1、車輛動力學縱向動力學1. ABS 功能 ABS IS Computer Controlled Brake Pedal “Pumping” ABS Allows the Driver To Maintain Control During Hard BrakingAnti Lock Brakes Control ABS： 通過調節車輪制動壓力保證制動過程中最佳滑移率。 控制目標：制動力通常在滑移率為某一特定值附近達到最大值，此時的滑移率為最佳滑移率，并作為目標。 滑移率如何測試？ABS裝置 ABS裝置：ECU,電磁調節閥，輪速傳感器ABS “Pumps” the Brakes 18 Times p

2、er SecondSpeed Sensors on Wheels are Monitored by On Board Computer 輪速傳感器測量車輪輪速，微分獲得車輪角減速度；作為ABS的控制目標參數 相對滑移率：由每個車輪的實際轉速，推算出理想的參考車速，對應與當前的最佳附著率情況。參考車速與實際輪速相比，得出相對滑移率目標值。Wheel and Axle Speed Sensors100 tooth sensorsSignal ProcessingSIX-CHANNEL SYSTEMFOUR-CHANNEL SYSTEM 調節制動壓力（加壓，減壓和保壓）使車輪保持在制動力最大的滑轉范

3、圍內。ABS控制過程： 調整駕駛員施加的過高制動壓力，將車輪角減速度控制在要求的上下限之間。 車輪慣性矩較大，路面附著系數較小，輪缸壓力上升較慢且駕駛員制動的情況下，盡管車輪角減速度還未到門限值，車輪也可能會抱死。需要加入相對滑移率作為第二控制目標。ABS控制策略： 單輪控制單輪控制： 保證每個車輪都最大程度地利用可用的附著系數，實現車輛的最大制動強度。 低選控制低選控制：對同一車軸兩側車輪同時施加制動壓力控制，大小由附著系數低的那側車輪決定。 多用于后軸車輪的制動控制 高選控制高選控制：由高附著系數路面上的那側車輪來決定車橋兩側車輪的制動壓力。 多用于前軸車輪的制動控制ABS 研究 產品：

4、控制策略：不同的控制方法 難點：路面附著系數的在線識別；車速的獲取；滑移率的計算；算法時間/精度的保證； 參考書籍： 李果編著.車輛防抱死制動控制理論與應用.國防工業出版社,2009.08.ABS控制方法 傳統的邏輯門限方法 增益調度PI控制 滑模變結構控制 模糊控制 第一種以比較為目的，后三種控制以滑移率為目標的連續/魯棒性控制系統。邏輯門限：邏輯門限： Ka為車輪綜合加、減速度；Cs，Ca分別為參考滑移率，Sref為加權系數， A為車輪的加減速度 控制邏輯：a1,a2,a3分別為加、減速度閾值ABS 研究PI控制： 內環為壓力控制壓力控制，外環為滑移率控制滑移率控制，要求內環的控制響應要遠

5、遠快于外環的響應。控制精度與穩定性 滑模變結構控制滑模變結構控制作為一種特殊的魯棒控制方法，可用于解決不確定非線性系統的控制問題。 滑模變結構控制 ：“結構”是指系統在狀態控制中狀態軌跡的總體幾何性質；“滑模”是指切換面上所有止點的區域。模糊控制： 并列型開關控制，不需要數學模型，適于非線性系統的控制； 邏輯型控制，利用規則可以應付各種異常及特殊情況； 語言型控制，使設計者可以清楚地理解控制器的內涵，了解控制的過程，將人的思維特點賦予控制器。基于控制的ABS 用加、減速度及參考滑移率進行控制，不同的路況下其防抱死狀態的特征值存在差別。 路況辨識路面附著系數： 對抱死狀態的判別，參考滑移率的計算

6、 采用調整量化因子，實現不同路況下的防抱死控制 不同控制方法的魯棒性 邏輯門限控制由于不能穩定維持最佳滑移率，制動距離較長，其它三種方法基本相同。2. 驅動力控制系統驅動力控制系統 TCS：根據車輛的形式工況，通過采用適當的控制算法使車輛驅動輪在惡劣路面或復雜形勢系統下也能產生最佳的縱向驅動力。 TCS： 使驅動輪的滑轉率在最佳的范圍內，避免車輛在加速時驅動輪打滑，保證車輛轉向能力。 TCS基本原理基本原理： 根據不同路面附著系數與車輪滑轉率的關系，將車輪的滑轉率控制在最佳附著系數附近。 同時考慮（縱向附著系數和側向附著系數），產生合適的縱向驅動力和側向力。最優驅動力力分配 附著系數越高, 允

7、許的發動機驅動力矩就越 大, 加速能力也就越強。TCS控制方式： 發動機輸出轉矩的調節發動機輸出轉矩的調節：通過調節發動機的輸出轉矩控制傳遞到驅動輪上的轉矩，從而調節驅動輪的滑轉率。 包括： 點火參數調節，燃油供給調節，節氣門開度調節。 路面附著系數的估算是進行發動機力矩控制的前提。 驅動輪制動力矩調節驅動輪制動力矩調節：在發生打滑的驅動輪上施加制動力矩來降低輪速，使車輪滑移率處于最佳的范圍。 實質為： 控制差速，該方法對兩側路面附著系數相差較大而出現打滑且車速不高的情況下效果較好。差速器鎖止控制差速器鎖止控制： 使左右兩側驅動輪的輸入轉矩可根據控制指令（鎖止比）和路面情況而變化。 附著系數低

8、側，驅動輪發生滑轉，電子控制裝置驅動鎖止閥，一定程度上鎖止差速器，盡可能利用高附著系數側的驅動輪，從而保證動力性。TCS研究的主要內容： 路面附著系數的準確估算 發動機轉矩的動態特性及估計3. 車輛穩定性控制系統 VSC：Vehicle Stability Control 用來控制車輛的橫擺力矩，限制車輪側偏角在一定范圍內，緊急情況下的主動干預。Vehicle Stability ControlVehicle Stability ControlVehicle Stability Control 轉矩協調控制系統設計 此時Fy1，減小，Fy2增大，相應的前輪側偏角a1減小，后輪側偏角a2增大，則汽車的不足轉向量減小，改變了車輛的穩態轉向特性。 轉矩協調對車輛側向動力學的影響 轉矩協調分配系統利用驅動轉矩產生控制