汽车防抱制动系统参考车速确定方法及其制动控制程序

1、一种汽车防抱制动系统参考车速的确定方法，其特征在于：它是利 用车轮轮速传感器信号ωi计算出dωi/dt，再结合轮缸压力函数Pi(t)求出 车轮地面制动力Fbi，再求出车辆平均减速度dv/dt，进而计算出参考车速 Vref，然后算出主控参数滑移率Si以便确定汽车防抱制动系统的制动过程是 否在控制范围内；首先确定轮缸压力函数Pi(t)，轮缸压力函数Pi(t)采 用台架试验的方法获得；有限的台架试验和计算可以获得不同调节模式下的 压力函数，其步骤如下：(1)按结构布置设计，装好控制单元、压力调节器 及制动总缸、车轮制动器并连接好管路、轮速传感器、压力传感器等电路； (2)按需要将压力调节模式分为升压、慢升压、保压、慢降压、降压五种 模式；(3)测量不同压力调节模式下的压力源压力与轮缸压力的变化曲线， 多次测量，直至一定的调节模式的持续时间Δt内，其积分均值稳定； $\frac{1}{N}{\int }_0^{\mathrm{\Delta t}}{P}_i\left(t\right)\mathrm{dt}={\int }_0^{\mathrm{\Delta t}}{P}_i^{-}\left(t\right)\mathrm{dt}$ 上式中：N为测量的次数，pi(t)是实测曲线，pi-(t)为拟合曲线；某种调节 模式的轮缸压力函数拟合得到轮缸压力函数，结合各车轮的ωi、dv/dt和结 构参数，便可计算各轮的地面制动动力Fbi，进而获得整车减速度平均值 dv/dt，就能算出ABS控制过程的关键参数-参考车速Vref；根据牛顿定律， 紧急制动时，车轮受地面制动力Fbi和制动器制动力矩Mbi作用，车轮的转动 惯量Ji的角加速度 $\frac{d{\omega }_i}{\mathrm{dt}}$ 可用式(3)表示： $\frac{d{\omega }_i}{\mathrm{dt}}=\frac{M_{\mathrm{bi}}-F_{\mathrm{bi}}*R}{J_i}----\left(3\right)$
式中：Mbi是制动器制动力矩；Fbi是单轮道路制动力；R为车轮半径； 而制动器制动力矩与制动轮缸压力函数Pi(t)的关系如式(4)：
   Mbi=Ki*Pi(t)                     (4)
式中：Ki为系数；汽车防抱制动系统紧急制动时计算参考车速可以不计 滚动阻力和空气阻力的影响，整车平均减速度可以由(5)式得出： $m\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}}=\Sigma F_{\mathrm{bi}}----\left(5\right)$ 其中m为整车质量；(3)、(4)式联立可求出某一单轮道路制动力Fbi， $F_{\mathrm{bi}}=(K_i*P_i\left(t\right)-J_i\frac{d{\omega }_i}{\mathrm{dt}})/R----\left(6\right)$ 并可以判定此时该轮的道路附着系数： ${\Phi }_i=\frac{F_{\mathrm{bi}}}{N_i}----\left(7\right)$ $\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}}=\frac{\Sigma F_{\mathrm{bi}}}{m}----\left(8\right)$
利用已确定的制动过程各轮缸压力函数Pi(t)，便能计算出Fbi，从式 (1)和(2)便能导出参考车速Vref和滑移率Si的计算式： $V_{\mathrm{ref}}=V_0+\frac{\Sigma F_{\mathrm{bi}}}{m}*\mathrm{\Delta t}----\left(9\right)$ $S_i=\frac{V_{\mathrm{ref}}-{\omega }_i*R}{V_{\mathrm{ref}}}----\left(10\right)$
具体实施时，采用稳定的高压制动压力源以及能完成轮缸压力Pi(t)、 轮角速减速度dωi/dt、地面制动力Fbi、道路附着系数φi、参考车速Vref和滑 移率Si的计算，并与设定门限值、滑移率设定范围进行比较的控制单元，实 施对压力调节器的升压、慢升压、保压、慢减压、减压等五种方式的控制以 达到制动控制的目的。
2、一种汽车防抱制动系统参考车速确定的制动控制程序，其特征在于： 开始制动时，总缸压力增加，制动压力调节电磁阀未接到控制信号时保持常 通状态，等效于常规制动，各车轮制动分缸压力随之增大；受到制动力矩的 作用，车轮转速ωi减少，车轮相对路面产生滑移的运动趋势，同时路面反作 用产生制动力Fbi给车轮；整车制动力是所有车轮的地面制动力之和，在整 车制动力作用下获得减速度；同时，在制动力矩和地面制动力的共同作用下， 车轮角速度变化，产生角减速度；ABS控制系统采集到轮速信号，分析其变 化趋势，即可得到ωi和dωi/dt；ABS控制模块可以在各轮轮速信号的基础上 计算出该汽车此时参考车速Vref和各轮滑移率Si，与控制门限比较后发出下 一轮控制信号；将参考车速与ABS最低作用车速Vmin比较，若小于最低作 用车速5～10km/h，即使车轮抱死也不会发生安全事故，可关闭ABS控制， 恢复常规制动。

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