專利名稱：路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法
路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，應(yīng)用于汽車、摩托車、電動車等機動車的防抱死制動?，F(xiàn)有ABS對各種路面相對應(yīng)峰值滑移率S0"的識別、車體速度的精確測定和修正還未突破，以致附著系數(shù)利用率ε仍處ε > 0.75即合格的水平:1、國內(nèi)外資料例對直控滑移率，特別是控制相對應(yīng)的峰值滑移率都認(rèn)為相當(dāng)困難或認(rèn)為是不可能摘載如下:I)日本《汽車防抱制動裝置ABS構(gòu)造與原理》ABS株式會社編，李朝綠譯。機械工業(yè)出版社1995.9版:1.1)把滑移率控制在不同路面所要求的峰值上是相當(dāng)困難的，因此避開……(原序第17-24行)1.2)現(xiàn)有技術(shù)還解決不了預(yù)測行車路面峰值滑移率……(第42頁14-15行)1.3)還沒有準(zhǔn)確測定車速的手段……(第45頁未4-46頁前2行)1.4)控制的滑移率是特定值，在各種路面上不一定都與峰值相對應(yīng)，所以要想準(zhǔn)確地測出車輪的穩(wěn)定界限是不可能的(第48頁2-3行)2):中國《汽車電子技術(shù)及控制系統(tǒng)》何渝生主編。國防工業(yè)出版社，北京1997.41版:`2.1)直接以滑移率作比較量的汽車防抱制動系統(tǒng)是一個時變調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其處理難度較大，不適于工程應(yīng)用，一般都采用以輪速作比較量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)(第84頁10-12行)3)中國《汽車電子控制技術(shù)》周云山主編。機械工業(yè)出版社，北京2004.8第I版:3.1):現(xiàn)有廣泛應(yīng)用的ABS的控制(邏輯控制法)不是最佳的控制法，國內(nèi)外都在研究基于滑移率的控制法(第108頁10-12行)。3.2)進(jìn)一步縮短制動距離與方向穩(wěn)定性是相互矛盾的，有相當(dāng)多的路面制動距離與常規(guī)制動器對比無明顯優(yōu)勢，甚至沒有優(yōu)勢(第126頁倒數(shù)1-7行)3.3)在車速傳感技術(shù)沒有突破的情況下，邏輯控制算法仍將普遍采用(第86頁13-14 行)(上述原文摘頁復(fù)印件作對比文件附后，供實審參考。)2、沒有認(rèn)識到引出始滑移信號是直控滑移率的基礎(chǔ):車輪在路面上產(chǎn)生始滑移信號Si的實時條件和Si與車速的關(guān)系。產(chǎn)生S'的條件:Ρ多F=FP=Z(3(I)產(chǎn)生S'信號時的輪速，就是計算始滑移率的車速參考值。式中:Ρ-制動器的制動力；F-路面制動力；Fp-附著力；Z-路面對車輪垂直的反力；爐-附著系數(shù)。3、沒有突破隨機計算的滑移率Sov與實際滑移率Stl有差距的識別和修正難關(guān)。
Sov=^^ X100%(2)無滑移率時:Vb=Cor式中:Vb-車速；V0-輪速；ω -車輪旋轉(zhuǎn)角速度；r_車輪有效滾動半徑。產(chǎn)生差距的原因:r隨輪胎載荷(不同P、不同上下坡作用于前后輪有不同載荷轉(zhuǎn)移)、胎壓、胎溫、胎面磨損程度等的變化而變化，任一一項的變化都會產(chǎn)生相應(yīng)的差距，再加車速不能精確測定的差距，合差距有時會較大，所以必然會影響實際效果。本發(fā)明的目的:控制相對應(yīng)峰值滑移率，使制動力過量或不足所造成的側(cè)滑或ε<I所增加制動距離的安全問題得到主動解決。本發(fā)明的目的由如下方法來實現(xiàn):首先路試實際滑移率Stl, S0的計算方法So=^^X100%.(3)式中:S' A-車輪有滑移的行車距離；

Sa-車輪純滾動的行車距離。Stl的試驗方法見實施例4。側(cè)滑值b的試驗方法和計算方法計算方法:b^Jc2-a2(4)b的試驗方法見實施例5。峰值滑移率S。"定義路試ε =1 = Fmax = Y φ +Fw= So" = ST" (5)式中:Fmax-路面最大制動力(即: >+ %的合阻力)；Fw-胎周合理磨損量Q的磨損阻力；S。" -Fmax又無側(cè)滑的峰值滑移率；St"-峰值制動距離(St應(yīng)是合理試驗次數(shù)的平均值)。各種路面相對應(yīng)S。"的路試方法按式(5)的定義進(jìn)行按滑動摩擦定律和式(I):車輪縱向產(chǎn)生> O的微滑率，即證明制動力P =路面附著力'Fp，能實現(xiàn)ε = 1，但還不能全面實現(xiàn)St"，因為:Fmax是附著力Fp (輪胎的胎面嵌入凹凸不平路面的咬合阻力)加胎周合理勻磨損量Q的磨損阻力Fw的合阻力，Q值和摩擦發(fā)熱溫度隨Stl的增加而增加，隨摩擦速度增加而增加。