弯道制动控制策略：提升低附着路面汽车稳定性

"该文研究了低附着路面弯道制动控制策略，旨在解决车辆在类似条件下因载荷转移导致的失稳问题。通过建立7自由度整车模型，分析制动过程中动态特性，推导出制动力与滑移率的关联，并提出了一种以滑移率为主的门限值控制方法，以改善车辆的制动稳定性。仿真结果显示，这种方法能有效地提高制动性能，且只需基于现有的ABS系统进行算法改进，具备实际应用潜力。" 在汽车安全领域，低附着路面的弯道制动是一个关键挑战。车辆在这样的条件下制动时，由于载荷转移可能导致严重的失稳现象，这不仅影响行车安全，还可能引发交通事故。为解决这一问题，研究者首先构建了一个7自由度的汽车模型，这个模型简化了汽车结构，包括车身和四个轮胎，并假设汽车在稳定圆周上匀速行驶。通过分析模型，他们发现转向对制动稳定性有显著影响。 车辆失稳的原因主要归结于转向模型的动态特性。在左转弯时，模型显示减小正向力矩（M1）可以纠正转向过度，但同时会影响其他力的平衡。研究者发现减小前内侧轮（Fx3）的制动力可以最有效地纠正转向过度，因为它同时影响到横向和纵向力的平衡。 针对这一发现，研究者设计了一种逻辑控制策略，根据制动压力、车轮速度和地面附着力的关系，将ABS控制循环分为增压、减压和保压三个状态，并特别考虑了内侧后轮的特殊地位。逻辑设计中包含了阶梯增压的细节，以适应不同车轮的制动需求。 通过Simulink仿真，研究者模拟了一辆在湿滑路面上以45km/h速度、转向5°的汽车进行制动的情况。仿真结果显示，改进后的控制方法显著降低了滑移率，减少了车身的横摆角速度，从而提高了制动稳定性。这种方法的吸引力在于，它只需要现有ABS系统的轮速信号，无需额外硬件，具有很高的实用价值。 这项研究提供了关于如何在低附着弯道路面优化制动控制的深入见解，提出的控制策略有助于改善汽车的制动性能和行驶安全性。这一成果对于汽车工程领域尤其是ABS系统的设计和优化具有重要的理论与实践意义。