2022年行業(yè)分析國內(nèi)ABS發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)ABS發(fā)展現(xiàn)狀大約從20世紀(jì)60年月開頭，電子技術(shù)的進(jìn)步成為汽車工業(yè)進(jìn)展的最大動(dòng)力?，F(xiàn)代汽車的掌握系統(tǒng)幾乎全由電子掌握裝置實(shí)現(xiàn)，在提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、牢靠性、舒適性和排放掌握系統(tǒng)方面起到明顯的作用。因此，電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用比例，已成為評(píng)價(jià)其品質(zhì)、性能指標(biāo)的重要依據(jù)。

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)是國家十五規(guī)劃中重點(diǎn)進(jìn)展的汽車電子產(chǎn)品，它的主要作用就是在汽車緊急制動(dòng)時(shí)，防止車輪抱死，提高汽車緊急制動(dòng)的穩(wěn)定性和方向可控性，縮短制動(dòng)距離，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)是一種非線性掌握系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)的最大難點(diǎn)在于掌握的非線性和參數(shù)難以精確?????測(cè)量的特點(diǎn)。由于飛機(jī)上安裝了昂貴的測(cè)速裝置，以及飛機(jī)在降落時(shí)機(jī)場(chǎng)路面的單一性，所以飛機(jī)上安裝的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的性能非常穩(wěn)定；與此相反，汽車上只安裝了測(cè)量輪速的傳感器，沒有安裝測(cè)量車速的傳感器，而汽車行駛的路面卻簡(jiǎn)單多變。所以，與飛機(jī)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)相比，汽車的防抱死掌握的難度很大，不易達(dá)到抱負(fù)的效果。

1防抱死掌握基本原理

汽車制動(dòng)過程中，車速和輪速之間存在著速度差，也就是車輪與地面之間有滑移現(xiàn)象，滑移的程度用滑移率(驅(qū)動(dòng)過程中稱為滑轉(zhuǎn)率，滑轉(zhuǎn)率和滑移率統(tǒng)稱為滑動(dòng)率)表示:S=[(Vv-Vw)/Vv]×100%式中：S——滑移率；Vv——車速；Vw——輪速。

滑移的程度與制動(dòng)的距離、制動(dòng)時(shí)的方向可控性和制動(dòng)的平穩(wěn)性親密相關(guān)。其緣由在于滑移率與汽車和地面間的縱向附著系統(tǒng)μB和側(cè)向附著系數(shù)μS的關(guān)系呈肯定的非線性曲線關(guān)系。

縱向附著系數(shù)μB的大小與制動(dòng)距離的長(zhǎng)短直接相關(guān)；側(cè)向附著系數(shù)μS的大小直接打算汽車防側(cè)滑的力量的大小。綜合考慮縱向和側(cè)向附著系數(shù)，最佳滑移率一般在20%左右。經(jīng)實(shí)踐證明，不同路況下，最佳滑移率是不同的，但相差不太遠(yuǎn)，最大不超過30%，最小不小于10%。

要把滑移率掌握在20%左右，主要有兩大難點(diǎn)。

其一，要知道制動(dòng)過程中每時(shí)刻的輪速和車速，然而能精確測(cè)量詳細(xì)車速的傳感器如多普勒測(cè)速儀非常昂貴，一般車輛都只安裝輪速傳感器，測(cè)出輪速，再通過輪速估量出車速。這個(gè)估量出來的車速稱為參考車速。這個(gè)估量的環(huán)節(jié)就增加了很大成分的不確定性。這個(gè)估量的環(huán)節(jié)也是汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)設(shè)計(jì)開發(fā)的最大難點(diǎn)之一。目前國內(nèi)開發(fā)ABS常用的估量參考車速的方法有最大輪速法、斜率法和季節(jié)調(diào)整法。最大輪速法就是在防抱死制動(dòng)每一循環(huán)測(cè)到的幾個(gè)輪速中選輪速最大值作為參考車速；斜率法就是假設(shè)車速按肯定斜率下降，哪一點(diǎn)最大輪速大于假設(shè)車速時(shí)，就用它作為參考車速，否則，就用假設(shè)車速作為參考車速；季節(jié)調(diào)整法就是運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)中的季節(jié)調(diào)整法從輪速數(shù)據(jù)中提取參考車速。參考車速估量的精確?????與否就肯定程度上打算了掌握結(jié)果的優(yōu)劣。