所以不同路面、車速有不同F(xiàn)max的合理值和相對應(yīng)的Stl"及ε = I的S0"的峰值范圍，以平路路試ε = I的Stl"為基準(zhǔn)值，試驗出上下坡減速度值(Sd)與平路減速度值S的差距(Sb)及修正值(Sc)。平路P的即時識別原理:減速度儀固定在車上的適當(dāng)位置，緊急制動，只要制動器的功能正常，都會產(chǎn)生式⑴P彡F=F>=ZP時:減速度儀的滑件(2)在導(dǎo)軌⑴的導(dǎo)向下，滑動或滾動摩擦向左移動，克服彈簧(3)的彈力Pw，當(dāng)-F與Pw平衡時即產(chǎn)生移動距離(S1)或(S2)……。解除制動:滑件(2)在？ 的作用下回到右邊的限位，S值=O。滑件移動距離S與減速度成正比。因為由Fp的F的反作用力-F作用于產(chǎn)生S，所以,(S2)……=爐αι、^0.2……。由F與-F同時產(chǎn)生，同時增減，同時消失的同時性來完成即時識別P ;緊急制動由-F作用于滑件(2)產(chǎn)生S'信號即時轉(zhuǎn)保壓時間f計算Sciv先識別實時各類路面；如Sciv < S。"超平路允差而S不變是下坡、如Sciv > S。"超平路允差而S不變是上坡、如SciPStl"而S也較穩(wěn)定是爐未變的平路，由實時值Sd直接轉(zhuǎn)換為S?；蛴嬎鉙c來修正上下坡的S ;制動過程依據(jù)S1、Sf=p0.1、^0.2…所設(shè)定的或計算的減速度斜率，計算任一時刻Sov增減來識別P的增減:如Sov、S都在允差范圍內(nèi)變化，是P:未明顯變化，如Sciv增超允差而S也變是從聞爐進(jìn)入低爐，如Sov減超允差而S較穩(wěn)定是從低P進(jìn)入聞爐；由增減壓時間使S0" +S0-S0 = S0"或古S0"(即1+X-X = I或古I)來識別ε = I或古1，當(dāng)有1+Χ-Χ Φ I超允差時，依據(jù)古I之差的大小相應(yīng)修正S值，直至得1+Χ-Χ Φ I之差在允差內(nèi)即轉(zhuǎn)為S0"值的定值保值輸出，這樣電子控制器依據(jù)Si自識別精修正S、S。"和持續(xù)控制Stl"輸出的汽車、摩托車、電動車防抱死制動即實現(xiàn)。由一側(cè)的輪速>另一側(cè)的輪速來識別轉(zhuǎn)向制動。因Si產(chǎn)生產(chǎn)于各輪FV的合力的-F，所以依據(jù)Si精修正s、s"。對前、后、左、右輪處不同P的平路和上下坡都能適用。與已公布的申請?zhí)?201110123021.9 對比:增補從低供進(jìn)入高P或從高爐進(jìn)入低爐
的識別修正方法，使平路、上下坡路、轉(zhuǎn)彎路有更全面的精確識別、修正，持續(xù)控制S0"輸出。使普遍認(rèn)為持續(xù)控制Stl"相當(dāng)困難或不可能成為能。本發(fā)明由以下舉例和實施例及附圖作進(jìn)一步說明不同路面、車速有不同的F>+Fw的合阻力的合理值Fmax和相對應(yīng)的S0":例1:光滑的冰路面:咬合阻力和Q值都較微小，當(dāng)摩擦溫度隨Stl增加到冰面溶化為有水層時4即相應(yīng)降低，方向穩(wěn)定性變差，制動距離St增加，所以S0"的臨界值較低，所以冰路的S0"應(yīng)選擇略> O的微滑移率就能實現(xiàn)峰值性能ε = I的St"；例2:對于咬合阻力和Q值都較大的路面:摩擦溫度需隨Sci增加到把胎面磨損物從粉粒狀溶化為粘膠狀，粘貼在路面上，才能使胎、路接觸面的粗糙度降低4減少，St增加，胎面溶化臨界值的Stl"遠(yuǎn)>冰面溶化臨界值的S/，所以Stl"的臨界值較高，應(yīng)選擇較高的S0"來實現(xiàn)峰值性能ε彡I的St"；例3，較濕的坭土路面:滑移率達(dá)到一定值，路面就會稀化成坭漿狀的潤滑劑，使P降低，St增加，所以Stl"的臨界值也不同。上述3例就是不同路面有不同Stl"的特性實例，任一路面都有它的合理值Q (Fw)的相對應(yīng)的臨界值Stl"和St"，超過臨界值的滑移率越大，方向穩(wěn)定性就越差，按式(5)方法試驗出不同爐、Vb臨界值Stl"的斜率進(jìn)行控制，就能全面實現(xiàn)峰值性能的St"。實施例1是平路P的即時識別原理。

圖1中虛線右是平路F的反作用力-F作用于滑件⑵產(chǎn)生S!、呂2、......= W0.l、φ 0.2......原理圖，虛線左邊是現(xiàn)有技術(shù)引用圖。平路P的即時識別原理:緊急制動，只要制動器的功能正常，都會產(chǎn)生式
(I)P彡F=Fp=Z0時:減速度儀的滑件(2)在導(dǎo)軌⑴的導(dǎo)向下，滑動或滾動摩擦向左移動，克服彈簧⑶的彈力Pw，當(dāng)-F與Pw平衡時即產(chǎn)生移動距離(S1)或(S2)……。解除制動:滑件(2)在Pw的作用下回到右邊的限位，S值=O?；苿泳嚯xS與減速度成正比。因為由ι>的F的反作用力-F作用于產(chǎn)生s，所以(s!)、(S2)……h(huán)、φ2……。平路減速度值S的即時識別依據(jù)寧3牢爭作用力與反作用力同時
