談汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

王榮

（齊齊哈爾市道路運(yùn)輸管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 當(dāng)前的制動(dòng)控制體系形勢(shì)

如果分析到制動(dòng)的特征等時(shí)候，液壓活動(dòng)是非常安穩(wěn)，而且性能優(yōu)秀的措施。就算是提升了防抱制動(dòng)的作用，以往的體系性能仍然非常的好。不過(guò)從它的繁瑣性以及經(jīng)濟(jì)性特征上來(lái)看，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動(dòng)器顯得微不足道。

以往的制動(dòng)控制單純的進(jìn)行一項(xiàng)活動(dòng)，也就是將油壓合理的配置。如果起動(dòng)制動(dòng)踏板，主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路，而且經(jīng)由比例閥確保均衡。而ABS或其他一種制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動(dòng)器的需要對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

現(xiàn)在，防抱體系的發(fā)展態(tài)勢(shì)非常好，而且在許多車輛中獲取了顯著地績(jī)效，不過(guò)此類設(shè)備通常都是根據(jù)車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便，不過(guò)也有許多缺陷，比如不利于開(kāi)展調(diào)試活動(dòng)，由于車輛存在差異，所以匹配工藝也存在不同。站在理論的高度上來(lái)看，綜合的控制步驟中，輪胎的滑移性并非是最好的，沒(méi)有獲取最優(yōu)秀的制動(dòng)性能。

要想合理的控制滑移，關(guān)鍵是要明確不同路況條件中的最優(yōu)秀的的比率，除此之外，還有一項(xiàng)不易開(kāi)展的工作，即對(duì)車速的測(cè)定，它對(duì)資金的使用不多，而且非常安全，而且可以形成性能優(yōu)越的產(chǎn)品。由于ABS的重點(diǎn)是滑移率，其控制精確性并非是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，而且要確保精密性好也是有一定的難度的。由于路面和車輛的活動(dòng)方式并不是固定的，有非常多的干擾現(xiàn)象，因此，關(guān)鍵的內(nèi)容是確保其安穩(wěn)性合理，要確保不論遇到何種狀態(tài)都不應(yīng)該失去控制。ABS對(duì)可靠性的規(guī)定非常嚴(yán)格，主要是基于安全性來(lái)考慮的，如果不具備此項(xiàng)特征的話，就容易導(dǎo)致人員受傷或者是車輛受到影響。

因此，發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來(lái)。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制，和體系模型之間是沒(méi)有緊密的關(guān)聯(lián)的，它有著非常優(yōu)秀的魯棒性特征，而且對(duì)規(guī)章等掌控也是十分靈便的，不過(guò)要想對(duì)其參數(shù)進(jìn)行改變的話，就需要耗費(fèi)一定的精力，主要是其沒(méi)有可靠地知識(shí)內(nèi)容，大多是拼接測(cè)試的方法來(lái)進(jìn)行的。不過(guò)針對(duì)絕大部分的控制來(lái)講，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。

除此之外，也可按照別的控制措施，如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。所有的控制措施并非是獨(dú)自用到車輛中的，常見(jiàn)的是多種措施綜合到一起使用。如可以將模糊控制和PID結(jié)合起來(lái)，兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度，就可以獲取非常優(yōu)秀的成效。

車輪的驅(qū)動(dòng)打滑與制動(dòng)抱死是很類似的問(wèn)題。當(dāng)車輛啟動(dòng)或者是提速的時(shí)候，由于驅(qū)動(dòng)性非常高會(huì)導(dǎo)致輪子以超高的速度動(dòng)作進(jìn)而容易發(fā)生打滑現(xiàn)象。與此同時(shí)，輪胎也沒(méi)有充足的側(cè)向性能來(lái)確保其安穩(wěn)，其切向力隨之降低，對(duì)于加速來(lái)講不是非常好。通過(guò)這個(gè)特征，我們可發(fā)現(xiàn)，避免打滑以及抱死均是為了掌控其滑移率，所以在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR)。

