陳保山

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在信息技術(shù)的加持下機(jī)械動力學(xué)發(fā)展取得一定的成績。隨著科技的創(chuàng)新發(fā)展，對汽車的安全性以及節(jié)能性能有了一定的提升。本文主要分析的內(nèi)容是復(fù)合制動與ABS控制的集成控制在路面識別過程中的應(yīng)用。進(jìn)一步闡述不同制動模式下對車輛的安全性進(jìn)行分析，旨在不斷的促進(jìn)復(fù)合制動與ABS集成控制的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路面識別;復(fù)合制動;ABS集成;控制策略;分析

路面識別是現(xiàn)階段汽車的重要發(fā)展方向，隨著我國的科技研究水平的進(jìn)一步提升，傳統(tǒng)的路面識別系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足與機(jī)械性能的需要，本文主要研究的內(nèi)容是基于路面識別系統(tǒng)的復(fù)合制動與ABS控制技術(shù)的集成控制策略分析，提出在不同制動模式下車輛路面識別的穩(wěn)定性以及安全性，和車輛制動過程中的能量回收性。

1 復(fù)合制動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀以及結(jié)構(gòu)組成分析

1.1 復(fù)合制動發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步研究，使我國汽車的復(fù)合制動發(fā)展水平有了一定的提升，同時(shí)也很大程度上提升資源的回收利用率。各國家在進(jìn)行路面識別過程中都采用復(fù)合制動方式，利用汽車的再生制動與機(jī)械式制動力的發(fā)展相結(jié)合，將汽車制動能力進(jìn)行良好的的存貯與再利用，極大程度上提升了資源的使用。世界上很多國家已經(jīng)將復(fù)合制動系統(tǒng)用于實(shí)際的路面識過程中，并且已經(jīng)取得了一定的積極成效。

1.2 復(fù)合制動的結(jié)構(gòu)組成分析

汽車的再生制動能力在實(shí)際的運(yùn)行過程中會受到很多因素的影響，比如電機(jī)的制動功率的大小，電機(jī)儲能程度的強(qiáng)弱等等，這就導(dǎo)致了在實(shí)際的復(fù)合制動在數(shù)據(jù)上有一定的限制，一般不能滿足車輛的制動需求。想要滿足制動需求只能在汽車的再生制動基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械式制動力的增加，以此來進(jìn)一步滿足汽車制動的需求。我們將汽車的再生制動與機(jī)械式制動力的相互結(jié)合稱之為汽車的復(fù)合制動。復(fù)合制動系統(tǒng)可以簡單的分為三個部分，由于再生制動發(fā)生位置不同，使其分為前軸復(fù)合制動、后軸復(fù)合制動以及前后復(fù)合制動等。復(fù)合制動中包含系統(tǒng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)控制以及執(zhí)行控制，系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要是根據(jù)汽車制動過程中的傳感器進(jìn)行獲取，得到的傳感器數(shù)據(jù)上傳到ECU。系統(tǒng)控制主要是根據(jù)ECU中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，根據(jù)計(jì)算發(fā)出相應(yīng)的指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在獲取指令時(shí)進(jìn)行執(zhí)行[1]。

2 ABS防抱死系統(tǒng)研究情況分析

2.1 ABS汽車防抱死系統(tǒng)簡介

隨著社會上的交通事故頻發(fā)，使汽車在實(shí)際安全性能方面的研究受到了廣泛的關(guān)注。ABS系統(tǒng)又叫做汽車防抱死系統(tǒng)，是目前有效防止汽車安全事故發(fā)生的一種手段，能夠極大程度上避免汽車行駛過程中突發(fā)事故導(dǎo)致側(cè)滑，當(dāng)車輛急性緊急制動過程中，可以提升汽車的安全性以及穩(wěn)定性，增加汽車的可操作性能力。一旦司機(jī)遇到危險(xiǎn)情況需要采取緊急制動，進(jìn)而有效的縮短汽車制動距離，降低輪胎的磨損程度。在很多國家的車輛設(shè)計(jì)使用過程中，都將ABS技術(shù)作為必不可少技術(shù)之一，針對這樣的情況，針對路面識別技術(shù)，也需要我國對該項(xiàng)技術(shù)提供研究經(jīng)費(fèi)，不斷的深挖ABS技術(shù)研究價(jià)值，提升我國的自主研究能力，進(jìn)而打破先進(jìn)技術(shù)外國研究壟斷現(xiàn)象[2]。

2.2 ABS防抱死技術(shù)的工作原理

在進(jìn)行路面識別的過程中汽車進(jìn)行識別制動，其關(guān)鍵的內(nèi)容是汽車輪胎與地面產(chǎn)生的摩擦作用力，ABS防抱死利用的就是輪胎與路面的摩擦，進(jìn)而保證汽車能夠?qū)崿F(xiàn)安全制動，從而具備一定安全性與穩(wěn)定性。汽車制動后的滑動可以用數(shù)據(jù)進(jìn)行表示*100%，其中v表示制動時(shí)車速，λ表示車輛制動后滑移率，R表示制動車輛輪胎的半徑，ω表示車輪角速度。

防抱死系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)不斷控制行車輛在行駛過程中車輪的制動動力數(shù)據(jù)的變化，以此來保證車輛制動的滑移率處在穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而使汽車車輪具有一定的可控制性，降低車輛輪胎失控風(fēng)險(xiǎn)，極大程度的縮短汽車制動距離。為路面識別技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，增加了路面識別的安全系數(shù)。下圖1為ASB防抱死控制的基本工作流程。

