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萬(wàn)字長(zhǎng)文解讀汽車電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)(EBD)

2021-11-24 22:27:14·  來(lái)源:BC-AUTO  
 
01概述ABS的主要作用是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死,提高車輛制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性和可操縱性,防止制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生側(cè)滑和甩尾等危險(xiǎn)現(xiàn)象,同時(shí)提高對(duì)路面附著系數(shù)的利用,可以
01概述
ABS的主要作用是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死,提高車輛制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性和可操縱性,防止制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生側(cè)滑和甩尾等危險(xiǎn)現(xiàn)象,同時(shí)提高對(duì)路面附著系數(shù)的利用,可以使汽車獲得較短的制動(dòng)距離。但ABS并沒(méi)有解決汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的所有缺陷,因?yàn)槠囍苿?dòng)時(shí),在滑移率達(dá)到ABS的控制范圍之前,汽車車輪上的制動(dòng)壓力同時(shí)增大。但由于慣性,直行制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪或轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)汽車左、右輪上的垂直載荷已經(jīng)轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致四個(gè)車輪達(dá)到最佳滑移率的時(shí)間不同,所以路面附著條件的利用率不能達(dá)到最大,制動(dòng)效率還不高,EBD系統(tǒng)則有能力解決這一問(wèn)題。
從工作原理來(lái)講,ABS+EBD就是在ABS的基礎(chǔ)上,平衡每一個(gè)車輪的有效地面抓地力,改善剎車力的平衡,防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)滑。它實(shí)際上是ABS的輔助功能,是對(duì)ABS系統(tǒng)的有效補(bǔ)充,可以提高ABS的效用,共同為行車安全添籌加碼,EBD一般和ABS配合存在,所以在配置表上也總是和ABS呆在一塊。在安全指標(biāo)上,汽車的性能又多了“ABS+EBD”。值得一提的是,即使車載ABS失效,EBD也能保證車輛不會(huì)出現(xiàn)因甩尾而導(dǎo)致翻車等惡性事件的發(fā)生。
從駕駛感受上說(shuō),ABS會(huì)給駕駛者“彈腳感”,并發(fā)出較為急促和劇烈的閥體作動(dòng)的噪音,而EBD并不會(huì)有任何類似表現(xiàn)。所以未經(jīng)培訓(xùn)的駕駛者并不會(huì)察覺(jué)EBD的存在,這也是該功能的魅力——把制動(dòng)帶來(lái)的失控風(fēng)險(xiǎn)控制于無(wú)形之中。同時(shí)它還能較大地減少ABS工作時(shí)的振噪感,不需要增加任何的硬件配置,成本比較低,不少專業(yè)人士更是直觀地稱之為“更安全、更舒適的ABS”。在車輪輕微制動(dòng)時(shí),電子制動(dòng)力分配(EBD)功能就起作用,轉(zhuǎn)彎時(shí)尤其如此。
02定義
電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)(Electric Brake force Distribution,縮寫為EBD,德文縮寫EBV,歐洲車一般用它表示)是ABS的新發(fā)展,它是在ABS原有的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的系統(tǒng),采用電子技術(shù)替代傳統(tǒng)的比例閥。EBD實(shí)際上是ABS的輔助功能,是在ABS的控制電腦里增加一個(gè)控制軟件,機(jī)械系統(tǒng)與ABS完全一致。它只是ABS系統(tǒng)的有效補(bǔ)充,一般和ABS組合使用,可以提高ABS的功效。它可以在制動(dòng)時(shí)控制制動(dòng)力在各輪間的分配,更好的利用車輪的附著系數(shù),不僅提高了汽車制動(dòng)的穩(wěn)定性和操縱性,而且使各個(gè)車輪能夠獲得更好的制動(dòng)性能,縮短制動(dòng)距離,提高安全性。
EBD是一個(gè)很少有人提及卻很重要的ABS的子功能,從作用時(shí)間上來(lái)說(shuō),EBD其實(shí)是一個(gè)“預(yù)ABS”。
電子制動(dòng)力分配(Electronic Brake-force Distribution,EBD)系統(tǒng)結(jié)合了電子與液壓技術(shù),可改變對(duì)各個(gè)制動(dòng)器所施加的壓力,從而提升車輛在緊急狀況下的制動(dòng)性能。EBD屬于主動(dòng)式安全設(shè)備,可防止車輛碰撞事故的發(fā)生。
作為制動(dòng)與穩(wěn)定性安全技術(shù)的重要組成部分,EBD不僅能提供最優(yōu)的制動(dòng)性能,還能確保制動(dòng)器從不失控。此外,EBD還是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)及電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)的技術(shù)支持。
03組成
汽車EBD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與ABS一樣,也是由輪速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(液壓執(zhí)行器)和電子控制單元等組成,只是在ABS的基礎(chǔ)上改變了控制邏輯和控制算法,使之具有了新的功能,即EBD功能。

