动室; 5—制动回路保护阀;6—制动室储气装置;7—驻车制动控制阀门;8—继动器 图 1 汽车底盘制动系统图 汽车在紧急制动时,控制系统接收到紧急制动信号,驻车制动的阀门就会自动打开,控制系统会通过继动器控制后制动室,使后制动室打开,实现车辆的紧急制动。在紧急制动的过程中,车辆的前制动室是不参与紧急制动的,所以汽车的紧急制动系统不是特别完善。在改进设计汽车底盘制动系统时,要使前制动室也参与到汽车的紧急制动中来,使控制系统通过继动器为前、后制动室共同提供制动信号,提高车辆的紧急制动性能。 2 汽车底盘制动系统改进设计的思路 2.1 改进设计方向 因为原有的底盘制动系统需要通过继动器启动制动室的储气装置,才能启动后制动室,所以在制动的过程中,会存在一定的延时。为了保证制动系统启动的及时性,可以利用电传动的方式来实现制动信号的传递,有效减少车辆紧急制动的延时,提高车辆行驶的安全性。 2.2 改进设计具体要求 在改进设计汽车底盘制动系统时,要保证改进后的制动系统满足我国相关的各项标准,即改进后的制动系统要具有较好的制动性能,制动性能评价指标有坡度制动比和制动距离;可靠性要高,而且要有备用系统对制动器进行辅助控制,以免在主系统失效后,汽车失去紧急制动能力,即使在动力源缺失的情况下,也能保证制动系统的制动性能,保证制动稳定性。

汽车底盘实训指导书-制动系统

任务一汽车制动系统的认识 任务目标: 1.制动系的功用及组成 2.制动系的工作原理 学习目标: 1.掌握制动系的功用及组成 2.掌握制动系的工作原理 驾驶员根据道路和交通情况,利用装在汽车上的一系列专门装置,迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力,对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力,用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统。 1.制动系的组成 1)供能装置:包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件 2)控制装置:产生制动动作和控制制动效果各种部件,如制动踏板 3)传动装置:包括将制动能量传输到制动器的各个部件如制动主缸、轮缸 4)制动器:产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件 制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。 ⑴制动操纵机构 产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件,如图中制动踏板机构,真空助力器,制动主缸,制动组 合阀。以及制动轮缸和制动管路。 ⑵制动器 产生阻碍车辆的运动或运动趋势的 力(制动力)的部件。汽车上常用的制 动器都是利用固定元件与旋转元件工作 表面的摩擦而产生制动力矩,称为摩擦 制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器 两种结构型式。 制动系统的组成示意图 2.制动系的功用 汽车制动系统的功用是按照需要使汽车减速或在最短距离内停车;下坡行驶时保持车速稳定;使停驶的汽车可靠驻停。 3.制动系统的类型 1)按制动系统的功用分类

汽车制动系按功用可分为行车制动系、驻车制动系、应急和安全制动系、辅助制动系。 (1)行车制动系 使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置,通常由驾驶员用脚操纵。 (2)驻车制动系 使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置,通常由驾驶员用手操纵。 (3)应急和安全制动系和辅助制动系 1)应急制动系 装置是用独立的管路控制车轮的制动器作为备用系统,其作用是当行车制动装置失效的情况下保证汽车仍能减速或停车。 2)安全制动系 安全制动装置是当制动气压不足时起制动作用,使车辆无法行驶。 3)辅助制动系 为了长坡时减轻制动器的磨损而设,其中利用发动机排气制动应用最广。 4.按制动系统的制动能源分类 1)人力制动系统 以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统。 2)动力制动系统 完全依靠发动机的动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统。 3)伺服制动系统 兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。 目前所有汽车都采用双回路制动系统,如轿车的左前轮和右后轮共用一条制动回路、右前轮和左后轮共用另一条制动回路,当一个回路失效时,另一个回路仍能工作,这样有效提高了汽车的行车安全性。 5.制动系统的工作原理 制动系统的工作原理如图5-2所示,可以用一种简单的液压制动系统示意图来说明其工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓9固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上又装有摩擦片制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板来操纵。制动系统不工作时,制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保持有一定的间隙,使车轮和制动鼓可以自由旋转。要使行驶中的汽车减速,驾驶员应踩下制动踏板,通过推杆和主缸活塞,使主缸内的油液在一定压力下

