高向陽

摘 要：對基于ABS系統(tǒng)優(yōu)化汽車制動防滑裝置可行性的研究，有利于促進(jìn)在實(shí)踐中推廣應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車制動防滑性能的改進(jìn)提升，滿足汽車各種路況行駛的制動需求，具有十分積極的作用和意義。

關(guān)鍵詞：ABS系統(tǒng);汽車制動防滑裝置;優(yōu)化;可行性;研究

ABS（Anti-lock Brake System，汽車防抱死系統(tǒng)）系統(tǒng)作為汽車設(shè)計與制造中應(yīng)用較為廣泛的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合其在汽車中的應(yīng)用實(shí)際情況，采用ABS系統(tǒng)安裝設(shè)計的汽車，在冰雪氣候下的路面制動操作時會存在距離加長的問題，對汽車路面行駛的安全和性能均存在一定的不利影響。針對這種情況，本文通過對汽車中應(yīng)用的ABS系統(tǒng)制動距離優(yōu)化的可行性研究，提出一種基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化方案，并通過模型建立與仿真實(shí)驗，對其可行性進(jìn)行驗證，為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

1 汽車ABS系統(tǒng)及應(yīng)用局限性分析

ABS系統(tǒng)在汽車設(shè)計與制造中應(yīng)用較為廣泛，它的結(jié)構(gòu)組成主要包括制動壓力調(diào)節(jié)裝置以及車輪速度傳感器、ABS警示燈、電子控制裝置等。根據(jù)ABS系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用情況，有研究顯示，采用ABS系統(tǒng)的汽車在特殊行駛路況與條件下存在一定的制動距離加長問題，其中以雨雪天氣下的冰雪路面行駛制動過程中表現(xiàn)最為明顯。

2 基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化可行性分析

結(jié)合上述對ABS系統(tǒng)及其在汽車上的應(yīng)用分析，為解決采用ABS系統(tǒng)的汽車在較光滑路面因可用牽引力較小導(dǎo)致的汽車制動距離加長問題，可以通過對汽車ABS系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化，從而促進(jìn)汽車制動系統(tǒng)及其性能的改進(jìn)，滿足汽車在各種行駛路況下的性能需求。

2.1 基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化及可行性分析

根據(jù)上述對ABS系統(tǒng)的優(yōu)化分析，在實(shí)現(xiàn)ABS系統(tǒng)優(yōu)化后對基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化，就可以通過在優(yōu)化ABS系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，對其電路控制進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化。

在進(jìn)行ABS系統(tǒng)優(yōu)化增加輔助裝置后，根據(jù)其系統(tǒng)工作過程，對其電路控制進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電路控制單元工作流程設(shè)計，并對其改進(jìn)效果進(jìn)行試驗測試與驗證分析，即可滿足基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)汽車制動性能與效果的提升。

結(jié)合上述基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置及優(yōu)化措施，在進(jìn)行優(yōu)化ABS系統(tǒng)的電路控制改進(jìn)中，對其電路的基本組成及有關(guān)元件選擇，由于ABS系統(tǒng)的電路包括模擬信號產(chǎn)生電路以及復(fù)位電路、AD轉(zhuǎn)換電路、晶振電路、電源供電電路、手動控制電路等多個內(nèi)容，因此，在具體設(shè)計與元件選擇應(yīng)用，根據(jù)各電路情況，對模擬信號產(chǎn)生的電路采用10k電位器，并配置相應(yīng)的電源線與地線以滿足其電路工作要求;同時對AD轉(zhuǎn)換電路采用ADC0804芯片設(shè)計，并根據(jù)電路工作需求進(jìn)行合理的電容與電阻值設(shè)置;對電源供電電路采用電壓為5V的穩(wěn)壓芯片L7805CV，同時對其電源、電容以及排針進(jìn)行合理設(shè)計等，以滿足ABS系統(tǒng)各電路的工作要求，使ABS系統(tǒng)及輔助裝置在汽車制動中充分發(fā)揮相應(yīng)的作用和效果，促進(jìn)汽車制動效果與性能提升。

