汽车ABS动态试验台的开发设计.pdfVIP

2006年12月 重庆大学学报(自然科学版) Dec．2006 of Joumal Science V01．29No．12 第29卷第12期 Edition) ChongqingUniversity(NQtuml 文章编号：1000一582x(2006)12—000l一04 汽车ABS动态试验台的开发设计+ 刘建房，李以农，郭旭，谢敏松 (重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400030) 摘要：针对目前防抱死制动系统(ABS)产品试验过程中存在的弊端，对汽车、摩托车ABS性能试 验台作了深入研究，为了给汽车ABS提供一种在实验室环境下经济高效合理的测试手段，提出一种能 够较为准确地模拟汽车实际工作情况的动态试验台设计思路．介绍了该试验台的结构特点、设计原理及 关键技术．实现了对ABs产品的室内测试，为汽车、摩托车ABS的试验提供了新的解决方法． 关键词：防抱死制动系统；动态试验台；道路附着系数；模拟 中图分类号：U461 文献标识码：A 车辆在制动时如果车轮处于“抱死”状态，会出现 方向稳定性降低、侧滑、甩尾、急转、制动距离加长、轮 系统是采用车轮的角加速度、减速度作为控制参数，而 胎使用寿命缩短等负效应．防抱死制动系统是基于汽 静态试验台上的车轮没有运动，无法使ABS的控制逻 车轮胎与路面之间的附着性能随滑移率改变的基本原 辑在试验台上真正起作用，因此静态实验台无法真正 理而开发的高技术系统，它从防止制动过程中车轮 “抱死”的机理出发，在汽车制动时，自动控制制动器 以作为以上研究方法的一个补充，模拟汽车实际运行 制动力的大小，使车轮不抱死，处于边滚边滑的状态， 工况，为ABS控制系统开发提供平台． 以保证车轮与地面的附着力在最大值，避免了汽车后 在ABs动态试验台的研制过程中，难点在于如何 轮侧滑和前轮丧失转向能力，以达到提高汽车行驶稳 在室内模拟汽车的实际运行工况，其中包括道路附着 定性、操纵性和制动安全性的目的…． 模拟和制动时载荷转移以及惯性力的模拟．常用的道 ABS系统现在已成为汽车、摩托车上制动系统的 路模拟方法为转鼓法，有的高校对此进行了相关的研 基本装备．随着ABS在汽车、摩托车上的广泛使用，如 究，并设计出了滚筒式实验台，但是通过对车轮在路面 何准确、快速、有效地检测ABS的各种工作性能已是 上和滚筒上的受力情况进行分析，知道二者还是有很 一项十分紧迫的任务．目前，国内外对汽车、摩托车 大的区别的，因此该方法不能完全模拟汽车的实际运 ABS工作性能的检测广泛采用的方法是实车道路实 行工况．对于惯性力模拟部分，有人提出了安装惯性飞 验，但是该方法存在许多不足：测试成本高，实验周期 轮的方案，通过安装惯性飞轮增加汽车总体的转动惯 长，实验精度低，不易观察ABs的动态性能、工作过程 量，以达到增加惯性力的目的，但是通过计算得到所需 及故障现象，而且危险性相当高．鉴于上述原因，有人 的惯性飞轮质量很大，由于在试验台上飞轮要和车轮 提出测试ABS系统的仿真实验，由于ABS系统是一个一起高速旋转，危险性相当高，为了精确模拟不同型号 非线性系统，系统的动态特性复杂多变，对ABS的控 的汽车J啜量，需配备大量的飞轮，根据需要来选择不同 制性能有重要影响的许多环境参数还具有不确定性， 模拟质量的飞轮进行组合，这样在4轮ABS试验台上 ABS动力学模型中，轮胎的非线性，轮胎制动力变化复 就需要很多飞轮，这样的结构庞大，造价成本高，占用 杂，完全用计算机对ABS进行仿真研究还不能完全做 很大的地方，不方便室内安装使用，而且考虑到加工方 到．目前国内外许