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    如何進行 ABS 滑移率的計算?

    时间:2022-01-24     【转载】

      當車輪滑移率δ=15%一20%時附著系數達到最大值,因此,為了取得最佳的制動效果,要控制其滑移率在15%一20%范圍內;坡视嬎惴椒ㄊ牵海ㄜ囁-輪胎角速度*輪胎半徑)/車速,輪胎角速度可以由輪速傳感器測算,但問題是,車速表的傳感器測量的是變速器輸出端轉速,該速度與車輛的實際速度不一定相等,那車輛的實際車速是怎么樣被測量,以進行滑移率計算的呢?

    如何進行 ABS 滑移率的計算?

      正好我研究的東西和這個有些關系,也接觸過一些,就在這里和大家分享一下。


      題主問的是如何計算滑移率,滑移率的計算需要知道輪速和車速,那我們就簡單探討一下如何才能獲得輪速和車速。


      首先我們談談輪速。輪速就是車輪的運動速度,如果將車輪半徑視為不變的話(實際上是變的),輪速是可以通過車輪轉速和車輪半徑計算出來的,因此我們在這里主要探討一下車輪轉速的測量方法。目前,常見的轉速測量方法,無非就是用各種傳感器(光電/磁電/霍爾)搭配一個編碼盤,隨著編碼盤的轉動,傳感器上可以產生脈沖信號,最終通過脈沖信號的頻率或周期來計算出轉速。下圖便是傳統的磁電式輪速傳感器和霍爾傳感器搭配編碼盤工作時輸出的信號示意圖。


      對于ABS來說,由于對價格十分敏感(目前一套液壓ABS的報價僅為幾百元人民幣)且對系統的可靠性要求高,大多數都采用結構簡單且成本低廉的磁電式輪速傳感器或者霍爾輪速傳感器搭配鋼制的編碼盤(也有人稱之為齒圈)。由于傳感器自身的特性限制,以及編碼盤工藝的限制,通常ABS的車輪轉速編碼盤齒數都較少,轎車上常見的齒數約為48齒。較少的齒數帶來的問題就是輪速傳感器在低轉速時每秒輸出的脈沖數較少,如果單純采用“頻率法”計算的話,可能會影響計算的準確度和實時性。目前的ABS控制策略,滑移率計算周期通常為5ms(毫秒)~10ms。在車輛低速行駛時,5ms的周期內甚至可能沒有輪速脈沖信號,因此ABS的輪速計算就要將“周期法”和“頻率法”結合起來,甚至要跨周期拼接信號來進行計算。輪速算法也算是ABS控制算法當中的一個核心的算法,細節非常多,感興趣的朋友可以自行查找資料進行更深入的研究,也可以私信我進行私下的討論。


      下面我們再說說車速。車速其實就是指車身相對地面的移動速度?萍及l展到今天,測量一個物體的對地速度實在是再簡單不過了,我們可以用五輪儀、光電式速度傳感器(工作原理類似光電鼠標)以及GPS等進行測量。但是對于ABS來說,由于對成本、可靠性、實時性等方面有要求,以上所說的那些方法全都不適用。

    如何進行 ABS 滑移率的計算?

      為了節省成本,整個ABS當中僅有的傳感器便是輪速傳感器,因此ABS也是通過輪速信息來估算車速的。舉一個比較簡單的方法做例子——“次大輪速法搭配速度變化限制”。這里簡單解釋一下這個算法:把輪速排序后選出第二大的輪速作為車速,如果此時刻的車速與上一刻的車速相比超出了最大的速度變化限值,則將此時刻的車速修正為“上一刻車速+速度變化限值”。當然,那些成熟的ABS方案里對車速估算肯定有更復雜更可靠的方法,但是無論如何,其都要以輪速為基礎進行估算。


      通常情況下,你在儀表板上看到的車速實際上也是ABS輸出的,不信你把ABS插頭拔了看看儀表板還有沒有車速顯示。


      最后多說兩句,其實目前的ABS,僅僅依靠幾個輪速傳感器,不僅可以知道輪速、車速,甚至還能估算出制動主缸和輪缸的壓力。

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