EBD系統(tǒng)組成
1-輪速傳感器 2-液壓控制單元(即制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器)3-制動(dòng)主缸及真空助力器 4-ABS警告燈 5-自診斷接口 6-電子控制單元
1.輪速傳感器
輪速傳感器是用來(lái)檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速的,需在每個(gè)汽車車輪安裝一個(gè)。輪速傳感器的類型較多,常用的主要有:磁電式輪速傳感器、電渦流式輪速傳感器、霍爾線性集成式輪速傳感器。目前,ABS普遍采用磁感應(yīng)式輪速傳感器,由傳感元件和信號(hào)轉(zhuǎn)子組成,如下圖所示。傳感元件為靜止部件,由永久磁鐵、信號(hào)線圈(感應(yīng)線圈)和線束插頭等組成,安裝在車輪附近的靜止部件(如轉(zhuǎn)向節(jié)、半軸套管、懸架構(gòu)件等)上,不隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。信號(hào)轉(zhuǎn)子由鐵磁材料制成帶齒的圓環(huán),又稱為齒圈轉(zhuǎn)子,安裝在與車輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)的部件(如輪轂、半軸等)上。
2.橫擺率傳感器
電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)采用一款橫擺率傳感器(yaw sensor),旨在感知車輛垂直軸周圍的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,并利用另一個(gè)傳感器讀取轉(zhuǎn)向輸入值。利用復(fù)雜的算法,再與轉(zhuǎn)向輸入值比對(duì)后,ESP系統(tǒng)將了解橫擺角速度(yaw rate)的數(shù)值過(guò)大或過(guò)小,探查是否存在轉(zhuǎn)向不足(understeering)或轉(zhuǎn)向過(guò)度(oversteering)等情況。
3.電子控制器
電子控制器根據(jù)接收來(lái)的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)計(jì)算出參考車速和滑移率,并發(fā)出信號(hào)來(lái)控制液壓執(zhí)行器。EBD的控制器就是ABS的控制器,只不過(guò)增加了EBD的控制程序而已。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí),ABS/EBD控制器首先根據(jù)制動(dòng)減速度信號(hào),從內(nèi)存(ROM)存儲(chǔ)的制動(dòng)力數(shù)據(jù)MAP圖中查尋得到前、后車輪制動(dòng)力的分配數(shù)值,然后向ABS的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(電磁閥)發(fā)出“升壓”或“保壓”控制指令,從而實(shí)現(xiàn)前、后車輪制動(dòng)力的最佳分配。
4.液壓執(zhí)行器
EBD系統(tǒng)的液壓執(zhí)行器就是ABS的液壓執(zhí)行器,它主要由控制壓力的常開(kāi)閥、常閉閥以及用于暫存降壓時(shí)所排出制動(dòng)液的低壓蓄能器組成。其作用是根據(jù)ABS/EBD控制器發(fā)出的指令,合理調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力,使之增大、保持或減小,最終實(shí)現(xiàn)前、后車輪制動(dòng)力的最佳分配。

5.EBD故障指示燈

汽車上的這些輔助安全系統(tǒng)都是默認(rèn)打開(kāi)的,經(jīng)常觀察汽車儀表盤,只要沒(méi)報(bào)故障燈就沒(méi)問(wèn)題。故障燈亮了就得去做檢查,除了極個(gè)別特殊情況,一般不要關(guān)閉車上這些功能。

EBD指示燈亮的可能故障原因有:兩個(gè)及以上輪速傳感器有故障;ABS泵損壞;一個(gè)電子磁閥損壞;ABS繼電器及保險(xiǎn)絲損壞;制動(dòng)開(kāi)關(guān)故障。EBD燈亮的同時(shí),ABS故障燈指示燈也會(huì)點(diǎn)亮。

04原理
在輪速傳感器將車輪轉(zhuǎn)速傳至電子控制單元的條件下,EBD系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其控制功能,還需設(shè)置參考車速、滑移率和制動(dòng)力分配系數(shù)的計(jì)算程序、電子控制單元的執(zhí)行程序以及制動(dòng)力的跟蹤調(diào)節(jié)程序。汽車制動(dòng)時(shí),EBD系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)采集車輪輪速、車輪阻力以及車輪載荷等信息,經(jīng)計(jì)算得出不同車輪最合理的制動(dòng)力并分配給每個(gè)車輪。在ABS起作用之前,EBD系統(tǒng)便會(huì)根據(jù)車輪垂直載荷和路面附著系數(shù)分配制動(dòng)器制動(dòng)力,充分利用路面附著系數(shù),從而縮短制動(dòng)距離并提高汽車的方向穩(wěn)定性。同樣,當(dāng)制動(dòng)被釋放(車輛加速)的時(shí)候,程序的應(yīng)用恰好相反。
1.EBD控制原理

(1)輪速傳感器檢測(cè)出車輪轉(zhuǎn)速后,將其傳遞給電子控制單元(ECU)
(2)ECU計(jì)算出參考車速和滑移率后,發(fā)指令給制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器,進(jìn)行制動(dòng)力分配,并調(diào)節(jié)車輪的最佳滑移率
(3)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器執(zhí)行ECU傳來(lái)的指令,將合理的制動(dòng)力作用于汽車的車輪,使其滿足要求。
2.調(diào)節(jié)制動(dòng)力分配比例的理論分析
制動(dòng)時(shí),要使汽車既保持行駛方向的穩(wěn)定性,又使汽車能得到盡可能大的制動(dòng)力,最理想的狀態(tài)就是使汽車個(gè)車輪特別使前后輪同時(shí)達(dá)到抱死的邊緣,既各車輪制動(dòng)力之比等于附著力之比。在前后輪路面附著系數(shù)相同的情況下,汽車前后輪同時(shí)達(dá)到抱死的邊緣的條件是:前后車輪制動(dòng)力之比等于前后車輪對(duì)路面垂直載荷之比。
EBD是借用ABS進(jìn)行工作的,通過(guò)對(duì)ABS控制軟件的改進(jìn),ABS ECU控制ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后橋制動(dòng)力,使其前、后橋制動(dòng)力實(shí)際分配曲線盡可能靠近理想分配曲線。
(1)對(duì)于沒(méi)有裝ABS的汽車而言,汽車制動(dòng)時(shí)如果前輪先抱死車輛將失去轉(zhuǎn)向控制能力,后輪先抱死則會(huì)發(fā)生側(cè)滑甚至甩尾,因此理想的前、后橋制動(dòng)力分配關(guān)系應(yīng)該總是使前后橋的制動(dòng)強(qiáng)度相等,即下圖中的理想前、后橋制動(dòng)力分配曲線(I線)。由于制動(dòng)時(shí)軸荷的轉(zhuǎn)移,I線是一條曲線,但實(shí)際上前、后橋制動(dòng)力分配關(guān)系由制動(dòng)主缸和車輪制動(dòng)器等確定,只能是一條直線(β線)。

(2)為了解決β線與I線不重合這一問(wèn)題,在EBD出現(xiàn)之前,通常在前、后橋制動(dòng)管路間增加比例閥來(lái)調(diào)節(jié)前、后橋制動(dòng)力的分配比例(見(jiàn)下圖),使β線靠近I線,避免制動(dòng)時(shí)后輪先抱死。但由于機(jī)械式比例閥調(diào)節(jié)性能的限制,后橋的附著利用率仍然不是最好,圖中的陰影部分即為附著損失。