汽车液压防抱死制动系统

汽车液压防抱死制动系统 简介 汽车制动防抱死系统(Anti-lock Braling System,简称ABS)是在传统的制动系统的基础上采用电子控制技术,在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。它是由电子控制单元(Electronic Control U-nit,简称ECU)、电磁阀或称压力调节器和轮速传感器三部分组成。在车辆紧急制动时,驾驶员脚踩制动踏板的制动压力过大时,轮速传感器及电子控制单元ECU可以检测到车轮有抱死的倾向,此时电子控制单元ECU控制电磁阀动作以减小制动压力。当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩擦力有减小趋势时,电控单元控制电磁阀增加控制压力。这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态,最有效地利用地面附着力,得到最佳的制动距离和制动稳定性。 ABS的发展史 在1920年以前,绝大部分汽车仅后轴装用制动器,一方面由于当时车速低,仅后轴装用制动器即可满足要求,另一方面可能与当时汽车结构有关,人们为防止制动时汽车侧倾,故前轴不使用制动器,当然仅后轴使用制动器也易于设计及安装,且价格要低些。1900年人们已通过试验,证明四轮装用制动器是安全的,有利于汽车制动性能的改善,但真正在四轮上均安装制动器是1920年以后的事。为保证车辆在山区行使时,有好的转向性能,制动力分配系数比较小(所谓制动力系数即前轴制动器周缘力与后轴制动器周缘力之比)。这种设计思想一直持续到上个世纪五、六十年代。这与道路差、车速低的现状有关。 防抱死制动技术属于制动力控制调节技术。制动力的调节从汽车诞生的那一天就一直为人们所关注。 1908年,英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论。随着车速的提高,制动时后轴先于前轴抱死拖滑的危险愈来愈大,为防止这一现象的发生,进入七十年代,制动力分配系数向大的方向发展,ECE R13中对此有明确的规定。ABS的运作原理看起来简单,但从无到有的过程却经历过不少挫折(中间缺乏关键技术)!1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论,但却无法将它实用化。接下来的30年中,包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到:“到现在为止,任何通过机械装置防止车轮抱死危险的

,汽车电控作业(底盘电子控制系统)

底盘电子控制系统 1.全电路控制系统 BBW是一种全新的制动模式, BBW是一种新型的智能化制动系统,它采用嵌人式总线技术,可以与防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性控制程序(ESP)、主动防撞系统(ACC)等汽车主动安全系统更加方便地协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,可以精确地调整制动系统的工作过程,提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。BBW以电能作为能量来源,通过电机或电磁铁驱动制动器。因此,BBW的结构简洁,更趋向于模块化,安装和维修更简单方便。 控制单元是BBW的控制核心,它负责BBW信号的收集和处理,并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外,根据汽车智能化的发展趋势,汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成,同时在功能上趋于互补。 BBW采用双重闭环控制方式,首先在各个电能制动器中都有制动力矩传感器,可以实时地监控制动力矩的大小,实现制动力矩的闭环控制。其次在制动过程中,各车轮转速传感器时刻监视着车轮的运转过程,ABS根据车轮转速传感器的信号判断车轮的运转状态。 根据目前BBW的研究成果,投入使用还需要解决一系列问题,其中主要是电能制动器结构和性能的改善。电能制动器要保证能够独立对车辆实施有效制动,必须能产生足够大的制动力矩,对内部的驱动电机(或驱动电磁铁体)、驱动力矩的传动系统、外部的供电系统提出了较高的要求。现在比较成熟的想法是提高汽车的供电电压,从原来的12 V提高到42 V,提高电压可以有效地解决BBW的能源问题。 2.后轮转向系统 RWS能主动让汽车两后轮的横拉杆相对于车身作侧向运动,使两后轮产生一转向角。RWS是由电子控制单元、传感器和执行机构等组成。其执行机构有整体式和分离式两种。整体式是指汽车两后轮的横拉杆由同一个执行机构调节;而分离式则指汽车两后轮的横拉杆由两个不同执行机构来调节。对于整体式RWS执行机构,用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多,两后轮的控制和协调比较复杂,现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。执行机构,由电动机、螺母螺杆驱动机构和安全锁止机构等组成。为了提高系统的可靠性,执行机构里安装了一个电机转角传感器和一个螺杆位移传感器。当RWS出现故障时,电动机自动锁止,两后轮的转向角不再发生变化,直到故障排除。 正常工作时,后轮的转向角是转向盘转向角和汽车行驶速度的函数。汽车低速行驶时,当转向盘的执行机构给后轮一个相应方向相反的转向角。从而使汽车在低速拐弯或停车时,转弯半径变小,使汽车转向和停车更方便快速、舒适。当汽车高速行驶时,给后轮一个与前轮转向角方向一致的转向角。汽车的前后轮同时向同一方向转向,可提高汽车的方向稳定性,特别是汽车在高速行驶换道时,汽车不必要的横摆运动会大大减小,从而增强了汽车的方向稳定性,当汽车在L2路面制动时,同系统相配合,可及时通过主动后轮转向角来平衡制动力所产生的横摆力矩,既能保持汽车的方向稳定性,又能最大限度地利用前轮的制动力,改进汽车的制动性能。 3汽车底盘的网络化技术 目前汽车上每个总成几乎是机械、电子和信息一体化装置。在系统中电子和信息