ASR是ABS的邏輯和功能擴(kuò)展。ABS在增加了ASR功能后，主要的變化是在電子控制單元中增加了驅(qū)動(dòng)防滑邏輯系統(tǒng)，來(lái)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。ASR大多借用ABS的硬件，兩者共存一體，發(fā)展成為ABS/ ASR系統(tǒng)。

目前，ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用，并且歐共體法規(guī)EEC/71/320已強(qiáng)制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用，最先是放置到重量大的車輛中的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)的利用，而且其制動(dòng)距不是非常長(zhǎng)，并且較為安穩(wěn)，不過(guò)其缺陷是無(wú)法應(yīng)對(duì)全部的問(wèn)題。

通常，必須遇到非常特殊的狀態(tài)，其財(cái)會(huì)進(jìn)行動(dòng)作，在部分制動(dòng)時(shí)，電子制動(dòng)時(shí)可控制單個(gè)制動(dòng)缸壓力，所以不需過(guò)久的反映時(shí)間，能夠保證在非常短的時(shí)間中合理的開(kāi)展制動(dòng)活動(dòng)。最近，因?yàn)殡娮有畔⒌雀呖萍嫉牟粩喟l(fā)展，帶動(dòng)了EBS的發(fā)展。

2 制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

我們發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)控制體系前進(jìn)的關(guān)鍵是分析其工藝技術(shù)。首先是將控制領(lǐng)域延展，而且提升其控制能力。其次是，通過(guò)優(yōu)化控制的內(nèi)容，實(shí)施伺服控制和高精度控制。

第一方面，ABS功能的擴(kuò)充除ASR外，同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來(lái)，使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動(dòng)器開(kāi)發(fā)廠商還提出了未來(lái)將ABS/TCS和VDC與智能化運(yùn)輸系統(tǒng)一體化運(yùn)用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動(dòng)、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而出現(xiàn)許多全新的功效，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動(dòng)的效率；當(dāng)進(jìn)行制動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)輸入一個(gè)驅(qū)動(dòng)命令給電子懸架系統(tǒng)，這樣可以控制車輛，避免其出現(xiàn)翻車現(xiàn)象。

第二個(gè)方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，目前，它已用到制動(dòng)體系里了。ABS/ ASR不是全能的，其只是可以應(yīng)對(duì)部分的弊端現(xiàn)象。因此由ABS/ASR進(jìn)一步發(fā)展演變成電子控制制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)，其會(huì)是控制體系的前進(jìn)趨勢(shì)。不過(guò)它要想合理的使用，并非是非常容易的事項(xiàng)。不僅僅技術(shù)上有限，體系的費(fèi)用以及法律等是它投入需要考慮的重要內(nèi)容。

歷經(jīng)了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展之后，制動(dòng)體系的樣式大體明確了。不過(guò)伴隨電子，尤其是一些大面積的電路獲取的成就，該項(xiàng)制動(dòng)體系的樣式也隨之出現(xiàn)了許多改變。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實(shí)驗(yàn)車上安裝了一種電-液(EH)制動(dòng)系統(tǒng)，此體系完全的打破了制動(dòng)設(shè)備的活動(dòng)思想。通過(guò)采用4個(gè)比例閥和電力電子控制裝置，K-H公司的EBM就能考慮到基本制動(dòng)、ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況，此時(shí)無(wú)需再添設(shè)別的設(shè)備。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力，可以將制動(dòng)距有效地縮小。一種完全無(wú)油液、完全的電路制動(dòng)BBW (Brake-By-Wire)的開(kāi)發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)裝置成為歷史。我們堅(jiān)信，由于控制措施不斷的發(fā)展，車輛控制體系的精確性也會(huì)隨之也發(fā)展，進(jìn)而可以確保車輛能夠更加安穩(wěn)的運(yùn)行。

[1]汽車制動(dòng)真空助力器在線測(cè)試系統(tǒng)[J].廣東工業(yè)大學(xué)，2007.

[2]汽車制動(dòng)系運(yùn)用參量綜合測(cè)量?jī)x[J].昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院，2001.