【正文】 僅以此文獻(xiàn)給所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的老師和朋友們 ! 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 25 參考文獻(xiàn) [1] 程軍．汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐 [M]．北京：北京理工大學(xué)出版社， 1999． [2] 馮淵．汽車電子控制技術(shù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999． [3] 魏朗，王囤 ．現(xiàn)代汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)實(shí)用技術(shù) [M]．人民交通出版社， 2020． [4] 李修曾．汽車防抱 死 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 [J]．世界汽車， 1996． [5] 尹安東，孫駿，趙 虎 ．汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)的控制模式與技術(shù) [J]．合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020(3) :326327． [6] 齊曉杰．防抱死制動(dòng)和牽引力控制系統(tǒng) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020． [7] 司利增．汽車防滑控制系統(tǒng) ABS與 ASR[M]．北京：人民交通出版社 ， 1996． [8] 張文利 .基于滑移率的 ABS/EBD控制策略研究 [D].中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 ,2020,(10). [] 宋健，陳在峰．制動(dòng)器耗散功率最大化目標(biāo)的 ABS控制方法 [J]．清華大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )， 1997， 37(12)： 95— 96． [] 任少卿 ， 陳慧巖 ， 黃江波 ， 宋士偉 .汽車防滑控制系統(tǒng) ABS/ASR基本原理及發(fā)展趨勢[J].汽車電器 ,2020,(03). [9] 馬文席，劉繼峰． 從 ABS防抱死系統(tǒng)到 ASR、 ESP[J]．汽車新技術(shù)， 2020． [10] 宋健 ,李永 .汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制方法的研究進(jìn)展 [J].公路交通 科 技 ,2020,(06). 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輪胎狀況監(jiān)控、自適應(yīng)制動(dòng)力分配、確保停車等，與汽車動(dòng)力安全性有關(guān)的控制功能進(jìn)行集中控制。如：電子控制制動(dòng)力分配系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，綜合自診斷、監(jiān)控系統(tǒng)和維修配套設(shè)備，研制同軸一體化輪速傳感器，研制多功能組合一體化壓力調(diào)節(jié)器，采用大規(guī)?；虺?大規(guī)模集成電路及專用芯片， 降低 ABS系統(tǒng)控制部件的電子元 器件數(shù)量等。避免了車輪抱死，從而避免了汽車喪失轉(zhuǎn)向能力、失去方向穩(wěn)定性的現(xiàn)象發(fā)生 。 同時(shí) 這對于我國汽車產(chǎn)業(yè) 在制動(dòng)系統(tǒng)方面的發(fā)展提供了重要 的依據(jù)。 ABS技術(shù)的一個(gè)核心問題就是控制算法的研究，因此 探索一種有效的 控制方式 是 ABS系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵 。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和成果 有以下幾個(gè)方面： （ 1） 查 閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，介紹了本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并闡述了 ABS系統(tǒng) 的相關(guān)概念，對 ABS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中所涉及到的過程作了詳細(xì)分析。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 22 5 結(jié)論與展望 結(jié)論 通過這次寫論文讓我了解了更多 ABS 系統(tǒng)的知識(shí)，特別是 ABS 系統(tǒng) 今后的發(fā)展趨勢這 一塊。此外新增加的裝置必然增加整車質(zhì)量，對整車經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性不利，要求 ABS 質(zhì)量輕。 ABS 技術(shù)已進(jìn)入全新的發(fā)展時(shí)期， ABS 作為制動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，其控制功能和使用范圍正在不斷擴(kuò)大。 增強(qiáng) ABS 控制器的功能，擴(kuò)大使用范圍 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展， ABS 技術(shù)也在不斷地成熟和發(fā)展，很多 ABS 控制器已經(jīng)選用功能強(qiáng)、速 度快、集成度高的 l6 位或 32 位微處理器，甚至做成專用芯片，為 ABS 進(jìn)一步完善和擴(kuò)展構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。