先进的车辆控制系统简介

先进的车辆控制系统简介 摘要:现如今车辆的普及以及交通的发展,造就了我们对于车辆的要求越来越高,越来越严,在车辆更新换代如此频繁的时代,也造成了车辆品种多,繁杂等特点,针对市场如此多的车,我着重讲述车辆的控制系统,它就如同车的灵魂。 关键词:车辆,控制系统。 先进的车辆控制系统是指借助车载设备以及路测,路标的检测设备周围形势环境的变化情况,自动控制驾驶已达到行车安全和增加道路通行能力目的的系统。该系统的本质就是在车辆与道路系统中将现代化的通信技术,控制技术和交通流理论加以集中,提供一个良好的辅助驾驶环境,在特点的条件下,车辆将在自动控制下安全行驶。其目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术,从而使汽车安全高效行驶。 它是ITS的一个子系统,又可以称之为先进的车辆安全系统,是借助于车载设备及基础设施或其协调系统中的检测设备,来检测周围行驶环境对驾驶员和车辆产生影响的各种因素,进行部分或完全自动驾驶,使行车安全高效并增加道路通行能力的系统。它由自适应巡航控制系统,胎压监控系统,车道偏离警告系统,盲区探测系统,事故自动通报系统,汽车导航和定位系统,道路环境警告资讯系统,自适应前照灯系统构成。 自适应巡航控制系统的功能:该系统可以通过安装在车辆前方的雷达探测自车与前车之间的距离和相对速度,然后根据预先设定的跟车模型,对车辆运行状况进行判断,自动的调节自车与前车之间的距离,当车辆处于危险状况时,对驾驶员进行提醒或采取紧急制动。前方碰撞预警系统是该系统的一个子系统,自车与前方车辆或障碍物之间的距离小于最小安全跟车距离时,给驾驶员警告,丰田汽车把该子系统称之为预碰撞系统,采用激光雷达。应用技术:利用毫米波雷达或激光雷达进行车辆距离的探测,并根据逻辑判断,达到警告的作用或进行辅助驾驶。 胎压监控系统的功能:通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器,在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据,并通过无线方式发射到接收器,在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式提醒驾车者,并在轮胎漏气和压力变化超过设定值进行报警,以保障行车安全。应用技术:胎压传感器和无线通讯技术。 车道偏离警告系统功能:车辆若能维持在该行驶的车道中行驶,可降低交通事故发生的机率。此系统利用安装车辆前部的视频系统采集车道信息,当车辆发生车道偏离,而驾驶员并没有采取任何应对措施时,发出警告,以降低事故发生的机率。应用技术:利用CCD取得摄象头或利用道路路面与车辆间的磁性信号用,采集车辆行驶时的位置信息,然后利用图象识别技术及逻辑判断,将可能发生的事故预先加以警告,以达到车道偏离警示的作用。 盲区探测系统功能:车辆在行驶、转向或倒车过程中,该系统实时探测车辆盲区内的环境情况,把车辆盲区的信息以声音或者图像的形式传递给驾驶员,提醒驾驶员在盲区内是否有车辆或者其他物体出现,一旦发现有潜在的危险,便会通过警示音,或者后视镜闪烁,甚至座椅振动来提醒驾驶员。应用技术:对于测后方盲区探测一般是在后视频上安装CCD或CMOS装置,在车辆先进过程中,给驾驶员提供驾驶员死角处的环境资讯。对于后方一般安装超声波传感器或者是CCD装置进行实时探测,为驾驶员提供后方盲区环境资讯。 事故自动通报系统功能:当车辆发生事故时,系统向紧急救援中心或交通管理部门发出事故通报,内容包括:事故的车辆位置、事故及乘员受伤害的主要情况,通知有关部门及人员及时前往事故地点,进行救援工作。应用技术:利用事故传感器进行车辆事故发生的判断,利用GPS进行准确定位,然后把相应信息利用专用无线网络或GPRS发出求救信息。 汽车导航和定位系统功能:汽车导航系统由GPS技术、GSM技术、网络技术、GIS、咨询诱导系统组成,通过它可以寻找最佳行驶路线,避开交通拥挤和发生事故的路段。以减

