专利名称：路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法
路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，应用于汽车、摩托车、电动车等机动车的防抱死制动。现有ABS对各种路面相对应峰值滑移率S0"的识别、车体速度的精确测定和修正还未突破，以致附着系数利用率ε仍处ε > 0.75即合格的水平:1、国内外资料例对直控滑移率，特别是控制相对应的峰值滑移率都认为相当困难或认为是不可能摘载如下:I)日本《汽车防抱制动装置ABS构造与原理》ABS株式会社编，李朝绿译。机械工业出版社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当困难的，因此避开……(原序第17-24行)1.2)现有技术还解决不了预测行车路面峰值滑移率……(第42页14-15行)1.3)还没有准确测定车速的手段……(第45页未4-46页前2行)1.4)控制的滑移率是特定值，在各种路面上不一定都与峰值相对应，所以要想准确地测出车轮的稳定界限是不可能的(第48页2-3行)2):中国《汽车电子技术及控制系统》何渝生主编。国防工业出版社，北京1997.41版:`2.1)直接以滑移率作比较量的汽车防抱制动系统是一个时变调节系统，其处理难度较大，不适于工程应用，一般都采用以轮速作比较量的调节系统(第84页10-12行)3)中国《汽车电子控制技术》周云山主编。机械工业出版社，北京2004.8第I版:3.1):现有广泛应用的ABS的控制(逻辑控制法)不是最佳的控制法，国内外都在研究基于滑移率的控制法(第108页10-12行)。3.2)进一步缩短制动距离与方向稳定性是相互矛盾的，有相当多的路面制动距离与常规制动器对比无明显优势，甚至没有优势(第126页倒数1-7行)3.3)在车速传感技术没有突破的情况下，逻辑控制算法仍将普遍采用(第86页13-14 行)(上述原文摘页复印件作对比文件附后，供实审参考。)2、没有认识到引出始滑移信号是直控滑移率的基础:车轮在路面上产生始滑移信号Si的实时条件和Si与车速的关系。产生S'的条件:Ρ多F=FP=Z(3(I)产生S'信号时的轮速，就是计算始滑移率的车速参考值。式中:Ρ-制动器的制动力；F-路面制动力；Fp-附着力；Z-路面对车轮垂直的反力；炉-附着系数。3、没有突破随机计算的滑移率Sov与实际滑移率Stl有差距的识别和修正难关。
Sov=^^ X100%(2)无滑移率时:Vb=Cor式中:Vb-车速；V0-轮速；ω -车轮旋转角速度；r_车轮有效滚动半径。产生差距的原因:r随轮胎载荷(不同P、不同上下坡作用于前后轮有不同载荷转移)、胎压、胎温、胎面磨损程度等的变化而变化，任一一项的变化都会产生相应的差距，再加车速不能精确测定的差距，合差距有时会较大，所以必然会影响实际效果。本发明的目的:控制相对应峰值滑移率，使制动力过量或不足所造成的侧滑或ε<I所增加制动距离的安全问题得到主动解决。本发明的目的由如下方法来实现:首先路试实际滑移率Stl, S0的计算方法So=^^X100%.(3)式中:S' A-车轮有滑移的行车距离；
Sa-车轮纯滚动的行车距离。Stl的试验方法见实施例4。侧滑值b的试验方法和计算方法计算方法:b^Jc2-a2(4)b的试验方法见实施例5。峰值滑移率S。"定义路试ε =1 = Fmax = Y φ +Fw= So" = ST" (5)式中:Fmax-路面最大制动力(即: >+ %的合阻力)；Fw-胎周合理磨损量Q的磨损阻力；S。" -Fmax又无侧滑的峰值滑移率；St"-峰值制动距离(St应是合理试验次数的平均值)。各种路面相对应S。"的路试方法按式(5)的定义进行按滑动摩擦定律和式(I):车轮纵向产生> O的微滑率，即证明制动力P =路面附着力'Fp，能实现ε = 1，但还不能全面实现St"，因为:Fmax是附着力Fp (轮胎的胎面嵌入凹凸不平路面的咬合阻力)加胎周合理匀磨损量Q的磨损阻力Fw的合阻力，Q值和摩擦发热温度随Stl的增加而增加，随摩擦速度增加而增加。