產(chǎn)生，同時減增，同時消失的同時性來識別，其中路面制動力是作用力F ;滑件⑵克服彈力Pff向左移動S1或S2……是反作用力-F。圖1中:(A)箭頭的方向是作用力F的方向，⑶箭頭的方向是反作用力-F的方向(即行車方向)，-F是F的比例引出值:即-F/F(6)車體速度由P=F=FP的-F作用于產(chǎn)生Si值來實現(xiàn)即時識別:
權(quán)利要求
1.路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于先路試出平路Si> S2-=^O-K妒0.2…相對應(yīng)的峰值滑移率Stl"作基準(zhǔn)值；試驗和導(dǎo)出上下坡不同坡度的減速度值Sd與平路S的差距Sb、應(yīng)修正值S。，緊急制動由F的反作用力-F作用于滑件(2)產(chǎn)生始滑信號S'即時轉(zhuǎn)保壓P時間計算Sciv先識別實時各類路面:如ScivMSci"而S也較穩(wěn)定是P未變的平路、如Sciv < S。"超平路允差而S不變是下坡、如Sov > Stl"超平路允差而S不變是上坡，由實時值Sd直接轉(zhuǎn)換為S?；蛴嬎鉙。來修正上下坡的S ;制動過程依據(jù)S!、P0.2…所設(shè)定的或計算的減速度斜率，計算任一時刻Sciv增減來識另1Ji3的增減:如Sov> S都在允差范圍內(nèi)變化是P未明顯變化，如Sov增超允差而S也變是從聞P進(jìn)入低P，如Sciv減超允差而S較穩(wěn)定是從低進(jìn)入聞^ ;由增減壓η丨2時間使SQ" +S0-S0 =S0"或關(guān)S0"(即1+Χ-Χ = I或關(guān)I)來識別ε = I或關(guān)1，當(dāng)有1+χ-χ Φ I超允差時，依據(jù)古I之差的大小相應(yīng)修正S值，直至得1+Χ-Χ古I之差在允差內(nèi)即轉(zhuǎn)為S"。值的定值保值輸出，這樣電子控制器依據(jù)Si自識別精修正S、S"。和持續(xù)控制S"。輸出的汽車、摩托車、電動車等機動車防抱死制動即實現(xiàn)。
2.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于依據(jù)S'修正S、S"。還可應(yīng)用于防抱死制動性能S"。與s" T的試驗、相互驗證和檢測。
3.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于信號S'還可應(yīng)用于紀(jì)錄器紀(jì)錄交通事故是否及時進(jìn)行緊急制動的始點時間推算，進(jìn)一步提聞定責(zé)任的精度和處理事故的效率。
4.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于依據(jù)Si修正S、S"。還可有與車速相反:車速高S" ^低、車速低S"。高的相對應(yīng)增減S"。的自動調(diào)節(jié)和控制。
5.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于還可相對應(yīng)試驗出彎道制動的峰值滑移率的相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制。
6.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于產(chǎn)生信號S'還可即時轉(zhuǎn)為設(shè)定的增壓時間，依據(jù)該增壓時間Sov的大小變化來識別不同爐。
7.按權(quán)利要求書I所述的路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，其特征在于依據(jù)Si修正S、S"。定值后也可轉(zhuǎn)高頻壓變來控制S"。的保值輸出。
全文摘要
路面相對應(yīng)峰值滑移率自識別精修正和持續(xù)控制方法，先路試出平路實際峰值滑移率作比較量，再試驗出平路減速度值S與上下坡路的減速度值SD的差距SB和修正值SC，以路面制動力F的反作力-F作用滑件產(chǎn)生始滑移信號S′即時轉(zhuǎn)保壓時間來識別平路或上下坡，由滑件產(chǎn)生S′修正為S來識別附著系數(shù)由制動過程1+X-X＝1或≠1的識別、精修正S和相對應(yīng)峰值滑移率S0″的定值保值輸出。
文檔編號B60T8/176GK103183017SQ20121001194
公開日2013年7月3日 申請日期2012年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月2日
發(fā)明者屠炳錄 申請人:屠炳錄