汽车电子控制技术第七章-汽车防滑电子控制技术课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《汽车电子控制技术第七章-汽车防滑电子控制技术课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 电子 控制 技术 第七 防滑 课件
- 资源描述:
-
1、第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术目目 录录第一节第一节 概述概述第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统第四节第四节 电子稳定性程序电子稳定性程序思考题思考题第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第一节第一节 概述概述一、汽车车轮滑动的危害一、汽车车轮滑动的危害第一节第一节 概述概述 在人车环境组成的闭环系统中,汽车与环境之间的最基本联系是轮胎与路面间的作用力。车轮的纵向附着能力决定了汽车的加速和制动的行驶稳定性,而横向附着力则决定了汽车的转向操纵和抵抗外界横向扰动的可操控性。如果纵向力或者侧向力超过附着
2、极限汽车不能按照驾驶者的操作意图行驶,极易造成事故。汽车在制动、驱动的情况下可能会出现纵向超过附着极限而使车轮发生抱死或者滑转,而转弯情况下还有可能超出侧向附着极限,而使汽车失稳。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术二、汽车防滑控制系统的基本原理二、汽车防滑控制系统的基本原理第一节第一节 概述概述 汽车的运动状态主要是由轮胎与地面之间的纵向力和侧向力决定的,而这些力又都和道路的附着条件、车轮的转动情况密切相关,车轮的转动情况可以分三种:自由滚动、加制动力矩的滚动和加驱动力矩的滚动。(a)车轮自由滚动;(b)加驱动力矩的滚动;(c)加制动力矩的滚动第七章第七章 汽车防滑电子控制
3、技术汽车防滑电子控制技术第一节第一节 概述概述图7-6附着系数与车轮滑移(滑转)率之间的关系图77不同路面的附着系数第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第一节第一节 概述概述第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术 汽车在潮湿、光滑路面或者驾驶员在不可预见的障碍物时,受到惊吓等危险的行驶工况下制动时会出现车轮抱死。车轮抱死会使汽车失控而侧移离开行驶的路面。制动防滑控制系统也叫做防抱死制动系统(Antilock Braking System:ABS),它可以及早的识别一个或者多个车轮的抱死倾向并不再增加制动压力或者降低制动压力,使车轮不会抱死,使汽车受到控制,从而
4、保证汽车安全和快速制动使汽车停下来。(1)1936年德国波许(Bosch)公司获得了第一个用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的ABS专利。(2)上世纪60年代末和70年代初,美国三大汽车公司分别推出了装有ABS的高级轿车。(3)上世纪80年代中后期和90年代,ABS在世界范围内得到了广泛地推广和应用,成为在汽车上应用最成功的电子控制产品之一。(4)90年代中期以后,主流轿车几乎全部配备ABS,使得ABS成为了现代汽车的标准装备。一、一、ABS技术发展历史技术发展历史第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统二、汽车制动过程分析二、汽车制
5、动过程分析图78车轮制动受力图图79 制动过程中地面制动力、制动器制动力和附着力的关系第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统三、三、ABS系统组成、工作原理系统组成、工作原理第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统三、三、ABS系统组成、工作原理系统组成、工作原理图7-10 单轮ABS系统组成 单轮ABS系统组成如图710所示,它主要由轮速传感器、电控单元(ECU)和压力调节器(电动油泵、回油阀、进油阀、储油池等)三个部分组成。常开阀和常闭阀都处于断电状态,常开阀开放,常闭
6、阀关闭,主缸的高压制动液经常开阀进入轮缸,制动轮缸增压;常开阀通电,常闭阀断电,轮缸中的制动液被封闭在两个电磁阀之间,制动轮缸压力不变;常开阀和常闭阀都通电,常开阀关闭,常闭阀打开,轮缸内的制动液由常闭阀流入低压蓄能器,制动轮缸压力减小。回油泵的作用是将低压蓄能器中的制动液吸回主缸。通过对两个电磁阀的控制就可以实现对压力调节器的控制,从而控制制动系统压力,避免制动力超出附着力而发生抱死脱滑的现象。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统四、四、ABS在整车上的布置形式在整车上的布置形式ABS系统在整车上布置图7-11 四传感器四通道的
7、ABS方案图7-12 四传感器四通道的ABS(X)方案 各种布置形式会涉及成本、使用性能等方面的问题。现在车辆上配置的ABS系统都为四轮西传感器独立控制方案。对四传感器四通道ABS系统,必须研究分析整车控制技术,使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用,以保证ABS整体性能最佳。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统五、汽车良好的制动性能对五、汽车良好的制动性能对ABS的要求的要求ABS必须满足一系列的要求,特别是制动动力学和制动装置的安全性要求。1、行驶稳定性和操控性要求;(1)在汽车行驶的各种路面上,从干燥、粗糙直至冰滑路面
8、上,都应保证制动控制的稳定性和可操作性。(2)在制动时ABS应该能够充分利用车辆和路面之间的附着系数,使行驶稳定性和操控性能高于单纯的缩短制动距离。(3)制动控制必须尽量与行驶路面的附着系数变化相配合;(4)左右车轮行驶不同附着系数路面上时,ABS能够控制左右车轮的制动力,使缓慢增加,使非专业驾驶员也能利用反向转向而给予抵消。(5)在波状行驶面上,任意的猛踩制动还可以满足汽车行驶的稳定性能和可操控性,并尽可能的刹住车。(6)能够识别汽车在雨水路面上的“滑水”现象,并能作出有效的反应,使汽车能够保持稳定性和直线行驶。2、控制范围;3、反应时间;4、可靠性;六、六、ABS控制算法控制算法第七章第七