所以不同路面、车速有不同Fmax的合理值和相对应的Stl"及ε = I的S0"的峰值范围，以平路路试ε = I的Stl"为基准值，试验出上下坡减速度值(Sd)与平路减速度值S的差距(Sb)及修正值(Sc)。平路P的即时识别原理:减速度仪固定在车上的适当位置，紧急制动，只要制动器的功能正常，都会产生式⑴P彡F=F>=ZP时:减速度仪的滑件(2)在导轨⑴的导向下，滑动或滚动摩擦向左移动，克服弹簧(3)的弹力Pw，当-F与Pw平衡时即产生移动距离(S1)或(S2)……。解除制动:滑件(2)在？ 的作用下回到右边的限位，S值=O。滑件移动距离S与减速度成正比。因为由Fp的F的反作用力-F作用于产生S，所以,(S2)……=炉αι、^0.2……。由F与-F同时产生，同时增减，同时消失的同时性来完成即时识别P ;紧急制动由-F作用于滑件(2)产生S'信号即时转保压时间f计算Sciv先识别实时各类路面；如Sciv < S。"超平路允差而S不变是下坡、如Sciv > S。"超平路允差而S不变是上坡、如SciPStl"而S也较稳定是炉未变的平路，由实时值Sd直接转换为S。或计算Sc来修正上下坡的S ;制动过程依据S1、Sf=p0.1、^0.2…所设定的或计算的减速度斜率，计算任一时刻Sov增减来识别P的增减:如Sov、S都在允差范围内变化，是P:未明显变化，如Sciv增超允差而S也变是从闻炉进入低炉，如Sov减超允差而S较稳定是从低P进入闻炉；由增减压时间使S0" +S0-S0 = S0"或古S0"(即1+X-X = I或古I)来识别ε = I或古1，当有1+Χ-Χ Φ I超允差时，依据古I之差的大小相应修正S值，直至得1+Χ-Χ Φ I之差在允差内即转为S0"值的定值保值输出，这样电子控制器依据Si自识别精修正S、S。"和持续控制Stl"输出的汽车、摩托车、电动车防抱死制动即实现。由一侧的轮速>另一侧的轮速来识别转向制动。因Si产生产于各轮FV的合力的-F，所以依据Si精修正s、s"。对前、后、左、右轮处不同P的平路和上下坡都能适用。与已公布的申请号:201110123021.9 对比:增补从低供进入高P或从高炉进入低炉
的识别修正方法，使平路、上下坡路、转弯路有更全面的精确识别、修正，持续控制S0"输出。使普遍认为持续控制Stl"相当困难或不可能成为能。本发明由以下举例和实施例及附图作进一步说明不同路面、车速有不同的F>+Fw的合阻力的合理值Fmax和相对应的S0":例1:光滑的冰路面:咬合阻力和Q值都较微小，当摩擦温度随Stl增加到冰面溶化为有水层时4即相应降低，方向稳定性变差，制动距离St增加，所以S0"的临界值较低，所以冰路的S0"应选择略> O的微滑移率就能实现峰值性能ε = I的St"；例2:对于咬合阻力和Q值都较大的路面:摩擦温度需随Sci增加到把胎面磨损物从粉粒状溶化为粘胶状，粘贴在路面上，才能使胎、路接触面的粗糙度降低4减少，St增加，胎面溶化临界值的Stl"远>冰面溶化临界值的S/，所以Stl"的临界值较高，应选择较高的S0"来实现峰值性能ε彡I的St"；例3，较湿的坭土路面:滑移率达到一定值，路面就会稀化成坭浆状的润滑剂，使P降低，St增加，所以Stl"的临界值也不同。上述3例就是不同路面有不同Stl"的特性实例，任一路面都有它的合理值Q (Fw)的相对应的临界值Stl"和St"，超过临界值的滑移率越大，方向稳定性就越差，按式(5)方法试验出不同炉、Vb临界值Stl"的斜率进行控制，就能全面实现峰值性能的St"。实施例1是平路P的即时识别原理。
图1中虚线右是平路F的反作用力-F作用于滑件⑵产生S!、呂2、......= W0.l、φ 0.2......原理图，虚线左边是现有技术引用图。平路P的即时识别原理:紧急制动，只要制动器的功能正常，都会产生式
(I)P彡F=Fp=Z0时:减速度仪的滑件(2)在导轨⑴的导向下，滑动或滚动摩擦向左移动，克服弹簧⑶的弹力Pw，当-F与Pw平衡时即产生移动距离(S1)或(S2)……。解除制动:滑件(2)在Pw的作用下回到右边的限位，S值=O。滑件移动距离S与减速度成正比。因为由ι>的F的反作用力-F作用于产生s，所以(s!)、(S2)……h、φ2……。平路减速度值S的即时识别依据寧3牢爭作用力与反作用力同时
