基于輪胎扭轉動力學的ABS性能試驗研究

基于輪胎扭轉動力學的ABS性能試驗研究

商業ABS的設計往往基于扭轉剛性輪胎假設。然而，最近的一些輪胎技術通常涉及低扭轉剛度，而這些是不能以剛性輪胎假設來分析的。對一種典型的ABS控制器和輪胎扭轉動力學相互作用進行了仿真和試驗分析。仿真包含一個復雜的模型，其主要考慮側壁的彈性、瞬態和遲滯胎面接地摩擦效應，以及一個占主導地位的液壓制動動力學系統。試驗測試則是在底盤測功機上內置一個1/4車輛的ABS測試夾具進行。靈敏度分析則通過改變一些性能參數來完成，如通過改變輪胎/車輪性能（車輪慣性、扭轉剛度）和ABS控制器性能（施加到控制器的車輪速度信號和濾波器的截止頻率等）。結果表明，輪胎的扭轉固有頻率和控制器的濾波器截止頻率之間具有很強的耦合作用。

針對ABS控制器設置與輪胎扭轉參數之間的相互作用進行了仿真和試驗研究，結論如下。

（1）濾波器的截止頻率必須保持高于某一最低限度（如ABS控制器在仿真時的15Hz和試驗時的10Hz）。

（2）濾波器的截止頻率必須設置很低，低到足以濾除主導的扭振模態。

（3）ABS控制器的設置如濾波器的截止頻率，當一個低扭轉固有頻率的輪胎，被一個較高扭轉剛度的輪胎更換后，其濾波功能將不能實現。

（4）濾波器的截止頻率和輪胎開環自由頻率之間的差別越大，系統對車輪慣性和輪胎側壁剛度的魯棒性越好。

這項工作的結果表明，試驗測試與仿真分析能很好地符合。下一步工作將集中在測量離散信號、噪聲以及其它動態模型的建立，如懸架動力學等。

John Adcox et al.Proceedings of the ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2013 August 4-7,2013,Portland, Oregon,USA.

編譯：李雪