為了提高 ABS 的可靠性， ABS 電控部分應(yīng)向集成化方向發(fā)展，制作專用的 ABS機(jī)械部分則通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、采用新材料、提高制造工藝等。未來的汽車中各種控制單元將通過網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，全電子制動(dòng)系統(tǒng)將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，車輛制動(dòng)控制將實(shí)現(xiàn)智能化、 安全化。目前電制動(dòng)系統(tǒng)首先用在混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng) [11]。它不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器 ，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，維護(hù)簡單，易于改進(jìn)，為未來的車輛智能控制提供條湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 20 件。 隨著體積更小、價(jià)格更便宜、可靠性更高的車速傳感器的出現(xiàn)， ABS 系統(tǒng)中增加車速傳感器成為可能，確定車輪滑移率將變得準(zhǔn)確而快速。因此，需要采用總線結(jié)構(gòu)將各個(gè)系統(tǒng)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源信息實(shí)時(shí)共享，并可以減少傳感器數(shù)量，從而 降低整車成本，朝著系統(tǒng)集成化的方向發(fā)展。因此，信息交換和共享可以使兩個(gè)控制系統(tǒng)的功能比它們單獨(dú)控制的功能更豐富和有效，使每個(gè)控制器的功能都更加完善，便于進(jìn)行更復(fù)雜的控制，為整車控制奠定基礎(chǔ)。ASR 工作時(shí)可要求 AMT 向上換檔減少力矩，使 ASR 的控制效果更好。同時(shí)，減少了插接件，使 AMT 和 ABS/ASR 系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性提高。例如，利用 CAN 總線和 SAEJ1939，可以很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械式自動(dòng)變速器 AMT（ Automatic Mechanical Transmission）和 ABS/ASR之間的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)資源共享。汽車總線傳輸是通過某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元（發(fā)動(dòng)機(jī)、 ABS、自動(dòng)變速器等）、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各處理 器獨(dú)立運(yùn)行，控制改善汽車某一方面的性能，同時(shí)在其他處理 器 需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。 總線技術(shù)的應(yīng)用 隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來越多 ，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 19 要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。在這些系統(tǒng)組成 中，傳感器拾取信號(hào)的準(zhǔn)確程度直接影響 ECU 的計(jì)算結(jié)果，另外，輪速傳感器大多數(shù)是安裝在車輪附近，環(huán)境惡劣，特別是對耐熱性、耐振性、防磁性、耐腐蝕性有很高的要求，對傳感器這些方面性能的改進(jìn)十分重要。當(dāng)它發(fā)現(xiàn)汽車并不按駕車人的意圖行駛時(shí)，就立即向 ABS 和 ASR 發(fā)出修正信號(hào)，指示它們采取措施使汽車駛向正確的方向。因此ABS/ASR 與 ACC 的集成，不僅可以降低成本，而且可以提高汽車的整體安全行駛性能。裝備 ACC 裝置，可自動(dòng)根據(jù)主目標(biāo)車輛與主車車輛的相對距離、相對速度和路面狀況參數(shù)，判定主車的理想安全距離，并實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)主車車速，使之實(shí)際車距不小于理想安全距離，因而，可在較大程度上避免碰撞事故發(fā)生，具有良好的安全行駛效果。 ABS 和汽車巡航自動(dòng)控制 ACC 的集成 ABS 和汽車巡航自動(dòng)控制 ACC （ Adaptive Cruise Control ）系統(tǒng)集成形成湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 18 ABS/ASR/ACC 綜合控制系統(tǒng)，可解除汽車制動(dòng)、起步和保持安全車距方面對駕駛員的高要求。 ESP 通過對各傳感器傳來的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，使 ABS/ASR 自動(dòng)地向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力，將車輛保持在駕駛者所選定的車道內(nèi)，來幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡。 1995 年， Bosch 推出基于 ABS/ASR系統(tǒng)開發(fā)出的電子穩(wěn)定性程序 ESP。 ABS 和電子穩(wěn)定性程序 ESP 的集成 ABS 和電子穩(wěn)定性程序 ESP （ Electronic Stability Program）系統(tǒng)集成形成ABS/ASR/ESP 綜合控制系統(tǒng)，可解除汽車制動(dòng)、起步和轉(zhuǎn)向時(shí)對駕駛員的高要求。 