产生，同时减增，同时消失的同时性来识别，其中路面制动力是作用力F ;滑件⑵克服弹力Pff向左移动S1或S2……是反作用力-F。图1中:(A)箭头的方向是作用力F的方向，⑶箭头的方向是反作用力-F的方向(即行车方向)，-F是F的比例引出值:即-F/F(6)车体速度由P=F=FP的-F作用于产生Si值来实现即时识别:
权利要求
1.路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于先路试出平路Si> S2-=^O-K妒0.2…相对应的峰值滑移率Stl"作基准值；试验和导出上下坡不同坡度的减速度值Sd与平路S的差距Sb、应修正值S。，紧急制动由F的反作用力-F作用于滑件(2)产生始滑信号S'即时转保压P时间计算Sciv先识别实时各类路面:如ScivMSci"而S也较稳定是P未变的平路、如Sciv < S。"超平路允差而S不变是下坡、如Sov > Stl"超平路允差而S不变是上坡，由实时值Sd直接转换为S。或计算S。来修正上下坡的S ;制动过程依据S!、P0.2…所设定的或计算的减速度斜率，计算任一时刻Sciv增减来识另1Ji3的增减:如Sov> S都在允差范围内变化是P未明显变化，如Sov增超允差而S也变是从闻P进入低P，如Sciv减超允差而S较稳定是从低进入闻^ ;由增减压η丨2时间使SQ" +S0-S0 =S0"或关S0"(即1+Χ-Χ = I或关I)来识别ε = I或关1，当有1+χ-χ Φ I超允差时，依据古I之差的大小相应修正S值，直至得1+Χ-Χ古I之差在允差内即转为S"。值的定值保值输出，这样电子控制器依据Si自识别精修正S、S"。和持续控制S"。输出的汽车、摩托车、电动车等机动车防抱死制动即实现。
2.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于依据S'修正S、S"。还可应用于防抱死制动性能S"。与s" T的试验、相互验证和检测。
3.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于信号S'还可应用于纪录器纪录交通事故是否及时进行紧急制动的始点时间推算，进一步提闻定责任的精度和处理事故的效率。
4.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于依据Si修正S、S"。还可有与车速相反:车速高S" ^低、车速低S"。高的相对应增减S"。的自动调节和控制。
5.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于还可相对应试验出弯道制动的峰值滑移率的相应调节和控制。
6.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于产生信号S'还可即时转为设定的增压时间，依据该增压时间Sov的大小变化来识别不同炉。
7.按权利要求书I所述的路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，其特征在于依据Si修正S、S"。定值后也可转高频压变来控制S"。的保值输出。
全文摘要
路面相对应峰值滑移率自识别精修正和持续控制方法，先路试出平路实际峰值滑移率作比较量，再试验出平路减速度值S与上下坡路的减速度值SD的差距SB和修正值SC，以路面制动力F的反作力-F作用滑件产生始滑移信号S′即时转保压时间来识别平路或上下坡，由滑件产生S′修正为S来识别附着系数由制动过程1+X-X＝1或≠1的识别、精修正S和相对应峰值滑移率S0″的定值保值输出。
文档编号B60T8/176GK103183017SQ20121001194
公开日2013年7月3日 申请日期2012年1月2日 优先权日2012年1月2日
发明者屠炳录 申请人:屠炳录