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究

目录 摘要 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS 2.11奥迪A6汽车ABS工作原理 2.12牵引力控制系统TCS 2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP 3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势3.1全方位底盘控制GCC 3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR 4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势 4.1汽车线控技术特点 4.2线控转向系统 4.3线控制动技术 5总结与展望 参考文献 谢辞

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究 吴玉凯 (德州学院汽车工程学院山东德州253023) 摘要:汽车电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用大大改善了汽车的主动安全性。底盘控制系统可以分为制动控制,牵引控制,转向控制和悬架控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统的构架工程(AUTOSAR)和底盘的线控技术(X2by2wire)。 关键词:底盘控制系统,主动安全性,综述 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 汽车底盘最主要的功能是让汽车按驾驶员的意愿行驶。从图1可以得出驾驶员通过操纵元件来传送其意向,执行量是前轮转角和车轮上的驱动力,实际起作用的是轮胎纵向力和侧向力。所以汽车底盘的原理在给定的路面系数和车轮法像力的情况下对车轮滑动率和侧偏角进行合理的控制,来调节轮胎的侧向力和纵向力,最大限度的利用好轮胎与路面之间的附着力,提高汽车的主动安全性,机动性,舒适性[1]。

图1驾驶员,轮胎力,汽车运动的相互关系 汽车底盘的电子控制相当复杂,互相影响,具有以下特点: (1)不同的控制系统经常共用同一电子原器件。如轮速传感器的信号几乎被所有底盘控制系统所使用。 (2)相同的控制目标可由不同的控制系统单独或共同控制。譬如汽车在路面上制动时,ABS,AFS,RWS,ESP控制汽车的稳定。 (3)同一个控制系统会对多个变量进行同一控制,而且拥有多个执行机构。(4)同一个控制变量同时受不同的控制系统控制。如车轮滑动率同时受ABS,ESP控制[2]。 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS(an tick brake system) 当汽车制动时,车轮滑动率在30%左右时,制动力系数越大(图2),当制动力矩再增加,制动力系数减小。车轮滑动率大于Ko时制动力系数处于非稳定区域。从侧向力系数和滑动率的关系曲线判断滑动率越小侧向力系数越大。当车轮全部抱死时,其侧向力系数为零,其失去了承受侧向力的能力,前轮如果发生这种现

防抱死制动系统

防抱死制动系统 听一听! 了解防抱死制动系统的发展历史; 掌握防抱死制动系统的基本原理; 掌握防抱死制动系统的基本组成以及各部件的结构和功能; 了解其它几种先进的制动系统。 通过本章的学习,使读者对日益受到关注的ABS系统有一个全面的认识。 从汽车如何制动、该怎样制动、如何充分利用地面的附着条件等问题出发,理解防抱死制动系 统的控制内容、控制过程以及最终的控制目标。对于ABS的基本原理要有充分的理解,可参阅有 关介绍ABS的书籍;对于ABS的基本结构,掌握各元件的功能以及如何实现这些功能;了解其它 先进的制动系统。建议读者对实际的汽车制动系统进行观察,了解其布置及各部件的结构功能。 发展历史 基本原理 滑动率与附着系数的关系 ABS控制及布置方式 ABS的工作过程 基本结构 轮速传感器 液压调节器 电子控制单 元 其它先进的制动系统

汽车的制动过程 全电子制动系统 智能制动控制系统 当汽车制动前轮抱死时,汽车会失去转向能力,后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。 制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死,提高制动减速度、缩短制动距离,能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力,保证汽车的行驶安全。ABS 系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。 显示视频