有比例閥的前、后橋制動(dòng)力分配曲線
(3)制動(dòng)初期,如果EBD不對(duì)前、后橋制動(dòng)力分配比例進(jìn)行調(diào)節(jié),前、后橋制動(dòng)力按照固定的比例分配,前、后橋制動(dòng)力分配呈直線關(guān)系,如下圖所示。當(dāng)超過(guò)該直線與理想制動(dòng)力分配曲線的交點(diǎn)P以后,EBD開(kāi)始調(diào)節(jié)前、后橋制動(dòng)力分配比例,中央處理器ECU根據(jù)接收到的輪速信號(hào)、載荷信號(hào)、踏板行程信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)等有關(guān)信號(hào),不斷計(jì)算汽車在各種行駛狀況下前輪和后輪的滑移率,如果在制動(dòng)過(guò)程中后輪與前輪的滑移率之比超過(guò)設(shè)定的閾值,向電磁閥和軸荷調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令,使后輪與前輪的ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的制動(dòng)液進(jìn)液閥關(guān)閉,以阻止后輪與前輪輪缸中的制動(dòng)液壓力繼續(xù)增加,使前后軸的制動(dòng)力得到合理分配。
如果駕駛員繼續(xù)踏下加速踏板,即增加制動(dòng)壓力,則前輪滑移率增大,后輪與前輪的滑移率之比再次減小,后輪制動(dòng)液進(jìn)液閥重新開(kāi)啟,后輪制動(dòng)壓力再次增加。如此反復(fù),使實(shí)際的制動(dòng)力分配曲線接近理想制動(dòng)力分配曲線。


前、后橋制動(dòng)力分配曲線
1-帶EBD的電子制動(dòng)力分配曲線 2-理想制動(dòng)力分配曲線 3-帶比例閥的制動(dòng)力分配曲線 4-后橋上增加的制動(dòng)力
(4)EBD電子制動(dòng)力調(diào)節(jié)
汽車EBD系統(tǒng)的制動(dòng)力調(diào)節(jié)如下圖,當(dāng)汽車載荷發(fā)生變化,理想的前、后輪制動(dòng)力分配關(guān)系會(huì)隨之發(fā)生變化,如果制動(dòng)系統(tǒng)只安裝了ABS,雖然可以避免出現(xiàn)后輪先抱死的情況發(fā)生,但制動(dòng)力調(diào)節(jié)曲線與理想的制動(dòng)力分配曲線相差較大,導(dǎo)致制動(dòng)效率不果。如果制動(dòng)系統(tǒng)安裝了汽車EBD系統(tǒng),其制動(dòng)力調(diào)節(jié)曲線在各種載荷下均能與理想的制動(dòng)分配曲線靠近,獲得較高的制動(dòng)效率。另外,汽車EBD系統(tǒng)還可以根據(jù)汽車的行駛工況,實(shí)時(shí)、合理地分配制動(dòng)力給左、右車輪,防止汽車發(fā)生跑偏。當(dāng)汽車出現(xiàn)失穩(wěn)趨勢(shì)時(shí),EBD系統(tǒng)還可以通過(guò)調(diào)節(jié)某車輪的制動(dòng)壓力,來(lái)主動(dòng)遏制此失穩(wěn)狀態(tài),從而避免汽車發(fā)生傾斜甚至側(cè)翻。




(5)制動(dòng)階段分析
當(dāng)發(fā)生緊急直線制動(dòng)時(shí),EBD在ABS作用之前,如果制動(dòng)力不足以讓車輪進(jìn)入過(guò)大的滑移率來(lái)觸發(fā)ABS,但會(huì)足夠造成一定的載荷轉(zhuǎn)移,此時(shí)會(huì)使車輛后輪由于載荷變輕而更容易抱死,此時(shí)EBD ECU可依據(jù)車身的重量和路面條件,自動(dòng)以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑動(dòng)率,如發(fā)覺(jué)此差異程度必須被調(diào)整時(shí),EBD剎車油壓系統(tǒng)將會(huì)調(diào)整傳至后輪的油壓,會(huì)主動(dòng)控制后軸兩輪的制動(dòng)壓力,使之保留足夠的制動(dòng)力,在制動(dòng)力和穩(wěn)定性之間取得一個(gè)平衡,以使制動(dòng)力更接近理想化的剎車力分布和車輛更穩(wěn)。而且如果駕駛者只是保持剎車踏板,ABS將不觸發(fā),EBD會(huì)一直穩(wěn)定著后輪制動(dòng)壓力直至車輛剎停;如果此時(shí)駕駛者進(jìn)一步踩剎車,即增加制動(dòng)壓力,ABS將觸發(fā)。
裝有ABS的汽車制動(dòng)過(guò)程可以分為兩個(gè)階段,即常規(guī)制動(dòng)階段和ABS起作用階段。當(dāng)ABS起作用時(shí),ABS將根據(jù)每一個(gè)車輪的滑移情況調(diào)節(jié)各個(gè)車輪制動(dòng)輪缸內(nèi)的制動(dòng)壓力,EBD不起作用。在常規(guī)制動(dòng)階段,EBD起作用(見(jiàn)下圖),自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后橋制動(dòng)力的分配比例,使前、后橋制動(dòng)強(qiáng)度相等,推遲ABS起作用的時(shí)間,縮短制動(dòng)距離。


EBD與ABS的工作范圍
EBD在汽車制動(dòng)時(shí)即開(kāi)始控制制動(dòng)力,而ABS則是在車輪有抱死傾向時(shí)開(kāi)始工作。當(dāng)ABS起作用時(shí),電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)(EBD)即停止工作。
EBD的優(yōu)點(diǎn)在于在不同的路面上都可以獲得最佳制動(dòng)效果,縮短制動(dòng)距離,提高制動(dòng)靈敏度和協(xié)調(diào)性,改善制動(dòng)的舒適性。

3.關(guān)于理想制動(dòng)器制動(dòng)力分配I曲線的疑問(wèn)(不考慮 ABS )?

