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电子控制ABS系统的非线性理论分析 汽车电子 免费猫

发布时间:2020-02-17 14:10:10 阅读: 来源:玻璃棉板厂家

电子控制ABS系统的非线性理论分析 - 汽车电子 - 电子工程网

abs系统通常由传感器、控制器和调节器三部分组成,并通过线路连接成一个有机体,形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。按照传感器、控制器和调节器的配置和控制方式不同可组成不同的abs系统。而不同的系统具有各自的成本和性能。

如图2是对角车轮独立调节控制的abs系统,它由两套传感器、一个两通道控制器和两个调节器组成,前轴传感器布置在右前轮,后轴传感器布置在左后轮,控制器布置在驾驶区仪表盘上,调节器分别连接到前、后制动管路中。

传感器:由一个永磁式传感器和激磁环组成,传感器一般固定在车轴或制动底板上,激磁环则固定在轮毂上,它们以非接触式将车轮传动的脉冲信号连续不断的传给控制器。

控制器:监测、处理传感器输送来的信号,将其信号处理成车轮的速度、减速度、加速度和滑移率,并按照预先设定的减速度、加速度和滑移率的门限值,将指令发给连接在制动管路上的调节器,从而实施加气、保持和放气功能,调节管路的压力,以满足多个车轮在不同路面状态下的最大制动的要求。

调节器:是abs的执行部分,它负责调节压力,以满足多个车轮在不同路面状态下的最大制动力的要求。

3 电子控制abs系统通道结构

abs系统的通道是指连接压力调节器与制动器的独立液压回路,按其数量可分为双通道、三通道、四通道和六通道结构。双通道结构有两个传感器,可独立进行调整。两个后轮装有一个传感器,共用一个通道,其缺点是当其中一后轮要抱死时,另一个要一同调整。较为理想的是各个轮子都装有传感器,有自己的通道,都可以独立调整。如二轴四轮汽车使用四通道结构abs系统,三轴六轮汽车使用六通道结构abs系统,确保最短的制动距离和最佳的方向稳定性。

4 电子控制abs系统的非线性分析

根据图1附着系数ф 与滑移率s的非线性关系可知:

纵向附着力系数

f纵=-k纵(s-0.2)2+0.825 (s≤20%)---------------------(1)

f纵=k纵(s—0.95)2+0.725 (s≥20%)----------------------(2)

k纵=0.17778

横向附着力系数

f横=—k横s+ 0.73 -----------------(3)

k横=0.73

从上述纵、横向附着力的表达式可以看出:纵向附着力系数为s的非线性函数,横向附着力系数为s的线性函数。研究上述两函数,找出s为何值时,f纵和f横的谐调值最大,从而利用s来控制f,以达到最佳制动效果。”

5 电子控制abs系统改进对策

目前,传统电子控制abs的系统存在的问题:

(1) 采用共用通道时,当其中一轮要抱死时,另一个对称轮也要一同调整。

(2)由于通道内的液体压力受空气压缩泵的加气状态的影响,具有时变性和不确定性等特点,因此会出现有时防抱死系统效果不佳和系统失灵的情况。

(3)由于通道内的液体传递采用改变气压传递方法,在传递的过程中由于要进行加气、保持和放气等过程,反应速度较慢。

根据传统电子控制abs系统存在的上述三个问题,采取相应的改进对策:

(1) 采用独立通道,当其中一轮要 抱死时,另一个对称轮不受影响。同时,这样做可以减少通道长度,提高反应速度。

(2) 要解决由于通道内的液体压力(制动气室的气压)受空气压缩泵的加气状态的影响,导致其具有时变性和不确定性等特点;采用电路替换通道,以提高传递速度和可靠性,克服时变性和不确定性等因素造成的缺陷。

(3) 要彻底解决传统电子控制abs系统存在的问题,就要采用全电子自动控制abs系统。将气压制动改成电磁制动,以滑移率s为变量,经传感器将滑移率s变为电磁信号,经过单片机(可采用intel公司8798单片机)处理,传递给电磁制动刹车器件,这样不仅提高了传递速度,同时也提高了可靠性系数。可确保汽车有最短的制动距离和最佳的方向稳定性。图3为全电子自动控制abs的系统方框图。

全电子自动控制abs系统的工程原理:由于采用电磁制动系统,当紧急刹车时,自动进入全电子自动控制abs的系统,这时s为自变量,传感器将此信号传递给单片机经处理后,控制电磁制动(电磁刹),如果电磁制动过急,则电磁刹将此信号反馈给传感器进行自动控制状态调整。

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