完成上述對汽車ABS系統(tǒng)的優(yōu)化以及電路控制改進(jìn)等設(shè)計后，為實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動防滑裝置優(yōu)化可行性驗證，還需要對其改進(jìn)設(shè)計效果進(jìn)行仿真試驗，試驗分析中通過利用電位器產(chǎn)生電壓對速度傳感器產(chǎn)生電壓進(jìn)行模擬，并將其導(dǎo)入到輸入AD轉(zhuǎn)換器的芯片中，經(jīng)轉(zhuǎn)換與分析處理進(jìn)行相應(yīng)的信號輸出，使單片機(jī)在收到信號后能夠根據(jù)程序設(shè)定進(jìn)行控制實(shí)施。試驗結(jié)果顯示，該電路控制改進(jìn)方案能夠滿足汽車ABS優(yōu)化與制動防滑性能要求，具有一定的可行性。

2.2 ABS系統(tǒng)仿真與優(yōu)化分析

結(jié)合ABS系統(tǒng)組成及在汽車上的應(yīng)用局限性，在對ABS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)制動距離問題解決中，主要通過增加設(shè)置一個相應(yīng)的輔助裝置，該裝置包含一個液壓缸與一塊具有較強(qiáng)摩擦系數(shù)的平板來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)該優(yōu)化措施，通過對安裝ABS系統(tǒng)與同時安裝ABS系統(tǒng)輔助裝置的汽車在行駛條件下的制動性能進(jìn)行對比顯示，安裝ABS輔助裝置的汽車其制動過程中具有更大的牽引力，因此，汽車制動效果更加顯著。這是由于汽車在摩擦系數(shù)較低的光滑路面行駛時，雖然汽車上安裝有ABS系統(tǒng)，但是由于其系統(tǒng)的局限性導(dǎo)致汽車制動性不能充分發(fā)揮，致使其在制動作用下的制動距離比沒有安裝ABS系統(tǒng)的汽車制動距離更長。而采用ABS系統(tǒng)輔助裝置的汽車，其進(jìn)行光滑路面制動控制時，在車身對路面壓力不發(fā)生較大變化的情況下，根據(jù)汽車行駛的摩擦力計算公式，一旦車輛和路面相互接觸的摩擦系數(shù)增加，其制動力就能夠得到明顯提升。

通過增加上述輔助裝置實(shí)現(xiàn)ABS系統(tǒng)優(yōu)化，是根據(jù)汽車在較好的路況下行駛時，車輛輪胎與路面摩擦系數(shù)具有充足的制動力，通過汽車中安裝的減速度傳感器對車輛行駛情況進(jìn)行檢測判斷并向電路控制單元輸送信號，由控制單元根據(jù)信號分析結(jié)果對ABS系統(tǒng)輔助裝置是否參與工作進(jìn)行控制，以對汽車正常行駛和制動需求進(jìn)行滿足。

根據(jù)上述ABS系統(tǒng)優(yōu)化措施，結(jié)合汽車制動工作的有關(guān)研究理論，在汽車ABS系統(tǒng)輔助裝置啟用狀態(tài)下，輔助裝置中平板和地面的壓力最大，并且與汽車車輪與地面之間的壓力相等，為汽車的1/5車重，而冰雪路面汽車行駛時車輛與路面的摩擦系數(shù)一般為0.28，通過ABS輔助裝置作用，能夠使輔助裝置中平板和地面接觸通過特殊材料鋪設(shè)提高至0.5，因此，就表現(xiàn)為汽車制動時，只安裝ABS系統(tǒng)情況下，其摩擦力為0.28G，而增加ABS系統(tǒng)輔助裝置后，其摩擦力提升為0.324G，從而對汽車的制動效果及性能進(jìn)行較好改善，以滿足汽車行駛的制動需求。

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