I 曲線是踏板力增長(zhǎng)到前后車輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)的前后制動(dòng)器制動(dòng)力的分配曲線。但是開(kāi)車并不是每次制動(dòng)都要?jiǎng)x車踩得很深直到車輪抱死的。如果司機(jī)給定一個(gè)制動(dòng)強(qiáng)度 z 需求,那么前后軸制動(dòng)力該沿著什么曲線分配最理想呢?難道也是 I 曲線?車輪同時(shí)抱死時(shí),
即給定制動(dòng)強(qiáng)度 z ,該怎么分配前后輪的制動(dòng)力?
這個(gè)問(wèn)題和理想分配曲線,實(shí)際分配曲線,路面附著系數(shù),制動(dòng)強(qiáng)度都有關(guān)系,還是先回顧一下基本概念
(1) I 曲線是理想的前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線,目標(biāo)是如果前、后車輪發(fā)生抱死,那么希望抱死是在同時(shí)發(fā)生的,而不是一先一后,這樣可以最大利用附著力。
理想的制動(dòng)效能是前、后輪同時(shí)抱死拖滑;可以避免后軸側(cè)滑,附著條件利用較好。
在各種附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí),要使前、后車輪同時(shí)抱死,前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力應(yīng)滿足的關(guān)系曲線叫作I曲線。


特定的車量空載時(shí)與滿載時(shí)I曲線是不同的。


可以看到 I 曲線不是線性的,隨著制動(dòng)強(qiáng)度增加,前制動(dòng)力Fμ1增加量大于Fμ2,是由于隨著制動(dòng)強(qiáng)度增加,地面對(duì)前輪的法向反作用力Fz1在增加,對(duì)后輪的法向反作用力Fz2在減少,見(jiàn)如下制動(dòng)時(shí)汽車受力圖。


(2)I曲線只是理想的分配曲線,而實(shí)際上大部分車輛的前后制動(dòng)力分配比例是固定的,β線就是(前后車輪未抱死時(shí))具有固定分配比值的前后制動(dòng)器實(shí)際的動(dòng)力分配線


1)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)β:前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為固定值時(shí),前輪制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比。
2)關(guān)于β的選擇:
① 通過(guò)使用比例閥或載荷比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置,根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度、載荷等因素,改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值,使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線,滿足制動(dòng)法規(guī)的要求。
②制動(dòng)力分配曲線的設(shè)計(jì)兼顧制動(dòng)穩(wěn)定性和最短制動(dòng)距離但優(yōu)先穩(wěn)定性的原則。
③轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇一般低于 I 曲線。
根據(jù)公式
  • β=F{mu{1}}/F{mu{2}}
  • F{mu}=F{mu{1}}+F{mu{2}}
就可以算出來(lái)前后的制動(dòng)力??偟闹苿?dòng)力上限是地面可提供的最大附著力。具體根據(jù)路面不同略有差別。談到制動(dòng)器制動(dòng)效能的時(shí)候更多時(shí)候用的是制動(dòng)力,并不是制動(dòng)力矩。制動(dòng)力距是指給到制動(dòng)盤上產(chǎn)生的摩擦力矩。
(3)β線和I曲線的相交點(diǎn)就是這輛車的同步附著系數(shù)φ0,當(dāng)路面附著系數(shù)φ等于同步附著系數(shù)時(shí),是可以實(shí)現(xiàn)兩輪都不抱死時(shí)最大的制動(dòng)強(qiáng)度。
同步附著系數(shù)φ0=(Lβ-b)/hg ,一般來(lái)說(shuō),空載同步附著系數(shù)0.5~0.6較合適,滿載同步附著系數(shù)0.8~0.9合適,如果太大,則前輪抱死過(guò)早,緊急制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)點(diǎn)頭現(xiàn)象,轉(zhuǎn)彎減速易發(fā)生危險(xiǎn)。如果太小,后輪抱死過(guò)早更不用說(shuō),表現(xiàn)出甩尾,偏離車道等危險(xiǎn)情況。增加ABS或感載比例閥進(jìn)行調(diào)節(jié)后能有改善,最好是理論計(jì)算和路試評(píng)價(jià)進(jìn)行匹配。
(4)當(dāng)路面附著系數(shù)φ(假設(shè)0.3)小于同步附著系數(shù)φ0(假設(shè)0.39)時(shí),見(jiàn)下圖:


隨著制動(dòng)強(qiáng)度增加,制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力都沿著β線增長(zhǎng),兩者相等。
當(dāng)增加到A點(diǎn)時(shí),根據(jù)f組線,此時(shí)前制動(dòng)器制動(dòng)力已經(jīng)達(dá)到地面最大附著系數(shù)0.3,因此前輪開(kāi)始抱死,但后輪仍未抱死,制動(dòng)器制動(dòng)力繼續(xù)沿β線增加,而地面制動(dòng)力沿著f組線向上,地面制動(dòng)力達(dá)到A''點(diǎn),后制動(dòng)器制動(dòng)力也達(dá)到地面最大附著系數(shù)0.3(也就是 I 曲線上的點(diǎn)),后輪也開(kāi)始抱死而此時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)力達(dá)到A‘點(diǎn)。
(5)另一種情況,當(dāng)路面附著系數(shù)φ(假設(shè)0.7)大于同步附著系數(shù)φ0(假設(shè)0.39)時(shí),見(jiàn)下圖:


隨著制動(dòng)強(qiáng)度增加,制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力都沿著β線增長(zhǎng),兩者相等;
當(dāng)增加到B點(diǎn)時(shí),根據(jù)f組線,此時(shí)后制動(dòng)器制動(dòng)力已經(jīng)達(dá)到地面最大附著系數(shù)0.7,因此后輪開(kāi)始抱死。但前輪仍未抱死,制動(dòng)器制動(dòng)力繼續(xù)沿β線增加,而地面制動(dòng)力沿著f組線向前,地面制動(dòng)力達(dá)到B''點(diǎn),前制動(dòng)器制動(dòng)力也達(dá)到地面最大附著系數(shù)0.7(也就是 I 曲線上的點(diǎn)),前輪也開(kāi)始抱死而此時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)力達(dá)到B‘點(diǎn)。
(6) 結(jié)論,在路面附著系數(shù)和同步附著系數(shù)不相等時(shí),兩輪都不抱死的A點(diǎn)和B點(diǎn),制動(dòng)強(qiáng)度是小于路面附著系數(shù)的,路面附著系數(shù)并不能得到充分利用。
(7)對(duì)于如果司機(jī)給定一個(gè)制動(dòng)強(qiáng)度 z 需求,那么前后軸制動(dòng)力該沿著什么曲線分配最理想?
1)如果在制動(dòng)過(guò)程中(踩踏板),前后制動(dòng)力分配能實(shí)現(xiàn)I曲線,當(dāng)然就是按照I曲線分配,意味著對(duì)地面的利用程度最大,但實(shí)際上要考慮β線及同步附著系數(shù),當(dāng)同步附著系數(shù)等于路面附著系數(shù)最好。
2)覺(jué)得這個(gè)前提是個(gè)偽前提,司機(jī)是不可能「給定一個(gè)制動(dòng)強(qiáng)度 z 需求」的。因?yàn)橹苿?dòng)強(qiáng)度 z 受到 3 方面的影響:踏板力(司機(jī)決定),同步附著系數(shù)(汽車自身的構(gòu)造以及載重定),地面附著系數(shù)(輪胎和地面決定),司機(jī)是知道地面的附著系數(shù)的,況且它也是會(huì)隨著路況變化的。也就是說(shuō),司機(jī)要按照 z=0.3g 的制動(dòng)強(qiáng)度減速是不可能做到的。
1)司機(jī)在開(kāi)車過(guò)程中,遇到緊急情況,猛踩剎車踩到底就好了,這樣他可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最大的制動(dòng)強(qiáng)度 z=φg。
2)在不同的路面上,當(dāng)緩慢踩剎車的時(shí)候,地面制動(dòng)力和制動(dòng)器制動(dòng)力的變化情況請(qǐng)參考 P113 的例子和 P114 的圖,課本上講的很好。
3)給定車輛,I曲線就已經(jīng)確定,橫縱坐標(biāo)可以說(shuō)既是制動(dòng)器制動(dòng)力也可以說(shuō)是地面制動(dòng)力(因?yàn)橐牙硐胫苿?dòng)器制動(dòng)力曲線和實(shí)際制動(dòng)力分配曲線放一起),對(duì)于問(wèn)題答案顯然是找到相應(yīng)I曲線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力分配最理想,如若不是按照I曲線分配(要是按I曲線分配就沒(méi)有同步附著系數(shù)這個(gè)概念了),而是曲線之外的一點(diǎn)(相應(yīng)制動(dòng)減速度斜線上的點(diǎn)),此時(shí)就要考慮同步附著系數(shù)的概念了,那就要看此時(shí)的路面附著系數(shù)是否等于或者大于再或者小于同步附著系數(shù),就三種情況分析,就可以看到不同情況了?。ó?dāng)然是同步附著系數(shù)的路面要好一點(diǎn),根本不用擔(dān)心隨便玩。)上面三種中每種情況又都有下面三種情況。
就一種路面附著系數(shù)大于同步附著系數(shù)的情況分析。
根據(jù)題干也就是說(shuō)車的制動(dòng)減速度a小于制動(dòng)強(qiáng)度Z(z表示不發(fā)生任何車輪抱死時(shí)的最大減速度)此時(shí)兩種情況,1)按I曲線分配制動(dòng)器制動(dòng)力,2)按固定比值的線分配制動(dòng)器制動(dòng)力(兩種不同比例)。
由于制動(dòng)器制動(dòng)力一定是從零增長(zhǎng)到一定值(a)。




三種結(jié)果
情況一,1)看該點(diǎn)是否在r線上,在的話,后輪抱死了。2)要是沒(méi)在r線上,前后輪都未抱死。制動(dòng)減速度都是所謂的a。
情況二,1)前后輪都未抱死。制動(dòng)減速度都是所謂的a。
情況三,1)看該點(diǎn)是否在f線上,在的話前輪抱死。2)要是沒(méi)在f線上,前后輪都未抱死。制動(dòng)減速度都是所謂的a。
與采取不同的制動(dòng)力分配線有關(guān),上圖虛線代表不同制動(dòng)力分配線。
結(jié)論:兩種分配方式最危險(xiǎn),與f線相交,與r線相交。這兩種情況都不是愿意看到的。以這么低效率的制動(dòng)力制動(dòng)還有車輪抱死問(wèn)題,值得進(jìn)一步解決和優(yōu)化。
4. EBD的工作原理
(1)汽車直行制動(dòng)時(shí),由于存在慣性,導(dǎo)致車輪上的垂直載荷會(huì)從汽車后輪向前輪轉(zhuǎn)移。此時(shí),如果汽車沒(méi)有安裝EBD系統(tǒng),后輪將先抱死拖滑,其滑移率將先達(dá)到ABS的控制范圍。有了EBD系統(tǒng),在緊急制動(dòng)ABS動(dòng)作啟動(dòng)之前,EBD已根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生軸荷轉(zhuǎn)移和前后負(fù)載以及輪胎附著力的不同,而自動(dòng)調(diào)整各輪胎的壓力值,調(diào)節(jié)前、后軸的制動(dòng)力分配比例,平衡了每一個(gè)輪的有效地面抓地力。如果后輪滑移率增大,則調(diào)節(jié)后輪制動(dòng)壓力,使它的制動(dòng)壓力降低,以防出現(xiàn)后輪先抱死的情況,防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)滑。
汽車在制動(dòng)時(shí),四只輪胎附著的地面條件往往不一樣,比如,有時(shí)左前輪和右后輪附著在干燥的水泥地面上,而右前輪和左后輪卻附著在水中或泥水中,有時(shí)一側(cè)車輪涉水時(shí),這些情況會(huì)導(dǎo)致在汽車制動(dòng)時(shí)四只輪子與地面的摩擦力不一樣,如果汽車沒(méi)有安裝EBD系統(tǒng),制動(dòng)時(shí)容易造成打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn)象。
對(duì)于EBD系統(tǒng),輪速傳感器記錄四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速信息。汽車制動(dòng)的瞬間,系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)采集車輪轉(zhuǎn)速、車輪阻力以及車輪載荷等信息,會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)各個(gè)車輪與地面間的附著力狀況,充分利用路面附著系數(shù),根據(jù)車輪垂直載荷和路面附著系數(shù),用高速計(jì)算機(jī)分別對(duì)四只輪胎附著的不同地面進(jìn)行感應(yīng)和計(jì)算,得出不同的摩擦力數(shù)值和不同車輪最合理的制動(dòng)力,使四只輪胎的制動(dòng)裝置根據(jù)不同的情況用不同的方式給每個(gè)車輪分配制動(dòng)器制動(dòng)力,平衡每個(gè)車輪的制動(dòng)力,以使四個(gè)車輪得到更接近理想化剎車力的分布,并在運(yùn)動(dòng)中不斷保持調(diào)整,使制動(dòng)力與摩擦力(牽引力)相匹配。實(shí)際調(diào)整前后輪制動(dòng)力時(shí),它依據(jù)車輛的重量分布和路面條件來(lái)控制制動(dòng)過(guò)程,自動(dòng)以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑移率,如發(fā)覺(jué)前后車輪有差異,且差異程度必須被調(diào)整時(shí),它就會(huì)調(diào)整汽車制動(dòng)液壓系統(tǒng),使前、后輪的液壓接近理想化制動(dòng)力的分布。
EBD系統(tǒng)保證了較高的側(cè)向力和合理的制動(dòng)力分配,從而縮短制動(dòng)距離,可以得到最佳的制動(dòng)力效率,并提高汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性;改善制動(dòng)力的平衡,降低制動(dòng)中車輛失控的幾率,保證車輛的平穩(wěn),并配合ABS提高制動(dòng)穩(wěn)定性,提高行車的安全。

