基于ABS系統(tǒng)優(yōu)化汽車制動(dòng)防滑裝置的可行性分析

馮殿才 高鋒

摘 要：對(duì)基于ABS系統(tǒng)優(yōu)化汽車制動(dòng)防滑裝置可行性的研究，有利于促進(jìn)在實(shí)踐中推廣應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)防滑性能的改進(jìn)提升，滿足汽車各種路況行駛的制動(dòng)需求，具有十分積極的作用和意義。

關(guān)鍵詞：ABS系統(tǒng);汽車制動(dòng)防滑裝置;優(yōu)化;可行性;研究

ABS系統(tǒng)的發(fā)展可追溯到20世紀(jì)初期。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路迅速發(fā)展，為ABS系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，許多家公司相繼研制了形式多樣的ABS系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，ABS系統(tǒng)向高性價(jià)比的方向發(fā)展。

1 汽車ABS系統(tǒng)及應(yīng)用局限性分析

ABS系統(tǒng)在汽車設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用較為廣泛，它的結(jié)構(gòu)組成主要包括制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置以及車輪速度傳感器、ABS警示燈、電子控制裝置等。根據(jù)ABS系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用情況，有研究顯示，采用ABS系統(tǒng)的汽車在特殊行駛路況與條件下存在一定的制動(dòng)距離加長(zhǎng)問(wèn)題，其中以雨雪天氣下的冰雪路面行駛制動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)最為明顯，此外，在較為平滑的干燥路面上，安裝設(shè)置有ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)中也存在上述問(wèn)題。尤其要注意的是對(duì)雨雪天氣條件下的冰雪路面行駛制動(dòng)中，不能出現(xiàn)猛烈轉(zhuǎn)彎等情況，不僅會(huì)對(duì)其制動(dòng)效果產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)鸢踩鹿剩@是ABS系統(tǒng)在汽車中應(yīng)用研究和關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。

2 基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化可行性分析

結(jié)合上述對(duì)ABS系統(tǒng)及其在汽車上的應(yīng)用分析，為解決采用ABS系統(tǒng)的汽車在較光滑路面因可用牽引力較小導(dǎo)致的汽車制動(dòng)距離加長(zhǎng)問(wèn)題，可以通過(guò)對(duì)汽車ABS系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化，從而促進(jìn)汽車制動(dòng)系統(tǒng)及其性能的改進(jìn)，滿足汽車在各種行駛路況下的性能需求。

2.1 ABS系統(tǒng)仿真與優(yōu)化分析

結(jié)合ABS系統(tǒng)組成及在汽車上的應(yīng)用局限性，在對(duì)ABS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)距離問(wèn)題解決中，主要通過(guò)增加設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的輔助裝置，該裝置包含一個(gè)液壓缸與一塊具有較強(qiáng)摩擦系數(shù)的平板來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)該優(yōu)化措施，通過(guò)對(duì)安裝ABS系統(tǒng)與同時(shí)安裝ABS系統(tǒng)輔助裝置的汽車在行駛條件下的制動(dòng)性能進(jìn)行對(duì)比顯示，安裝ABS輔助裝置的汽車其制動(dòng)過(guò)程中具有更大的牽引力，因此，汽車制動(dòng)效果更加顯著。這是由于汽車在摩擦系數(shù)較低的光滑路面行駛時(shí)，雖然汽車上安裝有ABS系統(tǒng)，但是由于其系統(tǒng)的局限性導(dǎo)致汽車制動(dòng)性不能充分發(fā)揮，致使其在制動(dòng)作用下的制動(dòng)距離比沒(méi)有安裝ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)距離更長(zhǎng)。而采用ABS系統(tǒng)輔助裝置的汽車，其進(jìn)行光滑路面制動(dòng)控制時(shí)，在車身對(duì)路面壓力不發(fā)生較大變化的情況下，根據(jù)汽車行駛的摩擦力計(jì)算公式，一旦車輛和路面相互接觸的摩擦系數(shù)增加，其制動(dòng)力就能夠得到明顯提升。需要注意的是，一般情況下，汽車摩擦力計(jì)算中，車輛與地面接觸的摩擦系數(shù)為定值，需要通過(guò)增加汽車輔助裝置底部和路面接觸的摩擦系數(shù)，促進(jìn)汽車在光滑路面行駛的制動(dòng)力改善和提升。

