汽车主动空气阻力制动系统仿真研究

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1、机械设计与制造第3期MachineryDesign、&Manufacture2012年3月文章编号：100l一3997(2012)03—0060—03洱茅汽车主动空气阻力制动系统仿真研究水付强赵立杰孙雪玲用(沈阳航空航天大学机电工程学院，沈阳110136)SimulationstudyOnjnitiativesirpowerbrakesystemofthevehicleFUQiang，ZHAOLi-jie，SUNXue-ling(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenya

2、ng110136，China){【摘要】针对汽车防抱制动时地面制动力存在极限值无法更有效的缩减制动距离问题，提出了}新型汽车主动空气阻力制动(APB)系统，分析其工作原理并进行控制模型基础仿真研究。阐述主动空气}阻力制动系统理论可行性，依据压缩空气喷气助力原理的反作用应用于汽车制动系统，利用MATLAB／}Simulink建立新型汽车制动系统动力学模型和APB仿真模型。设计了仿真试验，对比实施APB控制的}车速与轮速曲线，试验结果表明APB控制达到缩减制动距离和制动时间的目的。；关键词：空气阻力制动；仿真模型；车速；轮速；【Abstract】Anewvehicleairpower

3、brakesystem(APB)isputforwardedinthispapertoresolvethatlthebrakingdistancecan’beeffectivecurtailedbecauseofthe，，僦，nMmgroundbrakingforceduringve一}hiclebrakin~Thenitsworkingprincipleandresearch。onthebasicsimul~ionofcontrolmodelisanalyzed，}inwhichtheacademicfeasibilityofinitiativeairpowerbrakesys

4、temisexpatiated．Accordingtotheprinci一}pfeofcompressedairpowerreactionagainstthebrakesystem，0dynamicsmodelof0newautomotivebrakelyste，nandimlati。nmodelofABS+APBareetablishedbased。MATLAB／Simulink．Afienvardsthe5，一}ulatedtestsaredesignedtocomparewiththecurveofvehiclespeedandwheelvelocitywithAPB，wh

5、ichre一；suhindicatesthattheceh．iclespeedandwheelvelcocitycontrolledbyAPBcanreducebrakingdistances；andbrakingtime．}Keywords：Airpowerbrake；Simulationmodel；Vehiclespeed；Wheelvelocity中图分类号：TH16，U463．5文献标识码：A体制动距离提高汽车行驶主动安全性。APB是新型汽车制动系1引言统，应用前景广阔，对于汽车操纵稳定性和主动安全性非常重要。汽车防抱制动系统(Anti—lockBrakeSystem)是

6、广泛使用的一种电子控制技术，在制动时可以有效防止车轮抱死拖滑。ABS2APB理论分析系统使制动过程中车轮处于非抱死状态，防止制动导致的汽车的2．1ABP结构组成侧滑、甩尾和丧失转向能力，提高了制动过程的方向稳定性，提高躲避前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力【11。汽车在制动过程中受到地面制动力和空气阻力共同的作用，其中地面制动力为主，轮胎所受地面制动力等于该地面附着力时即地面制图1APB结构示意图动力到达最大值。由于受到地面附着力的限制，地面制动力达到Fig．1Structureofairpowerbrake峰值后不能再增大。即在相同路面条件的相同制动工况下汽车防研究1

7、／4汽车制动动力学模型时可以忽略制动轴荷转移，在抱制动整个过程中制动距离和制动时间一定，因此路面无法更有路面条件一定的前提下，汽车ABS工作时可使车轮处于非抱死效的进一步控制缩减汽车的制动距离。为了更好的解决这一问状态，车轮受到的地面制动力达到最大值，即汽车ABS处于理论题，根据法国的一名一级方程式赛车维修工程师吉·涅格尔，曾用最佳制动工况中。此时的制动距离和制动时间都已不能改变，制压缩空气作为赛车助推力，加速赛车高速启动，开发了“MDIEV一动距离的不足是导致安装了汽车ABS仍