汽车驱动防滑与制动防抱死系统设计研究文献综述
2020-06-14 16:30:51
1.研究的意义
伴随着汽车工业的飞速发展,乘客对车辆的乘坐安全性要求进一步提高。汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高,汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分[1][2]。汽车安全系统主要依靠制动踏板的制动装置保证汽车行驶安全,汽车照明系统辅助警示与提醒,至今在主动安全系统中汽车防抱死(ABS)等技术,以及汽车辅助安全系统如安全带,安全气囊等的广泛应用,而且有更多的安全性系统参与制动与动力分配系统的发展,如汽车驱动防滑系统(ASR),汽车电子稳定系统(ESP),汽车电子制动力分配系统(EBD),汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等,保证汽车在危险状况下行驶的安全性[3]。上述这些系统具有智能化的控制作用,根据车辆的行驶状况,自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制,无需人的主动性操作,可见汽车安全系统已经向智能型方向发展[4]。
2.ASR与ABS国内外的研究状况
ABS系统的发展可追溯到20世纪初期。进入20世纪70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础,许多家公司相继研制了形式多样的ABS系统[5]。自20世纪80年代中期以来,ABS系统向高性价比的方向发展。有的公司对ABS进行了结构简化和系统优化,推出了经济型的ABS装置;有的企业推出了适用于轻型货车和客货两用汽车的后轮ABS或四轮ABS系统。这些努力都为ABS的迅速普及创造了条件[6]。ABS系统被认为是汽车上采用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。ASR全称:Acceleration Slip Regulation-----驱动(轮)防滑系统。它属于汽车主动安全装置。又称牵引力控制系统防止车辆尤其是大马力车在起步、在加速时驱动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的稳定性。自动服务器恢复,可监视服务器性能,并在发生关键故障后使服务器恢复到正常运行状态[7][8]。
美国正在实施"含水层储存回采ASR工程计划",到2002年7月,正在运行的ASR系统共有56个,而建成的系统则有100个以上[9]。仅佛罗里达州南部,在墨西哥海湾沿岸已经修建了26个ASR工程,约有330口ASR井;下一步,该州将会在内陆湖Okeechobee周围修建ASR工程。ASR工程是美国CERP(Comprehensive Everglades Restoration Plan--综合湿地恢复计划)的重要组成部分[10]。美国国家研究理事会水科学与技术委员会和美国地质调查局水资源研究分委会,还把"含水层储存与回采ASR工程"作为"区域和全国尺度地下水系统调查"最优先资助领域之一[11][12]。瑞典、荷兰、德国、澳大利亚、日本、伊朗等国,都在实施地下水人工补给,以解决国内水资源短缺问题。我国也已经开始实施地下水库调蓄工程,如北京西郊、山东龙口、大连旅顺等地都已经修建了地下水库,积累了一些经验。但是迄今为止,我国利用地下水库调蓄水资源的工作仅局限于个别地区,已经修建的地下水库报道较少,尚未形成示范工程。因此有必要充分理解其意义,总结国内外经验,有计划、分步骤、讲究实效地加以系统推广[13][14]。
3.ASR与ABS概述
3.1 ASR的工作原理及作用
ASR的原理就是在驱动轮打滑时ASR通过对比各轮子转速,电子系统判断出驱动轮打滑,自动立刻减少节气门进气量,降低引擎转速,从而减少动力输出,对打滑的驱动轮进行制动。减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最合适的动力输出,这时候无论你怎么给油,在ASR介入下,会输出最适合的动力[15]。
ASR的主要作用是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑,特别是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上,当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动[17][18]。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有 ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如是后驱动的车辆容易甩尾,如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象[19]。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向;最重要的是车辆转弯时,一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移,这在山路上极度危险的,有ASR的车辆一般不会发生这种现象[20]。
3.2 ABS的工作原理及作用