如何進(jìn)行 ABS 滑移率的計(jì)算？

　　當(dāng)車(chē)輪滑移率δ＝15％一20％時(shí)附著系數(shù)達(dá)到最大值，因此，為了取得最佳的制動(dòng)效果，要控制其滑移率在15％一20％范圍內(nèi)�；�移率計(jì)算方法是：（車(chē)速-輪胎角速度*輪胎半徑）/車(chē)速，輪胎角速度可以由輪速傳感器測(cè)算，但問(wèn)題是，車(chē)速表的傳感器測(cè)量的是變速器輸出端轉(zhuǎn)速，該速度與車(chē)輛的實(shí)際速度不一定相等，那車(chē)輛的實(shí)際車(chē)速是怎么樣被測(cè)量，以進(jìn)行滑移率計(jì)算的呢？

　　正好我研究的東西和這個(gè)有些關(guān)系，也接觸過(guò)一些，就在這里和大家分享一下。

　　題主問(wèn)的是如何計(jì)算滑移率，滑移率的計(jì)算需要知道輪速和車(chē)速，那我們就簡(jiǎn)單探討一下如何才能獲得輪速和車(chē)速。

　　首先我們談?wù)勢(shì)喫�。輪速就是�?chē)輪的運(yùn)動(dòng)速度，如果將車(chē)輪半徑視為不變的話(huà)（實(shí)際上是變的），輪速是可以通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)速和車(chē)輪半徑計(jì)算出來(lái)的，因此我們?cè)谶@里主要探討一下車(chē)輪轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法。目前，常見(jiàn)的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，無(wú)非就是用各種傳感器（光電/磁電/霍爾）搭配一個(gè)編碼盤(pán)，隨著編碼盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器上可以產(chǎn)生脈沖信號(hào)，最終通過(guò)脈沖信號(hào)的頻率或周期來(lái)計(jì)算出轉(zhuǎn)速。下圖便是傳統(tǒng)的磁電式輪速傳感器和霍爾傳感器搭配編碼盤(pán)工作時(shí)輸出的信號(hào)示意圖。

　　對(duì)于ABS來(lái)說(shuō)，由于對(duì)價(jià)格十分敏感（目前一套液壓ABS的報(bào)價(jià)僅為幾百元人民幣）且對(duì)系統(tǒng)的可靠性要求高，大多數(shù)都采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低廉的磁電式輪速傳感器或者霍爾輪速傳感器搭配鋼制的編碼盤(pán)（也有人稱(chēng)之為齒圈）。由于傳感器自身的特性限制，以及編碼盤(pán)工藝的限制，通常ABS的車(chē)輪轉(zhuǎn)速編碼盤(pán)齒數(shù)都較少，轎車(chē)上常見(jiàn)的齒數(shù)約為48齒。較少的齒數(shù)帶來(lái)的問(wèn)題就是輪速傳感器在低轉(zhuǎn)速時(shí)每秒輸出的脈沖數(shù)較少，如果單純采用“頻率法”計(jì)算的話(huà)，可能會(huì)影響計(jì)算的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。目前的ABS控制策略，滑移率計(jì)算周期通常為5ms（毫秒）~10ms。在車(chē)輛低速行駛時(shí)，5ms的周期內(nèi)甚至可能沒(méi)有輪速脈沖信號(hào)，因此ABS的輪速計(jì)算就要將“周期法”和“頻率法”結(jié)合起來(lái)，甚至要跨周期拼接信號(hào)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。輪速算法也算是ABS控制算法當(dāng)中的一個(gè)核心的算法，細(xì)節(jié)非常多，感興趣的朋友可以自行查找資料進(jìn)行更深入的研究，也可以私信我進(jìn)行私下的討論。

　　下面我們?cè)僬f(shuō)說(shuō)車(chē)速。車(chē)速其實(shí)就是指車(chē)身相對(duì)地面的移動(dòng)速度。科技發(fā)展到今天，測(cè)量一個(gè)物體的對(duì)地速度實(shí)在是再簡(jiǎn)單不過(guò)了，我們可以用五輪儀、光電式速度傳感器（工作原理類(lèi)似光電鼠標(biāo)）以及GPS等進(jìn)行測(cè)量。但是對(duì)于ABS來(lái)說(shuō)，由于對(duì)成本、可靠性、實(shí)時(shí)性等方面有要求，以上所說(shuō)的那些方法全都不適用。

　　為了節(jié)省成本，整個(gè)ABS當(dāng)中僅有的傳感器便是輪速傳感器，因此ABS也是通過(guò)輪速信息來(lái)估算車(chē)速的。舉一個(gè)比較簡(jiǎn)單的方法做例子——“次大輪速法搭配速度變化限制”。這里簡(jiǎn)單解釋一下這個(gè)算法：把輪速排序后選出第二大的輪速作為車(chē)速，如果此時(shí)刻的車(chē)速與上一刻的車(chē)速相比超出了最大的速度變化限值，則將此時(shí)刻的車(chē)速修正為“上一刻車(chē)速+速度變化限值”。當(dāng)然，那些成熟的ABS方案里對(duì)車(chē)速估算肯定有更復(fù)雜更可靠的方法，但是無(wú)論如何，其都要以輪速為基礎(chǔ)進(jìn)行估算。

　　通常情況下，你在儀表板上看到的車(chē)速實(shí)際上也是ABS輸出的，不信你把ABS插頭拔了看看儀表板還有沒(méi)有車(chē)速顯示。

　　最后多說(shuō)兩句，其實(shí)目前的ABS，僅僅依靠幾個(gè)輪速傳感器，不僅可以知道輪速、車(chē)速，甚至還能估算出制動(dòng)主缸和輪缸的壓力。