3 基于路面識別的復(fù)合制動與ABS集成控制策略

車輛的復(fù)合制動與ABS集成控制對于車輛的路面識別有著極其重要的作用。怎樣將復(fù)合制動與ABS控制進(jìn)行集成研究，是現(xiàn)階段路面識別的重要研究方向，需要不斷的進(jìn)行科學(xué)探索并加大科研力度，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

3.1 復(fù)合ABS防抱死控制分析

ABS防抱死系統(tǒng)最常見的是純液壓ABS系統(tǒng)，還存在一種純電機(jī)的ABS控制，兩種ABS控制方法都有一定的優(yōu)點(diǎn)，純電機(jī)ABS很大程度提升車輛輪胎的可操作性;純液壓ABS控制相對穩(wěn)定，且技術(shù)發(fā)展的時(shí)間久，更加規(guī)范。將純液壓ABS控制與純電機(jī)ABS控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)復(fù)合ABS防抱死控制，以此更加滿足車輛的路面識別需求。在進(jìn)行復(fù)合ABS防抱死控制時(shí)既考慮了車輪的可操作性，實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)簡單進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ABS系統(tǒng)功能，又考慮如果車輛的制動力度強(qiáng)，純電機(jī)對ABS制動系統(tǒng)高要求，常規(guī)電機(jī)無法滿足其需求但又需要強(qiáng)大制動能力時(shí)，需要優(yōu)先考慮其制動穩(wěn)定性可以選擇液壓ABS防抱死系統(tǒng)。由于其液壓ABS防抱死技術(shù)相對純電機(jī)ABS技術(shù)相對成熟，如果純電機(jī)ABS出現(xiàn)問題，可以立即轉(zhuǎn)化為液壓ABS技術(shù)[3]。

3.2 復(fù)合制動的ABS防抱死控制方法

復(fù)合控制的ABS防抱死控制方法主要有兩個方向并分為3種方法，邏輯門限值控制法、PID控制法、滑膜變結(jié)構(gòu)控制方法、模糊控制法以及最優(yōu)控制法。其中邏輯門控制法是運(yùn)用的較為廣泛的方法，結(jié)合汽車的運(yùn)行過程中對于機(jī)械式制動力的分析控制進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和邏輯門值相比對，進(jìn)而對制動進(jìn)行調(diào)節(jié)的一種手段，PID控制法利用微積分進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)車輛滑移率的控制，進(jìn)一步提升不同車輛的面部識別功能，保證其緊急制動的安全性;滑膜變結(jié)構(gòu)控制可以根據(jù)車輛的狀態(tài)進(jìn)行分區(qū)域控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定制動。

3.3 復(fù)合制動控制與ABS控制集成

3.3.1 再生制動與車輛制動能量回收

再生制動是一種常見的車輛制動手段。傳統(tǒng)的車輛制動利用輪胎摩擦動能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行外散，使車輛的能量流失得不到充分的使用，

再生制動是利用車輛制動減速過程中，將能量轉(zhuǎn)化為電流的形式傳輸回電機(jī)中，再經(jīng)電機(jī)的物理轉(zhuǎn)換，將能量進(jìn)行有效存儲，以此保證其能量的再次利用，再生制動對于車輛制動過程中得到能量能夠進(jìn)行有效再利用。

3.3.2 影響再生制動以及能量回收的因素

再生制動在車輛的復(fù)合制動過程中可以一定程度的實(shí)現(xiàn)能量再利用，進(jìn)而在車輛路面識別的過程中增加車輛的行駛時(shí)間，增加車輛量的制動能力。但是再生制動的影響因素有很多，在很大程度上不如液壓ABS控制系統(tǒng)穩(wěn)定，所以在實(shí)際的路面識別過程中的復(fù)合制動系統(tǒng)與再生制動集成應(yīng)用時(shí)，需要科學(xué)進(jìn)行再生制動與液壓制動分情況操作。

3.3.3 復(fù)合制動與ABS防抱死系統(tǒng)集成

復(fù)合制動系統(tǒng)與一般的制動系統(tǒng)存在很大的差別，復(fù)合制動系統(tǒng)與ABS防抱死技術(shù)相結(jié)合，既可以實(shí)現(xiàn)能源的回收利用，又能在極大程度上提升車輛制動過程中的穩(wěn)定性和安全性，是現(xiàn)階段車輛路面識別過程中較為安全的一種技術(shù)手段，作為一種集成性技術(shù)，在研究以及發(fā)展的過程中經(jīng)過不斷地實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新，既滿足了我國目前車輛的路面識別需求，也更好的堅(jiān)持資源可回收在利用的發(fā)展原則。該集成技術(shù)可以根據(jù)路面的變化有效的對路面進(jìn)行識別進(jìn)而控制車輛的靈活性，面對臨時(shí)緊急問題，做出準(zhǔn)確的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)制動效果的有效性。

4 總結(jié)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使我們的生活質(zhì)量得到充分的提升，交通事故頻發(fā)不得不讓我們更加關(guān)注車輛的安全性能，加之能源的枯竭對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的不良影響。針對車輛緊急制動過程中的安全性與穩(wěn)定性需要進(jìn)行一定程度的提升，車輛的復(fù)合制動與ABS集成控制能夠有效的幫助車輛進(jìn)行路面識別，在保證制動安全的情況下，更好的實(shí)現(xiàn)制動能量的再次利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何仁，李夢琪.基于路面識別的復(fù)合制動與ABS集成控制策略[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2020（01）：20-26.

[2]王政皓，柳江，劉雙雙等.基于輪胎力的ABS與SAS的集成控制研究[J].現(xiàn)代制造工程，2019，462（03）：58-61.

[3]王其東，劉偉，陳無畏等.基于路面識別的汽車穩(wěn)定系統(tǒng)滑模控制[J].汽車工程，2018，040（001）：82-90.