用鼠标指向下图框中的文字,你将看到更多信息! 下一页

滑动率与附着系数的关 系 汽车在制动时,车速与轮速之间产生速度差,车轮发生滑动现象。滑动率的定义为: 在非制动状态(滑动率为0)下,制动附着系数等于0;在制动状态下,滑动率达到最优滑动率时,制动附着系数最大,在此之前的区域为稳定区域;之后,随着滑动率的增大制动附着系数反而减少,侧向附着系数也下降很快,汽车进入不稳定区域,特别是当滑动率为100%时,侧向附着系数接近于0,也就是汽车不能承受侧向力,这是很危险的。所以应将制动滑动率控制在稳定区域内。附着系数的大小取决于道路的材料、状况以及轮胎的结构、胎面花纹和车速等因素。 上一页下一页

底盘电子控制系统

底盘电子控制系统 底盘汽车电子控制系统包括电控自动变速器(ECAT)、防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)、电子转向助力系统(EPS)、电控四轮驱动技术(4WD)、电子稳定程序(ESP)、自适应悬挂系统(ASS)、巡行控制系统(CCS)等。 1.电控自动变速器 一般来说,汽车驱动轮所需的转速和转矩,与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别,因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比,将发动机的动力传至驱动轮,以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。此外,停车、倒车等也靠传动系统来实现,适时地协调发动机与传动系统的工作状况,充分地发挥动力传动系统的潜力,使其达到最佳的匹配,这是变速控制系统的根本任务。电控自动变速器(ECAT)可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经计算、判断后自动地按照换挡特性改变变速比,从而实现变速器换挡的最佳控制,得到最佳挡位和最佳换挡时间。该装置具有传动效率高、低油耗、换挡舒适性好、行驶平稳性好以及变速器使用寿命长等优点。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统,己经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。 2.防抱死制动系统与驱动防滑系统 汽车防抱死制动系统(ABS)可以感知制动轮每一瞬时的运动状态,通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑移率,从而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数,以保证车辆制动时不发生抱死滑移、失去转向能力等不安全因素,可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效地提高了行车的安全性。它是在汽车安全上最有价值 的一项应用。 汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展则是驱动防滑系统(ASR),两系统有许多共同组件。该系统利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑,当打滑时,控制元件便通过制动或通过节气门降低转速,使之不再打滑。它实质上是一种速度调节器,可以在起步和弯道中速度发生急剧变化时,改善车轮与路

汽车行驶控制系统

汽车行驶控制系统是应用很广的控制系统之一,控制的目的是对汽车速度进行合理的控制,它是一个典型的反馈控制系统统,其工作原理如下: 使用汽车速度操纵机机构的位置变化设置汽车的指定速度,这是因为操纵机构的不同位置对应着不同的速度:测量汽车的当前速度,求取它与指定速度的差值:由差值信号产生控制信号驱动汽车产生相应的牵引力以改变并控制汽车速度值达到指定速度。在对这个系统进行建模仿真前,需要先对此系统做简单的介绍。 汽车行驶控制系统包含三部分机构。 第一部分,速度操纵机构的位置变换器」 位置变换器是汽车行驶控制系统的输入,其作用是将速度操纵机构的位置转换为相应的速度,速度操纵机构的位置和设定速度间的关系为: V=50x+45,x∈[0,1] 第二部分,离散PID 控制器 离散PID 控制器是汽车行驶控制系统的核心部分。其作用在于根据汽车当前速度与设定速度的差值,产生相应的牵引力。其数学模型为: 积分环节:x(n) = x(n?1) + u(n) 微分环节:d(n) = u(n)?u(n?1) 系统输出:y(n) = Pu(n) + Ix(n) + Dd(n) 其中u(n)是控制器输入,是汽车当前速度与设定速度的差值。y(n)是控制器输出,即汽车的牵引力,x(n)是控制器中的状态量。P, I 和D分别是PID控制器的比例、积分和微分控制参数,在本例中取值分别为 P =1, I = 0.01和D = 0。 第三部分,汽车动力机构 汽车动力机构是行驶控制系统的执行机构。其功能是在牵引力的作用下改变汽车速度,使其达到设定的速度。牵引力与速度之间的关系为 F = mv(求导)+ bv 其中v是汽车速度,F 是汽车的牵引力,m =1000kg 是汽车质量,b = 20是阻力因子。 解: 一、系统模型创建 按照前面给出的汽车行驶控制系统的数学模型,构建系统的Simulink 仿真模型,见图8.34(a)。此仿真模型需要的系统模块有: Math 模块库中的Gain 和Slider Gain 滑动增益模块:Slider Gain 滑动增益模块用来调节位置变换器的输入信号x 的取值; Discrete 模型库中的Unit Delay 单位延迟模块:产生信号的一步延迟,以实现PID 控制算法; Continuous 模型库中的Integrator 积分器模块; Math Operation 模型库中的Sum 模块; 二、系统模块参数及仿真参数设置 1、系统模块参数设置 Slider Gain 模块:最小值Low 为0,最大值High 是1,可取0~1 之间的任意值; Unit Delay 模块:初始状态为0,采样时间为0.02s; Intergrator 模块:初始状态为0; 其余模块的参数设置参见系统仿真模型图8.34(a)或使用默认取值。

