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1、试验与研究防抱制动系统在低附着系数路面上复杂制动工况试验研究重汽技术中心程军崔继波高发廷徐光辉高跃奎[摘要]本文介绍了采用自行研制的新一代防抱制动系统(ABS)控制器所进行的冬季冰雪路面上的制动试验。除ECE的ABS制动法规规定的试验项目外,重点对变路径制动和转弯制动这样复杂的制动工况进行了测试与试验,并与不带ABS同一工况进行了分析对比,结果表明了ABS强大的实用有效性。叙词:防抱装置冰雪路行车制动试验表1车辆整车系统基本参数1概述参数名称及单位数值众所周知,防抱制动系统(ABS)具有在紧急制动工空载整车车重N83310空载前轴载荷N45480况下较常规制动
2、系统制动距离短、制动稳定性好的优空载后轴载荷N37830点。但一般这类试验都是常规的直线制动,试验标准也车辆轴距mm5600是以直线制动为主。然而从交通事故的发生来看,大多整车质心高度mm980数事故发生在制动的情况下,伴随有操纵,如要绕过一车轮滚动半径mm520个障碍物。简单的直线制动可能占比较少的比例。而制制动系统最大制动气压MPa0.75动标准还未制定出这种制动中带有操纵的制动标准和其相应的评价指标。究其原因:一是试验的难度较大,危险性也较大,难于制定一个客观实用的标准;二是试验场地要求较高,要求试验跑道比较宽阔,这是一般标准的试验场所不具备的。由于没有
3、相关的试验标准,所以鲜有人做这方面的试验,因而ABS在这方面的实用性及潜能无法评价与发挥。为此本文介绍我们在进行ABS冬季试验中所开展的这方面的工作,仅想在这方面做一个初步的研究与试验,看看ABS系统在这类极限工况下到底能够有多大的潜能。图1转弯制动试验场地试验场地采用吉林省吉林地区某机场。由于20002试验条件年年初下了几场大雪,机场积雪较多。这样将上面的积采用的试验车为斯太尔1291/N56/4×2双轴载货雪清除后,只留下比较薄的冰雪层,再经试验车辆的辗车,车辆整车参数见表1。压,使表面变得又硬又滑,接近冰路面的效果。机杨跑道·42·汽车研究与开发试验与研
4、究大约3km长。开辟了一条1km长、宽度约50m的冰雪数据是从控制器内部取出的,如车速、控制阀信号。一些路面。图1为转弯制动的试验场地,实际上是一个四分数据是从外部传感器直接测量的,如制动压力、车辆制之一的圆半径,半径为60m左右,试验时先在直线跑道动减速度等。所采用的ABS控制阀是由重庆汽车配件上进行加速,然后进入弯道后再进行制动。图2为变路厂开发研制的。径制动试验场地,车辆在直道上加速,进入弯道前进行制动,在制动过程中驾驶员进行转向操纵,试图运动到另一条道路上。在实际情况中就意味着前方突然有一个障碍物,驾驶员需要立即制动并且要躲避这一障碍物。图3车辆试验测
5、试及控制系统框图3试验结果与分析3.1转弯制动转弯制动是在进入转弯制动的弯道后进行制动,由于冰雪路面上轮胎的横向摩擦力较小,所以不能产生很大的横向加速度。在试验过程中,当横向加速度稍大时,图2变路径制动试验场地车辆处于不稳定工况,明显感觉到后轮有侧滑发生,这测试车辆纵向速度采用加速度传感器,将数据进行导致制动初始时不能维持较大的侧向加速度,因而我们积分便得到速度及制动距离,积分时的初速度由车轮传采用在直道上进行加速,进入弯道后进行转弯制动。由感器提供,车辆的横向加速度、横摆角速度及侧倾角由于转弯半径较大,所以横向加速度较小。图4为带ABS专用的陀螺仪测量,陀螺
6、仪放置在整车质心附近,通过的转弯制动,制动后驾驶员固定方向盘不动,车辆仍能计算机采集卡将这些数据采集到计算机中进行处理与按弯道轨迹运动,与不带ABS的工况相比(图5),车轮显示,图3为测试框图。所采用的ABS控制器为自行研由于前轮先抱死,车辆失去转向能力,转向车轮已转到制的新一代控制器,采用高性能的Intel公司专用于车极限位置,但车辆仍沿圆周的切线方向驶出。图1中,A辆的16位微控制器87C196CA。它带有CAN总线控制为带ABS的位置,B为不带ABS的位置。由图4可以器,便于实施车辆上的网络通讯。采用自行研制的开发看出带ABS的横摆角速度较大些,说明车辆
7、仍具有较系统,它可以将微控制器整个控制过程的内部数据实时大的转向能力,同时制动距离也较不带ABS的情况要地传递到PC微机中进行实时显示、处理与分析。一些短些。图4带ABS转弯制动曲线2000年第3期·43·试验与研究图5不带ABS转弯制动曲线图6带ABS变路径制动曲线图7不带ABS变路径制动曲线3.2变路径制动方向盘使车辆向右转弯,当车辆接近另一条道路时,驾变路径制动时驾驶员要对方向盘进行两个方向的驶员要及时地向左快速打方向盘,使车辆向左转弯,以操纵,例如在制动初始阶段(参照图2)驾驶员要向右打便能及时运动到另一路径上。图6为带ABS的变路径·44·汽车研究与
8、开发试验与研究试验结果,可以看出,车辆