EBD 的功能就是在汽車制動(dòng)的瞬間，高速計(jì)算出 4 個(gè)輪胎由于附著力不同而導(dǎo)致的摩擦力數(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)力與摩擦力（牽引力）的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。 目前， ABS/ASR 向以下幾個(gè)方向發(fā)展 [5]。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 17 4 ABS 的發(fā)展趨勢 控制功能的擴(kuò)展和集成 將各個(gè)功能不同的汽車電子控制系統(tǒng)集成，在實(shí)現(xiàn)各自基本功能的前提下，形成新的具有更強(qiáng)大功能的集成電控系統(tǒng)是汽車電子控制的必然趨勢。 另外， 由于 邏輯門限 ABS 有許多局限性，所以近年來在 ABS 的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)（ VDC）。 目前， ABS 系統(tǒng)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。該方法較之門限值方法具有制動(dòng)穩(wěn)定性好、效能高、對路面適應(yīng)性強(qiáng)和控制特征明顯等特點(diǎn)?？紤]到汽車減速制動(dòng)的過程，實(shí)際上是將汽車的平均動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的耗散過程。缺點(diǎn)是沒有有效通用的計(jì)算方法，只能依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)調(diào)試 [12]。 模糊 控制 模糊控制是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制，具有不依賴對象的數(shù)學(xué)模型，便于利用人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，具有魯棒性強(qiáng)和簡單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。顯然，對于單一（期望滑移率固定）的路面來說， PID 控制的特點(diǎn)決定了它的實(shí)用性很強(qiáng)，但是我們很難確定一種準(zhǔn)確的輪胎模型來實(shí)時(shí)確定不同制動(dòng)工況下的期望滑移率，所以在實(shí)際產(chǎn)品中并不適用。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了控制過程中狀態(tài)變化的歷程而使控制過程平湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 15 穩(wěn)；缺點(diǎn)是控制效果的優(yōu)劣主要依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，控制質(zhì)量難以準(zhǔn)確把握。最優(yōu)控制方法和門限值控制方法不同，它是一種基于模型分析的控制方法。 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制方法是基于狀態(tài)空間法的現(xiàn)代控制理論方法。如它的控制邏輯比較復(fù)雜、波動(dòng)較大，而且控制系統(tǒng)中的許多參數(shù)都是經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撘罁?jù)，對系統(tǒng)穩(wěn)定性品質(zhì)無法評價(jià)等。 同時(shí)，如果控制參數(shù)選擇合理，則可以達(dá)到比較理想的控制效果，能夠滿足各種車輛的要求。以車輪角速度作為單信號(hào)輸入，如上所述，同時(shí)在控制器中設(shè)置合理的角加速度、角減速度門限值，就可以實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)循環(huán)。當(dāng)其用于 ABS 的控制時(shí)，可以預(yù)選一個(gè)角減速度門限值，當(dāng)實(shí)測值達(dá)到此門限值時(shí)，控制器發(fā)出指令，減小制動(dòng)力，使車輪轉(zhuǎn)速提高。基于此，通常把二者有機(jī)地結(jié)合起來，形成汽車 ABS/ASR 防滑控 制系統(tǒng)。對電控發(fā)動(dòng)機(jī)來說，通過總線就可控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出力矩。 ABS 所用的傳感器和壓力調(diào)節(jié)器均可為 ASR 所利用， ABS 的電子控制裝置只需要在功能上進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展即可用于 ASR 裝置。 ASR 與 ABS 有十分密切的聯(lián)系，是 ABS 的自然延伸。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制是指由 ABS 電控單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出，從而 實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪防滑的效果。ABS 和 ASR 都是為增加汽車抵抗側(cè)滑能力的，但 ASR 的作用只是將滑移率控制得小一些，稍微減少驅(qū)動(dòng)力，側(cè)向力就會(huì)提高，這一點(diǎn)與 ABS 是不同的 。此時(shí)若有很小的外力或路面傾斜等均會(huì)使車 輪發(fā)生側(cè)滑。驅(qū)動(dòng)力和側(cè)向力是相互約束的，若驅(qū)動(dòng)力增大，側(cè)向力就減小。 ASR湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 13 還可以將輪胎因打滑而造成的磨損減少到最小程度，同時(shí)還可以通過相應(yīng)的 ASR 警告