当今汽车底盘控制技术现状与发展前景

TECHNOLOGY WIND 车辆底盘属于车辆的关键部件,可以让驾驶者依据自己的意愿作出加快、减慢速度还有调转方向的选择。车辆底盘调控则是经过左右与调控轮胎转率与侧面角,从而达到对车轮的纵向力与横向力的调控。车辆底盘的电子调控体系会接受很多系统的影响,拥有下述特性:在各个调控体系的传感装置、执行层级、电子调控单位常常是通用的;在一致的调控目的之下,各个调控体系能够单一抑或是一起发挥其价值;单个调控体系里常常存有数个变量一起调控。 一、车辆底盘调控技术的现今状况 1)车辆制动与驱动的电子调控体系。当前的车辆制动与驱动电子调控体系涵括车辆车辆防抱死制动体系、牵发力调控体系、车辆动力学电子稳固调控体系。车辆防抱死制动体系则是在以往的制动体系中添加进去了制动压力调控配置,然而以往的制动体系不需要作出任何变动,就算车辆的这个系统出现了故障,传动自主性能亦会显现其常规的效能。除此以外,车辆防抱死制动体系对别的程序依赖程度很低,也正是由于这个原因,它才变成在电子调控的车辆里运用最是广泛的。牵发力调控体系则在车辆防抱死制动体系的前提下发展壮大,不仅仅要让车辆防抱死制动体系的制动压力调控配置获得拓宽,且要求发动机电子统筹管辖体系的紧密配合。车辆动力学电子稳固调控体系相较于防抱死制动体系与牵发力调控体系而言,拥有较多的传感器,进而达成了辨别驾驶者对车辆的期盼与获得车辆的现实运动态势,提升了车辆的方向稳固性。 2)车辆调向系统电子调控。车辆调向系统的电子调控重点是依托了对轮胎调向角的电子调控来完成对车辆转向的把控。当前重要的车辆调向处理系统有自主前轮电力助力调向系统、自主前轮添加调向系统、后轮调向系统等。自主前轮电力助力调向系统让驾驶者操控方便,路况对方向盘的冲击亦极大地减少,并且方向盘还拥有自主回正的效能。自主前轮叠加调向系统的执行组织由电力机、自动锁涡轮蜗杆组织、星际齿轮组织各个部分构成,当自主前轮添加调向体系运作有问题时,电力机会自主锁定,而以往的调向系统依然可以发挥它的正常效能。后轮调向系统可以使两个后轮的横拉杆对应于汽车做侧身运转,进而使两个后轮出现一个调向角度,在相应于车辆动力学电子稳固调控体系的前提下,可以确保车辆方向的平稳性,并且还让前轮制动力最佳状态地发挥出来,极大地提升了汽车的制动效能。 3)车辆悬挂体系的电子调控。车辆悬挂体系的电子调控乃是依赖对汽车悬挂部件的特质发生影响和调控的,进而让车辆动力学调控能够变为现实。当前,车辆悬挂体系的电子调控关键有自主悬挂阻尼器调控体系、自主横向平衡器。自主悬挂阻尼器调控体系可以让车辆的舒服度、安全性与平稳性获得更大程度的完善,车辆的动载震幅与车辆垂直加速率降至最低。自主横向平稳器能够根据各种详细的境况对各个横向平稳杆作用一个最初侧角抑或是单个最初侧力矩,并且所作用的最初侧角抑或是最初侧力矩是能够持续改变的,与此同时能够对车辆动力特点开展高效调控,让车辆的安全性与动力性获得更大程度的提高。 二、车辆底盘调控技术前进的方向与发展前景(一)互联网式与全局调节性底盘电子调控 车辆底盘各个调控系统彼此间的关系是彼此关联。伴随车辆底盘调控系统的前进,车辆底盘每个体系之间的联系亦会愈来愈密切。在可预期的将来里,车辆底盘在调控成效、节约能、调控可信度等等势必会获得更进一步升级,高速的互联网络还有很多个底盘电子调控体系势必 会联合团结起来,进而达成各个层级的完美调控,像新一代的ESP 体系、全方位底盘调控、车辆开放性体系框架等皆预示了将来汽车底盘的前进方向与美好愿景。 (二)车辆底盘线控科技的研讨与现实实验 车辆底盘线控科技的特质具有:操控组织与执行组织未有机械联接与机械效能传送;驾驶者操控命令是自传感部件处发来,且经过互联网传送给电子调控器与执行组织;执行组织完成操控命令乃是依赖外界能源达成的,它的细致的进程和结果会接受电子调控器的监控与调节。车辆底盘线控科技关键有线控调向体系与线控制动体系。所讲的线控技术乃是特指运用电子信息的传递替代传统的用机器、液压抑或是气动的体系连结的部分,像换档连杆、调向器传动组织等,其不但是代替连结,并且包含操控组织与操控方式方法路径均出现了改变,此种技能技巧的使用,势必会转变车辆的以往的架构。线控科技的架构原理简洁明了,不但削减了制作成本,并且亦减少了底盘所要的空间,扩大了乘坐的位置,而且能够做出非常敏捷的把控。因为线控技术乃是经过电力机发动的,在电力机反转的同时就演变而为发电机,这样在发动进程里,则会出现某些局部的能量装变为电能储备起来,能够经过GPS 的处置,让卫星直截了当地供给调控信号。如此一来,不但为车辆的防盗供给了强有力的支撑,又给实现无人驾驶给予了有力的技术支持。目前,线控科技的运用虽还不是非常的广泛。然而它的前进空间与发展前景却是极为宽广的,伴随电子设施可信度的提升与相关技术的突飞猛进,未来对线控科技的运用必定会更为宽泛。 (三)车辆底盘集中化科学技术1)相关的几个集中化概念。Abs 抑或是asr 装备的集成高效地解决了车辆在制动与驱动时的方向平稳性的问题。然而,对于车辆调向行驶时的方向平稳性问题仍未能提供有力的保障。但是esp 的传感装置看能够用来监测车辆的行驶境况与驾驶员的操纵行为,进而刹住轮胎前行,给车辆纠正前进方向,确保车辆调向时能够保持平稳。因而,这三个集中化系统的运用,在制动、快速与调向方面均在很大程度上满足了驾驶者稳定性的要求,对车辆的自主行进安全具有很大的贡献。 2)abs\asp\acc 的集中化。在abs\asr 电子调控装配的硬件的前提上,能够高效地增添接收车距传感器信息的电子线路与acc 惯闭式与惯开式入油电磁电子制动线路,在已然存在的前两个调控模块的前提上添加一个acc 调控模块,和前两个电子调控模块作出对应的磨合,能够及时地处置、核算与确定车辆的型号态势与轮胎的运转状态。 三、结束语 伴随电子传感科学技术的加速前行和日渐完善,新的科学技术势必会经过互联网这个平台和车辆底盘电子调控体系结合得更为密切,更多新功用与新体系亦将要面世,让汽车的安全性与平稳性获得更进一步的增强。 [参考文献] [1]张平,王伟,别辉,过学迅.汽车底盘线控技术的应用及发展趋势[J].专用汽车,2010. [2]邱翠榕,徐志军.多刚体动力学仿真技术在汽车设计中的应用[J].北京汽车,2010. [摘要]伴随汽车技艺的飞速前进,产生了各类针对汽车各种功能而规划出来的控制器,汽车底盘新控制的前景无限宽广,极大程度上完善 了汽车的性能,确保车辆的稳固性与耐用性。本文通过对车辆底盘日益开发的新控制技术的剖析,指明了这类新技术对车辆的耐用性、动力性、操控稳定性等各层面的重要价值,期望此间种种车辆底盘新控制技术的运用能够进一步推进车辆性能的增强与提升。[关键词]汽车底盘;新控制技术;现状;发展前景 当今汽车底盘控制技术现状与发展前景 韦东亮 (柳州市第一职业技术学校,广西柳州545006) 经济管理 271

相关文档
最新文档