天津工程师范学院2009届本科生毕业论文
侧滑能力，并且保证两个后轮的制动力保持平衡，使汽车具有良好的制动方向稳定性。由于两个前轮未进行防抱死控制，在紧急制动时，两个前轮可能被制动抱死，而使汽车失去转向操纵能力。另外，由于两个前轮的附着力
未能被充分利用产生制动力，汽车的制动距离可能会较大。但是单通道系统的结构很简单，特别对后轮驱动的汽车。
以上我们研究各种控制通道及控制原则的ABS，并且对各自的控制效果进行分析。从中可以看出，ABS控制通道及其控制原则直接影响和决定ABS控制效果，不同控制通道和控制原则的ABS，其控制效果将不同。为了对不同控制方式ABS的控制效果（工作性能）进行评价，必须对对不同控制方式ABS的控制效果进行检测。
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5 ABS检测试验台检测方法研究
通过前面分析，我们知道通过检测车轮线速度下降曲线的变化可以确定汽车制动防抱死系统（ABS）工作性能是否正常。为了在检测试验台上实现对汽车ABS工作性能的检测，必须在台架上模拟汽车制动时车轮实际受力以及运动状况。
5.1 汽车制动时车轮运动状况分析
图5－1
W ——汽车作用在车轮上的重力； Fp ——汽车作用在车轮轴上的惯性推力； r ——车轮半径；
Fz ——地面对车轮的法向支持力； Fxp ——地面制动摩擦力力； Tμ ——制动器制动力矩。
从上图可以看出，控制车轮转动变化有两个力矩：阻止车轮转动的制动器制动力矩和地面制动力产生的促使车轮旋转的车轮转矩。为了实现在检测试验台上对汽车ABS检测，必须在台架上模拟汽车实际制动时控制车轮线速度变化的制动器制动力矩和车轮转矩。
5.2 车轮转矩的模拟
汽车制动时，制动器制动力矩和车轮转矩同时作用在车轮上。制动器制动力矩由制动器提供。车轮转矩等于地面制动力与车轮半径的乘积。而地面制动力的大小等于汽车制动时产生惯性力的大小。因此，我们在模拟车轮在运动过程中制动时实际受力，
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只要在车轮边缘提供一个地面制动力即可以。地面制动力大小等于作用于汽车制动时产生的惯性力大小。
由上面的分析可知，模拟实际制动过程中的车轮转矩，只需在车轮边缘施加一个方向与车轮旋转方向相反，大小同汽车惯性力相等的力即可。
另外，由于汽车运动速度不同，所具有的动能不相同，所以在制动过程中，车轮线速度变化也不相同，为了能够真实检测具有不同转速车轮的线速度变化，必须模拟随速度变化而变化汽车所具有的动能。
（1）采用高速旋转的飞轮所具有的运动能量模拟汽车的运动能量。汽车行驶时所具有的动能：
W11c＝mv2c＝2m（ωcRc）22 式中：
Wc ——汽车运动动能； m ——汽车质量； vc ——汽车运动速度； ωc ——车轮转动角速度； Rc ——车轮半径。 飞轮旋转时所具有的能量：
W1f＝2If ω2f 式中：
Wf ——飞轮转动时所具有的能量； If ——飞轮转动慣量； ωf ——飞轮转动角速度。 飞轮转动慣量：
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（5—1）
（5—2）
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1If＝mfRf2 （5—3）
2 式中：
mf ——飞轮质量； Rf ——飞轮半径。 所以
W1f＝
4 mfω2fR2f
当采用旋转飞轮转动能量模拟代替汽车运动能量时，即：Wc＝Wf 12m（ω＝1cRc）24 mfω2fR2f
飞轮通过滚筒同车轮相接触，则：
ωcRc＝ωgRg
式中：ωg——滚筒转动角速度； Rg——滚筒半径。
滚筒同飞轮相连接且有固定传动比k，即：
k＝
?g? f
假设滚筒无有转动慣量，则：
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（5—4）
（5—5）
（5—6） （5—7）
（5—8）
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11m（ωgRg）2＝ mfωf2Rf2 （5—9） 24
22Rg mf ＝ 2k2m （5—10）
Rf
If ＝m k2Rg2 （5—11）
上式中，Rg、k是固定值，可以看出，模拟运动汽车能量，只需飞轮具有一定的转动慣量，就可以模拟代替具有一定质量而不同运动速度汽车的能量。
（2）拟采用高速旋转的飞轮，受到汽车制动器制动力矩通过轮胎表面作用在连接装置上制动飞轮时，飞轮产生的惯性力反作用车轮轮胎表面，模拟运动汽车实际制动时，车轮受到地面提供的制动力[14]。
图5—2
Tμ ——制动器制动力矩；
Fz1——飞轮作用在车轮轮胎表面促使车轮旋转的力； Fz2——车轮作用在飞轮上阻止飞轮旋转的力。
飞轮带动汽车车轮高速旋转，飞轮具有较大的运动能量。当驾驶员踏下制动器踏板，制动器开始对车轮施加制动力，车轮通过轮胎表面作用于飞轮上制动飞轮旋转，
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