轿车ABS系统设计文献综述

 2021-11-02 08:11

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ABS的全名是Anti-lock Brake System(防锁死制动系统)或Anti-skid Braking System(防滑移制动系统),它能有效控制车轮保持在转动状态,提高制动时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。

ABS通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器不断检测各车轮的转速,由计算机算出当时的车轮滑移率,并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想制动状态。

1906年ABS首次被授予专利,1936年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的机械专利。1968年ABS开始研究应用于汽车上。到20世纪90年代中期以后,世界市场上的大多数汽车和卡车装备ABS。

现在,防抱死系统、驱动防滑系统、电子稳定控制等制动新技术不断的运用和普及,使得世界各国都将装备制动系作为一项强制的技术要求。

1999年,我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中把汽车装用ABS系统作为强制行法规。该法规是参照联合国欧洲经济委员会法规ECE R13-06制定的。为适应乘用车产品和技术发展,进一步规范和完善乘用车制动的有关要求并与国际通行做法接轨,中国汽车技术研究中心已参照R13-H法规制定了报批稿《乘用车制动系统技术要求及试验方法》,实施日期为2008年7月1日。[1]

在冷态制动性能方面,R13-H提高了对制动距离和制动减速度的指标要求。在热态性能试验方面,增加了热衰退恢复方面的要求。在欧美乘用车已不再使用全鼓式制动器,基本以全盘式制动器为主的基础上,欧美在就乘用车制动法规进行协调时删除了涉水衰退的内容。在驻车制动方面,GB12676有关动态驻车制动车速的要求存在明显的谬误,而这一问题,在 ECE R13-H中已经得到更正。 在失效试验方面,ECE R13-H对剩余制动性能要求明显提高,对应急制动性能要求的性能指标略有降低,从 2.9 m/s2降低至 2.44m/s2,但在结构要求方面的规定更为严格。[2]

汽车制动系统随着汽车动力性的不断发展,以及道路交通的全面优化,人们对整车速度的要求也随之不断提高,能够精确、迅速做出响应的制动系统是现代汽车设计的趋势。它是在反应迟钝、操纵不便利的传统制动系统上发展起来的,制动系统越复杂其出现设计以及性能问题的概率就越高。

传统汽车制动系统存在诸多问题,而汽车电控机械制动系统可以有效的解决这些问题。为提高汽车制动系统的响应速度和制动效能, 改善汽车的主动安全性能, 汽车电控机械制动系统越来越重要。对汽车电控机械制动技术的仿真分析、优化设计过程中显示,对电控系统的算法和控制参数进行优化,可以提升ABS、ESP、ASR等多种功能的效率。[4]

在汽车电控系统中,除去传统的点对点通信之外,产生了更先进的四大总线CAN总线、LIN总线、总线和总线。相比于低成本、低速串行总线LIN,高速、稳定、安全的新型总线FlexRay和主要服务于车内多媒体应用的数据总线MOST,CAN总线在汽车电控机械制动系统中使用更为广泛。

CAN最初出现在汽车工业中,80年代由德国Bosch公司最先提出。最初动机是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。CAN总线在避开了传统通信方式弊端的同时也拥有低价、可靠、快速等诸多优点。

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