王岩,左付山,羊玢,吴志敏,孙宁

(南京林业大学汽车与交通工程学院,江苏南京210037)

0 引言

汽车防抱死制动系统是汽车主动安全的重要组成部分,目前已经逐渐成为汽车的标配产品。汽车ABS性能的优劣直接影响汽车的行驶安全。现有的国家标准仅是针对应用已开发成熟的ABS整车制动试验[1],而对处于开发阶段的ABS产品并无测试,本文设计的ABS控制器性能测试系统可以对汽车ABS控制单元进行硬件在环测试,分析该系统工作过程和工作方式,发现该系统存在的问题,提出优化的措施,发现故障形成方式,为产品开发提供改进依据,降低试验成本,缩短开发周期。在汽车ABS控制器性能测试系统的开发设计中,采用硬件在环仿真技术,该系统包括车辆仿真、硬件设计和软件设计三个模块。

1 仿真模型的建立

1.1 车辆模型

忽略车身侧倾的影响,将悬挂质量和非悬挂质量合为车辆整车质量,忽略轮胎的滚动阻力、车辆的空气阻力,汽车进行直线行驶,不存在轮胎横向力的作用。考虑车辆纵向运动(x方向)、横向运动(y方向)和横摆运动(绕z轴的转动),设车辆坐标系的原点在整车质心处,可以建立一个的四轮车辆模型。

根据汽车理论知识[2],列出车辆制动时的运动方程,建立数学模型,在Matlab/simulink环境下建立车辆模型,仿真得出曲线符合实际制动情况,模型建立正确。

1.2 轮胎模型

轮胎的力学特性对汽车的操纵稳定性、舒适性、动力性和制动安全性起着极其重要的作用。车辆性能的定量分析与研究及先进的底盘控制系统的设计开发,在很大程度上依赖于车辆动力学模型和轮胎动力学模型的研究[3]。……