所以裝備了EBD的車輛,能有效的保證剎車時(shí)的車輛姿態(tài),避免出現(xiàn)剎車后嚴(yán)重點(diǎn)頭的情況(當(dāng)然剎車點(diǎn)頭和懸掛也有關(guān)系),順便還有可能減少剎車時(shí)暈車的情況。



制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)并不是固定值,而是首先根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和制動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)時(shí)計(jì)算出理想的值,然后根據(jù)此值合理地分配制動(dòng)力給每個(gè)車輪來(lái)實(shí)施制動(dòng),并控制每個(gè)車輪的滑移率,使其保持在最佳滑移率范圍之內(nèi),保證后輪不先于前輪抱死。
基于車輪滑移率的EBD系統(tǒng),無(wú)論車輪垂直載荷和路面附著條件怎樣變化,都可迅速、合理地分配制動(dòng)器制動(dòng)力。
電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)不僅可對(duì)汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力進(jìn)行分配,而且可根據(jù)汽車的行駛工況,實(shí)時(shí)、合理地分配制動(dòng)力給左、右車輪,防止汽車發(fā)生跑偏。另外,當(dāng)汽車出現(xiàn)失穩(wěn)趨勢(shì)時(shí),EBD系統(tǒng)還可通過(guò)調(diào)節(jié)某車輪的制動(dòng)壓力,來(lái)主動(dòng)遏制此失穩(wěn)狀態(tài),從而避免汽車發(fā)生傾斜甚至側(cè)翻。在剎車的時(shí)候,車輛四個(gè)車輪的剎車卡鉗均會(huì)動(dòng)作,由于路面狀況會(huì)有變異,加上減速時(shí)車輛重心的轉(zhuǎn)移,四個(gè)車輪與地面間的抓地力將有所不同。
(2)在彎道轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí),EBD系統(tǒng)會(huì)在車輪上施加與垂直載荷和附著系數(shù)相應(yīng)的制動(dòng)力,保證汽車各車輪制動(dòng)力相對(duì)質(zhì)心的偏轉(zhuǎn)力矩始終小于地面提供的側(cè)滑力矩,從而保證汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。以汽車向左轉(zhuǎn)彎為例,由于載荷轉(zhuǎn)移,使得汽車右前輪上的垂直載荷最大,而左后輪上的垂直載荷最小。因此,汽車的左后輪會(huì)最先出現(xiàn)抱死趨勢(shì),所以EBD系統(tǒng)會(huì)對(duì)此車輪制動(dòng)力及時(shí)調(diào)整,防止側(cè)滑甩尾。EBD系統(tǒng)亦具有維持車輛穩(wěn)定的功能,增加彎道行駛的安全。


還有一種比EBD更進(jìn)一步的叫做CBC彎道制動(dòng)力控制,在車輛過(guò)彎剎車時(shí),能夠更精準(zhǔn)的控制內(nèi)外側(cè)車輪的制動(dòng)力,增強(qiáng)汽車的轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定性。

5. EBD的工作過(guò)程

EBD的升壓及保壓與ABS工作過(guò)程完全一樣,但降壓控制則不同。當(dāng)后輪有抱死傾向時(shí),后輪的常開(kāi)閥關(guān)閉,常閉閥打開(kāi),車輪壓力降低。與ABS不同的是,此時(shí)液壓泵不工作,降壓所排放出的制動(dòng)液暫時(shí)存放在低壓蓄能器中。