其二，要把滑移率掌握在20%左右，就要把輪速掌握在肯定范圍內(nèi)，就必需通過ECU反復(fù)調(diào)整制動(dòng)壓力。如何合理地增壓(包括快增和慢增)、保壓和減壓(包括快減和慢減)，才能使滑移率更穩(wěn)定地保持在20%左右。其中保壓很重要，由于保壓多，會(huì)使制動(dòng)更平穩(wěn)。對(duì)氣壓制動(dòng)來說，保壓尤其重要，由于增減壓用得太頻繁會(huì)使儲(chǔ)氣囊中儲(chǔ)存的氣壓下降特別快，不利于長(zhǎng)距離制動(dòng)，比如在高車速下制動(dòng)或在低附著系數(shù)路面制動(dòng)。這個(gè)掌握壓力的環(huán)節(jié)也是汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)設(shè)計(jì)開發(fā)的最大難點(diǎn)之一。

近幾年，針對(duì)汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)，國際上流行的掌握方法有規(guī)律門限值掌握、PID掌握、滑模變結(jié)構(gòu)掌握、最優(yōu)掌握、模糊掌握和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)掌握等掌握方法。目前國內(nèi)開發(fā)ABS用的掌握方法還主要是最基本的規(guī)律門限值掌握方法。

2國內(nèi)ABS理論討論現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)討論ABS的院校及機(jī)構(gòu)許多，具代表性的有以下幾個(gè)。

2.1以郭孔輝院士為代表的吉林高校汽車動(dòng)態(tài)模擬國家重點(diǎn)試驗(yàn)室

郭孔輝院士是中國工程院首批院士，其試驗(yàn)室致力于汽車操縱穩(wěn)定性、汽車操縱動(dòng)力學(xué)、汽車輪胎模型、汽車輪胎穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)側(cè)偏特性的討論，在輪胎力學(xué)模型、汽車操縱穩(wěn)定性以及人—車閉環(huán)操縱運(yùn)動(dòng)仿真等方面的討論成果均達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前，該試驗(yàn)室也已經(jīng)投入到ABS開發(fā)的理論和試驗(yàn)討論，在汽車ABS混合仿真試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)與討論中也頗有成就。該試驗(yàn)室討論成果許多，其大部分成果對(duì)國內(nèi)其他ABS討論機(jī)構(gòu)、ABS開發(fā)廠家有很大的指導(dǎo)意義和可借鑒性。

2.2清華高校汽車平安與節(jié)能國家重點(diǎn)試驗(yàn)室

清華高校汽車平安與節(jié)能重點(diǎn)試驗(yàn)室有宋健等多名博導(dǎo)、教授，有很強(qiáng)的科技實(shí)力，他們還配套有一批先進(jìn)的儀器設(shè)備，如汽車力學(xué)參數(shù)綜合試驗(yàn)臺(tái)、汽車彈射式碰撞試驗(yàn)臺(tái)及翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)、模擬人及標(biāo)定試驗(yàn)臺(tái)、Kodak高速圖像運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)、電液振動(dòng)臺(tái)、直流電力測(cè)功機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)排放分析儀、發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)開發(fā)裝置及工況模擬器、計(jì)算機(jī)工作站及ADAMS、IDEAS軟件、非接觸式速度儀、噪聲測(cè)試系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)、電動(dòng)車蓄電池試驗(yàn)臺(tái)、電機(jī)及其掌握系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)等。該試驗(yàn)室針對(duì)ABS做了多方面的討論，其中，在ABS掌握量、輪速信號(hào)抗干擾處理、輪迷信號(hào)異點(diǎn)剔除、防抱死電磁閥動(dòng)作響應(yīng)討論等方面的討論處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。許多開發(fā)商都盼望能夠和該試驗(yàn)室合作，將該試驗(yàn)室的成果產(chǎn)品化。

2.3華南理工交通學(xué)院汽車系

以吳誥硅教授為代表從事汽車平安與電子技術(shù)及汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的討論，在ABS技術(shù)方面有獨(dú)到之處，能夠建立制動(dòng)壓力函數(shù)，通過車輪地面制動(dòng)力和整車動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算出汽車制動(dòng)的平均減速度和車速；還可以通過輪缸等效壓力函數(shù)計(jì)算防抱死制動(dòng)時(shí)的滑移率。另外，在滑移率和附著系數(shù)之間的關(guān)系、汽車整車技術(shù)條件和試驗(yàn)方法方面也有獨(dú)到見解。

