基于amesim的abs液壓系統(tǒng)建模與仿真

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1、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文第1章緒論1.1研究目的與意義隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，就必須進(jìn)行汽車關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)。汽車制動(dòng)過(guò)程中的安全性也已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)，關(guān)系著汽車制動(dòng)的安全性。目前國(guó)內(nèi)許多汽車公司已經(jīng)開始進(jìn)行汽車自主研發(fā)，要在商業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，要擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車，要使我國(guó)由一個(gè)汽車大國(guó)變?yōu)橐粋€(gè)汽車強(qiáng)國(guó)，就必須進(jìn)行汽車關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)。汽車制動(dòng)過(guò)程中的安全性也已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS是汽車關(guān)鍵的零部件之一，因此國(guó)家、企業(yè)和高校都投入了大量的人力和資源對(duì)ABS進(jìn)行自主研發(fā)。

2、汽車動(dòng)力性能的提高和高速公路的延伸對(duì)汽車安全提出了越來(lái)越高的要求，許多國(guó)家都為此頒布了嚴(yán)厲的汽車安全法規(guī)，汽車在制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，探討各種高性能的制動(dòng)系統(tǒng)和完善制動(dòng)系統(tǒng)的性能是減少交通事故和促進(jìn)汽車工業(yè)發(fā)展的重要舉措[1]。而ABS可以在制動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)、高頻地對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使車輪滑移率保持在理想滑移率附近，既防止車輪抱死，又充分利用了車輪與路面的附著能力，縮短了制動(dòng)距離，提高了汽車制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作能力，達(dá)到了最佳制動(dòng)效果的目的。ABS控制的關(guān)鍵之一

3、就是控制制動(dòng)過(guò)程中的滑移率，從而提高路面附著系數(shù)的利用率，縮短制動(dòng)距離，提高制動(dòng)的穩(wěn)定性。然而，滑移率和路面附著系數(shù)的關(guān)系又受到很多因素的影響，如車輛本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)、車速、輪胎充氣壓力、輪胎垂直載荷、路面狀況等等[2]。因此，要求ABS保證汽車在短時(shí)間內(nèi)在各種路面上，各種情況下都能安全制動(dòng)的難度是相當(dāng)大的。還需要針對(duì)不同車型進(jìn)行大量的參數(shù)匹配試驗(yàn)，大概需要一年半到兩年的時(shí)間，并且需要大量的經(jīng)驗(yàn)，不僅耗資巨大，而且延長(zhǎng)了產(chǎn)品的開發(fā)周期。目前國(guó)內(nèi)外也有人應(yīng)用新的控制理論，進(jìn)行ABS控制的探討。根據(jù)汽車制動(dòng)過(guò)程的物理實(shí)質(zhì)及動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)ABS控制器

4、的結(jié)構(gòu)原理、控制方法等方面進(jìn)行分析和研究，利用AMESim軟件建立車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)模型，可以很容易分析液壓系統(tǒng)元件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。1.2ABS防抱死系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)防抱死制動(dòng)理論最早是1928年由英國(guó)人提出來(lái)的，基于防抱死制動(dòng)理論的制動(dòng)系統(tǒng)首先是應(yīng)用在火車和飛機(jī)上。最早官方記錄的汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)是在英國(guó)19321黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文年發(fā)布的專利382241，題目是“制動(dòng)時(shí)防止車輪壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的安全裝置”。1936年，德國(guó)博世公司(BOSCH)申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的ABS裝置專利，促進(jìn)了ABS技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。汽車上開始使用A

5、BS始于20世紀(jì)50年代中期福特汽車公司，1954年福特汽車公司在林肯車上裝配法國(guó)航空公司的ABS裝置，這種ABS裝置控制部分采用機(jī)械式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能相對(duì)單一，只有在特定車輛和工況下，防抱死控制才有效，因此制動(dòng)效果并不理想。機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜使ABS裝置的可靠性差、控制精度低、價(jià)格偏高，使ABS技術(shù)在汽車上的推廣應(yīng)用舉步維艱。直到70年代后期，由于電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，為ABS技術(shù)在汽車上的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持。ABS控制部分采用了電子控制，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高[3]，制動(dòng)效果也明顯改善，同時(shí)其體積逐步也變小，質(zhì)量也逐步減輕，

6、控制與診斷功能不斷增強(qiáng)，價(jià)格也逐漸降低。這段時(shí)期許多家公司都相繼研制了形式多樣的ABS裝置。進(jìn)入90年代后，ABS技術(shù)不斷發(fā)展成熟，控制精度、控制功能不斷完善?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用了ABS技術(shù)。ABS裝置制造商主要有:德國(guó)博世公司(BOSCH)，歐、美、日、韓國(guó)家的汽車采用的最多;美國(guó)德科公司(DELCO)，由美國(guó)通用及韓國(guó)大宇汽車采用；美國(guó)本迪克斯公司(BENDIX)，由美國(guó)克萊斯勒汽車采用;還有德國(guó)戴維斯公司(TEVES)德國(guó)瓦布科(WABCO)、美國(guó)凱爾西海斯公司(KELSEYHAYES)等，這些公司的ABS產(chǎn)品都在廣泛地應(yīng)用，而且還

7、在不斷發(fā)展、更新和換代。國(guó)內(nèi)對(duì)ABS的研究工作始于八十年代初，研制單位有東風(fēng)汽車公司、交通部重慶公路所、重慶宏安ABS有限公司、陜西興平514工廠與西安交通大學(xué)等。東風(fēng)汽車公司從80年代初開始研究ABS，該公司對(duì)Wabco公司的ABS產(chǎn)品進(jìn)行了剖析、試驗(yàn)、改進(jìn)和消化吸收，將Wabco的ABS裝在EQ-145型車上并在各種路面上進(jìn)行試驗(yàn)。交通部重慶公路所研制的ABS適用于中型汽車，其第一代ABS電子控制單元(ECU)采用了Z80芯片，第二代ABS產(chǎn)品采用了MCS-96系列8098單片機(jī)，控制軟件、傳感器和執(zhí)行器都由自己研制，裝車試驗(yàn)的主要問(wèn)題是

8、系統(tǒng)對(duì)于路況的識(shí)別不夠理想。1984年興平814廠研制的第一代防抱制動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是不能自動(dòng)適應(yīng)不同路況，以后該廠與西安公路交通大學(xué)合作研制了第二代防抱制動(dòng)系統(tǒng)，