所示)，汽车失去转向能力。图2.6b是后轴制动抱死而前轮滚动，由图可知此时由于离心力和前轮转向力的作用而加剧了汽车侧滑。因此后轴侧滑是一种不稳定的、危险的工况(如图2.7b所示)。从以上的分析可知，从保证汽车方向稳定性的角度出发，首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮比前轴车轮先抱死的情况，以防止危险的后轴侧滑。其次，尽量少出现只有前轴车轮抱死或前后车轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力。最理想的情况是防止任何车轮抱死，前后轮都处于滚动状态，这样可确定制动时方向稳定性。此时，制动防抱死系统(ABS)就显示其重要性了，它可以防止制动时车轮抱死，提高汽车制动时方向稳定性。
a)前轮抱死时的运动情况 b)后轮抱死时的运动情况
图2.7 抱死时的运动情况
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第三章 汽车ABS逻辑门限值法原理与关键技术
3.1逻辑门限值法
逻辑门限值法的基本原理是根据设定的车轮角加速度或者参考滑移率门限值，调节轮缸制动力的大小，从而实现对车轮速度的调节。逻辑门限值法根据对所选控制参数的侧重程度，又分为单一门限值控制方法和车轮角加速度辅助参考滑移率的控制方法。
3.2单一门限值的控制方法
单一门限的控制方法通常单独以车轮角加速度或者参考滑移率为控制参数。单独以车轮角加速度值为门限有很大的局限性，由于轮齿加工误差、电磁干扰以及路面平整度较差等原因使得车轮角加速度噪声信号较大，较容易触发门限值，造成防抱死的误动作。对于非驱动轮，也可能产生过早抱死而使防抱死控制逻辑失效。但如果单独以参考滑移率作为控制门限，对于不同附着系数的路面，很难做出准确的辨识。因此，实际应用过程中需要将车轮角加速度和参考滑移率两个门限结合起来，以识别不同路况进行自适应控制。
3.3逻辑门限值法原理
图3.1 典型ABS控制过程示意图
uF为参考车速，一个典型的ABS逻辑门限值控制循环如图3.1所示，图中V为实际车速，uR为车轮轮速，P为制动压力。开始制动时, 制动轮缸中的压力不断上升, 车轮角速度开
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始下降, 而车轮的角减速度也不断加大. 在第一阶段结束时, 车轮减速度达到- a门限值。为了避免车轮的滑移率处在稳定区的滑移率范围内进入压力减小阶段, 导致制动距离过长, 需同时对车轮的参考滑移率与滑移率下门限值S1进行比较。如果车轮的参考滑移率小于滑移率控制下门限值S1, 说明车轮的滑移率偏小, 于是进入第二阶段保压阶段, 使车轮充分的进行制动。直到车轮的参考滑移率大于控制下门限值S1, 说明车轮进入不稳定区域, 第二阶段保压结束。进入第三阶段降压阶段, 由于车轮制动压力的减小, 车轮在惯性力的作用下开始加速。当车轮的角减速度高于控制值- a 时, 开始第四阶段保压阶段, 此时车轮由于惯性力作用继续加速, 直到车轮加速度达到较高门限值+ a。为了适应可能出现的附着系数突然增大的情况, 又设定了第二角加速度控制门限值+Ak。在设定的压力保持阶段, 如果因为附着系数突然增大而使车轮的角加速度超过控制门限值+Ak, 于是进入第五阶段开始升压, 直到车轮加速度再次低于较高门限值+Ak。然后进入第六阶段保压阶段, 当车轮恢复到稳定区域, 开始进入第七阶段。为了使车轮在更长的时间内处于稳定区域, 制动压力进行增大和保持的快速转换, 阶梯增压, 直到车轮的角减速度再次低于较高门限值- a 后, 又开始进入制动压力减小阶段, 也就是第八阶段, 以后重复第四到第八阶段。
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第四章 控制逻辑设计与仿真实验
4.1控制逻辑
采用“门限值”控制法，门限值的选取会直接影响到制动效果.。可供选择的门限值参数有两个，即滑移率S 和车轮的制动加速度（角加速度）。只用滑移率S 作为比较量的ABS 是一个变调节系统，处理难度较大，不适宜实际应用;仅利用车轮加速度作为门限值控制又不能实现最佳制动控制，因此采用以车轮制动加速度门限值为主、以制动液压为辅进行修正实施控制的方法。
根据实际测得的制动加速度值(有正、负) 用于构成双门限逻辑控制,经组合可得到控制器对制动过程中的边界判定条件，即P ，R 条件(P 边界条件:当满足这些条件时，车轮就有抱死的倾向，此时应当降低制动轮缸压力,使车轮增速；R 边界条件:当这些条件满足时可避免车轮抱死的倾向,轮缸压力可再次升高) ，从P 和R 中挑选不同条件可以组成各种不同的控制逻辑，因此采用P1R3控制逻辑. 基本控制逻辑3个状态的流程如图4.1所示, a为车轮制动加速度,，a0为车轮制动加速度门限值的下限, a1为车轮制动加速度门限值上限。这样，既可以针对不同附着系数的路面设置不同的门限值，也可保证ABS 系统始终处于控制的稳定状态.。实际控制过程需要根据车身平动加速度和制动管路油压的状态对门限值进行适当修正，修正的方法采用直接加、减一个预置的偏差，制动加速度门限值下限偏差为δ0，上限偏差为δ1 。
(a)过程1控制逻辑 （b）过程2控制逻辑 （c）过程3控制逻辑
图4.1 P1R3基本控制逻辑流程图
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