2.2 基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化及可行性分析

根據(jù)上述對(duì)ABS系統(tǒng)的優(yōu)化分析，在實(shí)現(xiàn)ABS系統(tǒng)優(yōu)化后對(duì)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化，就可以通過(guò)在優(yōu)化ABS系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，對(duì)其電路控制進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化。

在進(jìn)行ABS系統(tǒng)優(yōu)化增加輔助裝置后，根據(jù)其系統(tǒng)工作過(guò)程，對(duì)其電路控制進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電路控制單元工作流程設(shè)計(jì)，并對(duì)其改進(jìn)效果進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試與驗(yàn)證分析，即可滿足基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)性能與效果的提升。

結(jié)合上述基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置及優(yōu)化措施，在進(jìn)行優(yōu)化ABS系統(tǒng)的電路控制改進(jìn)中，對(duì)其電路的基本組成及有關(guān)元件選擇，由于ABS系統(tǒng)的電路包括模擬信號(hào)產(chǎn)生電路以及復(fù)位電路、AD轉(zhuǎn)換電路、晶振電路、電源供電電路、手動(dòng)控制電路等多個(gè)內(nèi)容，因此，在具體設(shè)計(jì)與元件選擇應(yīng)用，根據(jù)各電路情況，對(duì)模擬信號(hào)產(chǎn)生的電路采用10k電位器，并配置相應(yīng)的電源線與地線以滿足其電路工作要求;同時(shí)對(duì)AD轉(zhuǎn)換電路采用ADC0804芯片設(shè)計(jì)，并根據(jù)電路工作需求進(jìn)行合理的電容與電阻值設(shè)置;對(duì)電源供電電路采用電壓為5V的穩(wěn)壓芯片L7805CV，同時(shí)對(duì)其電源、電容以及排針進(jìn)行合理設(shè)計(jì)等，以滿足ABS系統(tǒng)各電路的工作要求，使ABS系統(tǒng)及輔助裝置在汽車制動(dòng)中充分發(fā)揮相應(yīng)的作用和效果，促進(jìn)汽車制動(dòng)效果與性能提升。

完成上述對(duì)汽車ABS系統(tǒng)的優(yōu)化以及電路控制改進(jìn)等設(shè)計(jì)后，為實(shí)現(xiàn)基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化可行性驗(yàn)證，還需要對(duì)其改進(jìn)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)分析中通過(guò)利用電位器產(chǎn)生電壓對(duì)速度傳感器產(chǎn)生電壓進(jìn)行模擬，并將其導(dǎo)入到輸入AD轉(zhuǎn)換器的芯片中，經(jīng)轉(zhuǎn)換與分析處理進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)輸出，使單片機(jī)在收到信號(hào)后能夠根據(jù)程序設(shè)定進(jìn)行控制實(shí)施。試驗(yàn)結(jié)果顯示，該電路控制改進(jìn)方案能夠滿足汽車ABS優(yōu)化與制動(dòng)防滑性能要求，具有一定的可行性。

3 結(jié)語(yǔ)

ABS系統(tǒng)作為汽車設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用較為廣泛的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合其在汽車中的應(yīng)用實(shí)際情況，采用ABS系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)的汽車，在冰雪氣候下的路面制動(dòng)操作時(shí)會(huì)存在距離加長(zhǎng)的問(wèn)題，對(duì)汽車路面行駛的安全和性能均存在一定的不利影響。針對(duì)這種情況，文章通過(guò)對(duì)汽車中應(yīng)用的ABS系統(tǒng)制動(dòng)距離優(yōu)化的可行性研究，提出一種基于ABS系統(tǒng)的汽車制動(dòng)防滑裝置優(yōu)化方案，并通過(guò)模型建立與仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)其可行性進(jìn)行驗(yàn)證，為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

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