9、章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统 一个控制系统品质的好坏,与其所采用的控制算法密切相关。ABS的控制方法一般分为两类:一种是基于车轮加、减速度门限和参考滑移率方法,即逻辑门限值控制方法,另一种是基于车轮滑移率的防抱死控制方法。1、逻辑门限控制方法、逻辑门限控制方法 逻辑门限值方法的基本思路是:将车轮的加、减角速度门限及参考滑移率作为控制量,使滑移率在车轮峰值附着系数附近处波动,从而获得较大的车轮纵向力和横向力,使车辆同时具有较好的行驶稳定性和可操作性。对于单一附着路面,无论车轮的滑移率在任何范围变化,其附着系数都不会超过一定的值。因此,
10、受路面附着影响作用在车轮上的制动力满足以下关系:第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统 当上式成立时,表明车轮已经出现抱死的倾向,于是制动缸压力减小,反之则进行增压,这是最简单的ABS控制逻辑。如果只采用单一条件作为制动系统压力的增加和减小的判断依据,那么必然会使系统的压力变化较大,而使地面制动力变化较大,最终导致车轮的滑移率变化较大,不能适用路面附着系数的变化。双门限值的逻辑控制,经组合可以得到三个常用的逻辑判定条件:2、采用逻辑门限算法典型的制动控制循环、采用逻辑门限算法典型的制动控制循环第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防
11、滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统图 7-16 在附着系数高的路面上的逻辑门限控制图 717 在低附着系数的路面上的逻辑门限控制2、采用逻辑门限算法典型的制动控制循环、采用逻辑门限算法典型的制动控制循环第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统 左右车轮在附着系数不同的路面上,如:左面两车轮在干燥的沥青路面上,右面的两个车轮在冰路面上,则前面两个车轮形成很大差别的制动力,如图718所示。不同的制动力产生绕汽车垂直轴的一个横摆力矩。该两个不同的制动力使转向盘回转,正向回转半径的汽车转向盘回转困难,反转向半径的汽车
12、则汽车转向性稳定。图 7-18 在汽车左、右两侧附着系数差别很大的路面上产出横摆力矩第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统3、基于滑移率的控制方法、基于滑移率的控制方法 逻辑门限值控制方法不涉及具体系统的数学模型,对ABS这类非线性系统是一种有效的控制方式。它的主要缺点在于:控制系统的各种门限及保压时间都是经反复试验得出的经验数值,因此不同的车型就需要不同的试验,这需要耗费大量的人力、物力、财力和宝贵的时间。它缺乏充分的理论根据,对系统的稳定性等品质无法评价,并且从理论讲,整个控制过程车轮滑移率并未保持在最佳滑移率上,而是在它的附近
13、波动,没有达到最佳的制动效果,车速的波动和制动压力的波动都很大。针对逻辑门限控制方法的不足,现在研究学者越来越多的青睐基于滑移率的控制方法,并将现代控制理论应用在滑移率的控制上。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统3、基于滑移率的控制方法、基于滑移率的控制方法4、有效的、有效的ABS算法的调节品质要求算法的调节品质要求第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统有效的ABS控制算法选取的控制变量及其控制逻辑必须满足下列调节品质准则:(1)在后轮上提供足够的侧向力,保证汽车行驶
14、稳定性;(2)在前轮上提供足够的侧向力,保证汽车的可操控性;(3)充分利用轮胎与路面间的附着系数,缩短制动距离;(4)制动压力尽快适应不同附着系数的路面,如:水潭、雪地和冰雪路面。(5)为避免汽车底盘振动,制动力矩控制幅值应小;(6)为提高舒适性,制动踏板的反作用力应小,执行器的噪声要低。上述调节品质准则不是要满足个别或者少数几项,而是需要总体优化满足,因而对汽车行驶稳定性和可操控性的控制提出了更高的要求。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第二节第二节 制动防滑控制系统制动防滑控制系统七、七、ABS系统控制性能的评价方法系统控制性能的评价方法1.道路试验评价测定方法2.基于
15、制动效能的评价方法3.制动距离的评价方法4.基于制动性能的评价方法第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统 驱动防滑控制系统(Anti-Skid Regulation,ASR),又称为牵引力控制系统(Traction Control System,TCS),具体说,就是防止驱动轮在起步或加速阶段打滑的控制系统,目的是防止车辆在起步、加速情况下(尤其是在光滑路面、山区和弯道上行驶)驱动轮打滑,维持车辆行驶方向稳定,保持良好的操纵稳定性和驱动性,提高汽车行车安全性能。TCS(ASR)发展历程)发展历程:(1)70年代各种汽车牵引力控制系统
16、(TCS)的专利开始出现。(2)1985年瑞典VOLVO汽车公司把这项技术转化为产品,开发了一种被称为ETC的电子牵力控制系统并安装在Volvo760 Turbo汽车上。(3)1986年12月,成功推出ABS的Bosch公司第一次将制动防抱死(ABS)控制技术与驱动防滑(ASR)控制技术相结合应用于Mercedes S级轿车上。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统一、一、ASR控制理论基础控制理论基础 汽车在路面上驱动和制动时一样,同样要满足附着条件,只要驱动车轮上的驱动力超过路面所能提供的最大附着能力,车轮就会发生滑转。尤其当汽
17、车在软、弱附着路面上起步或加速时,由于路面所能提供的附着力低,车轮很容易发生过度滑转,从而导致轮胎-路面间的纵向和侧向附着力进一步降低,致使汽车起步、加速能力和行驶稳定性大大降低,这样,车辆很容易失去通过能力或稳定性。第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统一、一、ASR控制理论基础控制理论基础第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统第七章第七章 汽车防滑电子控制技术汽车防滑电子控制技术第三节第三节 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统二、二、ASR实现途径实现途径 汽车驱动轮的
展开阅读全文