6.線控制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力分配策略

傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)主缸與制動(dòng)輪缸之間通過(guò)液壓管路直接相連,這使得制動(dòng)主缸的壓力與各車輪的制動(dòng)壓力之間存在一個(gè)確定的關(guān)系,通常前輪制動(dòng)壓力等于主缸壓力,后輪制動(dòng)壓力與前輪制動(dòng)壓力成一個(gè)確定的比例關(guān)系,同一車軸上左右車輪的制動(dòng)壓力則是相等的。受此硬件條件的限制,液壓制動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)制動(dòng)力的分配時(shí)做了一定的折衷.這使得在制動(dòng)過(guò)程中,制動(dòng)壓力無(wú)法在前左右四個(gè)車輪之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)的,合理的分配,從而在大多數(shù)情況下,各個(gè)車輪的附著條件無(wú)法得到充分的利用,不能有效的縮短制動(dòng)距離,甚至可能發(fā)生后輪先于前輪抱死,后軸發(fā)生側(cè)滑,導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。
線控制動(dòng)系統(tǒng)(brake—by—wire)是由電機(jī)來(lái)提供制動(dòng)力,由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕,響應(yīng)迅速,易于采用模塊化結(jié)構(gòu),易于進(jìn)行改進(jìn)與增加功能等諸多特性,現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)研究的熱點(diǎn)。線控制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)踏板與制動(dòng)器之間僅通過(guò)電路相連,當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí),制動(dòng)壓力可以在四個(gè)車輪之間進(jìn)行靈活的分配。為了使各個(gè)車輪的附著條件均得到充分的利用。本文提出了基于各車輪垂直載荷的線控制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力分配策略。為了驗(yàn)證該分配策略的有效性,通過(guò)聯(lián)合MATLAB/Simulink與車輛動(dòng)力學(xué)軟件Carsim。分別在直道與彎道制動(dòng)的情況下對(duì)線控制動(dòng)車輛與液壓制動(dòng)車輛進(jìn)行了對(duì)比仿真。
-1)線控制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理
線控制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成如圖1所示.它主要包括制動(dòng)踏板模塊、中央控制器、車輪制動(dòng)模塊、通訊網(wǎng)絡(luò)、電源模塊等部分。


當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí),制動(dòng)踏板模塊通過(guò)壓力傳感器和角位移傳感器辨識(shí)駕駛員的制動(dòng)意圖.中央控制器根據(jù)駕駛員的制動(dòng)意圖,并結(jié)合整車縱向加速度傳感器、整車側(cè)向加速度傳感器以及輪速傳感器等傳感器的信息,按照一定的分配策略,計(jì)算各個(gè)車輪制動(dòng)力的大小,并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳人各車輪制動(dòng)模塊,車輪制動(dòng)模塊控制電機(jī)來(lái)實(shí)施制動(dòng)。電源模塊用于給系統(tǒng)的各個(gè)部分提供能量。
-2)控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力分配策略
-2).1 最優(yōu)的制動(dòng)力分配
動(dòng)力分配進(jìn)行了研究,并將牽引系數(shù)(Ⅱ-tioncoemcient)定義為制動(dòng)力與車軸動(dòng)態(tài)載荷的比值,如式(1)所示;

在任何程度的減速情況下,施加合適的制動(dòng)力使前后車軸的牽引系數(shù)相同,直到兩個(gè)車軸同時(shí)達(dá)到附著極限,這就是最優(yōu)的制動(dòng)力分配。此時(shí),等式(2)是成立的:


a為整車的減速度(以重力加速度g為單位)。車輛在彎道上制動(dòng)時(shí),同一車軸上左右車輪之間的垂直載荷并不相同。類比于直道制動(dòng)的情況,若要使制動(dòng)力分配最優(yōu),須施加合適的制動(dòng)力使四個(gè)車輪的牽引系數(shù)相同.直到四個(gè)車輪同時(shí)達(dá)到附著極限,如式(3)所示。


-2).2制動(dòng)過(guò)程中縱向及側(cè)向載荷的轉(zhuǎn)移
由以上分析可知,要合理的分配制動(dòng)力,必須實(shí)時(shí)的估計(jì)制動(dòng)過(guò)程中各個(gè)車輪上的垂直載荷。當(dāng)車輛在直道制動(dòng)時(shí).可以利用整車參數(shù)和縱向減速度,通過(guò)式(4)來(lái)估計(jì)前后車軸之問(wèn)的載荷轉(zhuǎn)移:


載荷在左右車輪之間的轉(zhuǎn)移可以通過(guò)整車參數(shù)和側(cè)向加速度來(lái)估計(jì)。將連接前、后懸架側(cè)傾中心的直線定義為側(cè)傾軸線,當(dāng)整車存在側(cè)向加速度時(shí),側(cè)傾軸線的力矩大小為:




-2).3 直道上制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力分配策略


當(dāng)車輛即將停下時(shí),由于懸架的振動(dòng),使各車輪的垂直載荷發(fā)生較大的波動(dòng),由此將導(dǎo)致后輪的制動(dòng)壓力也存在較大的波動(dòng)。因此,當(dāng)車速低于3km/h時(shí),使線控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力的分配方式與液壓制動(dòng)系統(tǒng)相同。
-2).4 彎道上制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力分配策略
彎道上制動(dòng)時(shí)先根據(jù)前后車軸總的垂直載荷來(lái)分配前后車軸總的制動(dòng)壓力,其數(shù)值大小與3.3中所算手導(dǎo)的各車軸總的制動(dòng)壓力大小相等。然后再將總的制動(dòng)壓力在左右輪之間進(jìn)行分配,使左右輪壓力之比等于垂直載荷之比,最終各個(gè)車輪之間的制動(dòng)壓力將滿足式(3)所示的最優(yōu)關(guān)系。同樣為了避免車輛即將停下時(shí)制動(dòng)壓力的大幅波動(dòng),當(dāng)車速低于3kra/h時(shí),使線控制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力分配方式與液壓制動(dòng)系統(tǒng)相同。

仿真與分析
-3).1 仿真模型的建立
為了驗(yàn)證線控制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力分配策略的有效性,分別在直道與彎道制動(dòng)的情況下對(duì)線控制動(dòng)車輛與液壓制動(dòng)車輛作仿真對(duì)比。基于MATLAB/Simulink與車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件CarSim的聯(lián)合仿真,建立仿真模型。CarSim是由美國(guó)機(jī)械仿真公司開(kāi)發(fā)的用于分析車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的專業(yè)軟件,它采用參數(shù)化的車輛模型數(shù)據(jù)庫(kù),可以方便快速地建立完整的整車動(dòng)力學(xué)模型。本次仿真所用車輛的參數(shù)如表1所示:


-3).2 直道上制動(dòng)仿真
仿真條件:車輛以120 kin/h的初速度在平直路面上行駛,當(dāng)行駛到第3 s時(shí)車輛開(kāi)始制動(dòng),線控制動(dòng)系統(tǒng)所需求的制動(dòng)壓力與液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)主缸的壓力均在第lls時(shí)上升到15 MPa。仿真結(jié)果如圖2至圖5所示。由圖2可知,線控制動(dòng)車輛的制動(dòng)距離比液壓制動(dòng)車輛縮短了4m。由圖3和圖4可知,線控制動(dòng)車輛前后車輪幾乎同時(shí)發(fā)生抱死,而液壓制動(dòng)車輛前輪先于后輪發(fā)生抱死。線控制動(dòng)系統(tǒng)前后車輪的制動(dòng)壓力如圖5所示,液壓制動(dòng)系統(tǒng)的前輪制動(dòng)壓力等于主缸壓力,前輪制動(dòng)壓力與后輪制動(dòng)壓力的比值則是Carsim軟件中已經(jīng)設(shè)定好的一個(gè)定值,為5:2。










3).3 彎道上制動(dòng)仿真
仿真條件:車輛以120kin/h的初速度沿著半徑為152m的軌道行駛,采用駕駛員預(yù)瞄模型,使車輛與車道外側(cè)保持1.65m的距離。當(dāng)行駛到第3s時(shí)車輛開(kāi)始制動(dòng),線控制動(dòng)系統(tǒng)所需求的制動(dòng)壓力與液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)主缸的壓力均在第11s時(shí)上升到15MPa。仿真結(jié)果如圖6到圖9所示。








由圖6可知,線控制動(dòng)車輛的制動(dòng)距離比液壓制動(dòng)車輛縮短了4.3m。由圖7和圖8可知,線控制動(dòng)車輛四個(gè)車輪幾乎同時(shí)抱死,而液壓制動(dòng)車輛前左輪、前右輪、后左輪、后右輪先后發(fā)生抱死。線控制動(dòng)系統(tǒng)四個(gè)車輪的制動(dòng)壓力如圖9所示,而液壓制動(dòng)系統(tǒng)的前后輪制動(dòng)壓力的比值為5:2。由以上仿真結(jié)果可以看出,不論是在直道還是在彎道制動(dòng)的情況下,線控制動(dòng)車輛的制動(dòng)性能都要優(yōu)于液壓制動(dòng)車輛。這要得益于線控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力分配策略使各個(gè)車輪的附著條件均得到了充分的利用,這使得在任何一個(gè)車輪發(fā)生抱死前整車將產(chǎn)生更大的制動(dòng)力和制動(dòng)減速度,從而使線控制動(dòng)車輛的制動(dòng)距離更短。
4)總結(jié)
總結(jié)出簡(jiǎn)化模型的一般規(guī)律,首先對(duì)問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)分析,寫出非常詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型,在不影響原問(wèn)題本質(zhì)內(nèi)容的情況下,做出合理假設(shè),找出簡(jiǎn)化辦法。首先對(duì)城市車輛調(diào)度建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,從城市車輛實(shí)際調(diào)度出發(fā),將車輛運(yùn)行調(diào)度為題歸并為制造系統(tǒng)中的FLOWSHOP調(diào)度問(wèn)題。構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)開(kāi)放的車輛調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化模型,并采用改進(jìn)的螞蟻算法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。仿真結(jié)果表明,提出的新的算法不僅能有效的求解車輛調(diào)度優(yōu)化模型,可以快速得到近似最優(yōu)解,而且計(jì)算機(jī)復(fù)雜度較低,收斂速度較快,是一種有效地車輛調(diào)度算法。
四 作用汽車EBD系統(tǒng)的作用就是在汽車制動(dòng)的瞬間,高速計(jì)算出四個(gè)輪胎由于附著不同導(dǎo)致的摩檫力數(shù)值,然后調(diào)整制動(dòng)裝置,使其按照設(shè)定的程序在運(yùn)動(dòng)中高速調(diào)整,達(dá)到制動(dòng)力與摩檫力(牽引力)的匹配,以保證車輛的平穩(wěn)和安全。
汽車EDB系統(tǒng)不僅可以對(duì)汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力進(jìn)行分配,而且可以根據(jù)汽車的行駛工況,實(shí)時(shí)、合理地分配給左右車輪,防止汽車發(fā)生跑偏,同時(shí)還能主動(dòng)遏制失穩(wěn)。
轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí),以汽車向右轉(zhuǎn)彎為例,由于載荷轉(zhuǎn)移,使得汽車左前輪上的垂直載荷最大,而右后輪上的垂直載荷最小。因此,汽車的右后輪會(huì)最先出現(xiàn)抱死趨勢(shì)。EBD系統(tǒng)會(huì)在車輪上施加于垂直載荷和附著系數(shù)相關(guān)的制動(dòng)力,保證汽車各車輪制動(dòng)相對(duì)質(zhì)心的偏轉(zhuǎn)力矩始終小于地面提供的側(cè)滑力矩。對(duì)于未安裝ABS+EBD系統(tǒng)的汽車,制動(dòng)時(shí),容易失去方向穩(wěn)定性。對(duì)于安裝ABS+EBD系統(tǒng)的汽車,根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和制動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)時(shí)計(jì)算出理想的制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù),合理地分配給制動(dòng)力給每個(gè)車輪來(lái)實(shí)施制動(dòng),并控制每個(gè)車輪的滑移率,使其保持在最佳滑移率之內(nèi),保證后輪不先于前輪抱死。這樣,可平衡每個(gè)車輪的制動(dòng)力,縮短制動(dòng)距離并保持制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。
05優(yōu)點(diǎn)
  1. 動(dòng)力系統(tǒng)變更時(shí)優(yōu)化汽車穩(wěn)定性
  2. 均勻利用前后制動(dòng)摩檫力
  3. 在相同的踏板力的情況下,提高制動(dòng)延遲
  4. 穩(wěn)定制動(dòng)力分配
06趨勢(shì)
多年來(lái),電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步,這主要得益于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度及傳感器抓地力讀取精度的提升。電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)還能應(yīng)對(duì)車輪高度的差異、不同的路況或制動(dòng)情境,其感知速度要快于駕駛員的直覺(jué),該系統(tǒng)還能改變各車輪的制動(dòng)壓力,極大地提升了制動(dòng)性能。如今,大部分車輛都配置了電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和防抱死制動(dòng)系統(tǒng),它們也包含電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)。 
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