2.4濟(jì)南程軍電子科技公司

以ABS專家程軍為代表的濟(jì)南程軍電子科技公司對(duì)ABS掌握算法討論頗深，著有《汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐》等專著幾本，特地?cái)⑹鯝BS掌握算法，是國內(nèi)ABS開發(fā)人員的必備資料之一。另外，他們?cè)诨贛ATLAB仿真環(huán)境實(shí)現(xiàn)防抱死掌握規(guī)律、基于VB開發(fā)環(huán)境進(jìn)行車輛操縱仿真和車輛動(dòng)力學(xué)掌握的模擬討論等方面也頗有討論。

3國內(nèi)有代表性的ABS產(chǎn)品公司

國內(nèi)生產(chǎn)ABS的公司不少，但大多數(shù)公司是和國外聞名ABS公司合作生產(chǎn)，其產(chǎn)品并非自主研制開發(fā)出來的。完全自主開發(fā)ABS的國內(nèi)公司比較有代表性的有：重慶聚能汽車技術(shù)有限責(zé)任公司和西安博華機(jī)電股份有限公司。

3.1重慶聚能汽車技術(shù)有限責(zé)任公司

重慶聚能公司產(chǎn)品包括汽車、摩托車系列JNlllFB氣制動(dòng)電子式單通道、JNl44FB氣制動(dòng)電子式四通道和JN244FB液壓電子式四通道等類型ABS裝置及其相關(guān)零部件30多個(gè)品種，其ABS產(chǎn)品已通過國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心和國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心的認(rèn)定，獲得國家有用新技術(shù)專利，并正式被列為國家火炬項(xiàng)目方案。聚能公司還與重慶卡福公司等簽訂了合作協(xié)議，連續(xù)擴(kuò)大國內(nèi)影響。

3.2西安博華機(jī)電股份有限公司

西安博華公司主要產(chǎn)品是適用于大中型客車和貨車的氣壓四通道ABS和適用于中型面包車的液壓三通道ABS及其相關(guān)零部件。其中BHl203-FB型ABS和BHll01-FB型ABS已通過陜西省科委科技成果鑒定和陜西省機(jī)械工業(yè)局新產(chǎn)品鑒定，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。西安博華公司即將建成年產(chǎn)2萬～5萬輛車裝ABS部件的批量生產(chǎn)線，產(chǎn)品系列也將進(jìn)一步擴(kuò)大。

4國內(nèi)ABS進(jìn)展的趨勢(shì)和方向

ABS在國外從20世紀(jì)80年月開頭得到廣泛的應(yīng)用，90年月初進(jìn)展到牽引力掌握系統(tǒng)(TractionControlSystem，簡(jiǎn)稱TCS)，近兩年進(jìn)展到車輛行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)(VehicleDynamicControl，簡(jiǎn)稱VDC)，到目前已是一種較成熟的技術(shù)。國內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展起步較晚，在軟硬件方面都與國外有肯定差距，在進(jìn)展方向上首先就是要縮小差距，但總的進(jìn)展趨勢(shì)和方向與國外相同。

4.1齊全ABS的種類

國內(nèi)開發(fā)的ABS的種類還不全，比如一通道、二通道和四通道ABS國內(nèi)目前已開發(fā)，但隨著使用逐步完善，六通道等多通道ABS國內(nèi)還沒有相應(yīng)產(chǎn)品，這個(gè)空白急需填補(bǔ)。

4.2開發(fā)TCS和VDC

進(jìn)展ABS的同時(shí)，著手開發(fā)TCS乃至VDC，追逐世界先進(jìn)技術(shù)潮流。

4.3提高硬件技術(shù)

在傳感器技術(shù)方面，可在原來基礎(chǔ)上開發(fā)和改進(jìn)傳感器，如零頻率響應(yīng)輪速傳感器、橫搖擺角速度傳感器等；在電磁閥方面，應(yīng)進(jìn)一步提高電磁閥的響應(yīng)速度，并防止卡閥現(xiàn)象的消失。

4.4提高軟件技術(shù)

進(jìn)一步開發(fā)適應(yīng)簡(jiǎn)單狀況的掌握軟件，能夠?qū)ζ囁矐B(tài)運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行精確定量分析、計(jì)算和掌握。

4.5提高集成度

隨著微電子技術(shù)的進(jìn)展，采納16位CPU或32位芯片，并