淺談汽車底盤集成系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制問題

秦立友 趙云

摘 要：目前，我國的汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。同時，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速進步，越來越多的技術(shù)開始應(yīng)用在汽車生產(chǎn)中，并且催生出了更多的新產(chǎn)品，在促進汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，也加劇了汽車市場的競爭。面對這種形勢，汽車企業(yè)要想提高自身的競爭力，最關(guān)鍵的就是要保障汽車的品質(zhì)和安全性。其中底盤系統(tǒng)會對汽車的行駛安全產(chǎn)生最直接影響，所以有必要加強對汽車底盤集成系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，這也是本文討論的中心話題。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；集成系統(tǒng)；協(xié)調(diào)控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.238

隨著汽車的普及，人們的出行也更加便利，但是隨之而來的交通安全事故也在逐年增加，給人們的生活安全以及社會的穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。為了增強汽車的安全性能，汽車企業(yè)對汽車底盤系統(tǒng)設(shè)計的重視度不斷提高，已經(jīng)成為當(dāng)前汽車設(shè)計和生產(chǎn)的主流。而且，隨著汽車生產(chǎn)工藝的改進和相關(guān)技術(shù)的變革，傳統(tǒng)的單系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前汽車行車安全的需求了，所以集成系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用于汽車的底盤系統(tǒng)，。下面，我們就底盤集成系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制展開了具體論述。

1 汽車底盤集成系統(tǒng)的類型

1.1 ABS 防抱死制動系統(tǒng)

該系統(tǒng)最主要的作用就是能對汽車車輪的傳動進行有效控制。這一功能實現(xiàn)的基本原理如下：利用在車輪上安裝的傳感器，在較短的時間內(nèi)，快速將抱死車輪的信號進行傳遞。當(dāng)控制器在接收到這一信號之后，就會在第一時間內(nèi)降低車輪制動缸中的油壓參數(shù)，這樣就能夠縮短完成制動的力矩，在經(jīng)過一段時間后，恢復(fù)正常。ABS防抱死制動系統(tǒng)對車輪的控制就是通過上述過程的循環(huán)來完成的。這種控制方式的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：能有效語法能夠側(cè)滑或者無法控制等現(xiàn)象發(fā)生，保障汽車的安全行駛。

我們可以通過如下公式和其他控制系統(tǒng)進行比較：△s=Sp-S。在這一公式中，Sp代表安全的滑移參數(shù)，而S則代表車輪實際的滑移參數(shù)。由此可知，如果△s的結(jié)果小于0，則表示系統(tǒng)的制動力較?。划?dāng)結(jié)果為0時，可以保持制動力；當(dāng)結(jié)果大于0時，則應(yīng)該增加制動力。

1.2 ASS主動懸架系統(tǒng)

減震是ASS主動懸架系統(tǒng)的主要作用。在這一系統(tǒng)中，主動懸架是發(fā)生器的直接作用動作器，主要負(fù)責(zé)對輸入和輸出的信號進行反饋和控制，所以減震效果比較顯著。在這一系統(tǒng)中，它對動作器提出了較高的要求，其產(chǎn)生的力和其他力的控制信號需要保持一致，以便對信息進行及時跟蹤和搜集、整理，為汽車的平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)。

ASS主動懸架系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，而且要求能夠全方位的判斷各種情況，例如懸下質(zhì)量、輪胎的剛度、彈簧的剛度、懸架的動力以及路面的平整度等，然后根據(jù)這些情況來搜集和整理相關(guān)的數(shù)據(jù)，對其進行合理控制。

通常來說，系統(tǒng)控制可以分為最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等2個部分：

①最優(yōu)控制：讓汽車達(dá)到最佳的運行狀態(tài)，要實現(xiàn)這一目標(biāo)，就是要利用設(shè)計控制器，在保證閉環(huán)系統(tǒng)各回路處于穩(wěn)定的條件下使輸出的干擾值呈現(xiàn)最小的狀態(tài)，從而保證汽車的穩(wěn)定運行；

②自適應(yīng)控制：對系統(tǒng)的各部分參數(shù)進行自動化的檢驗，銅鼓檢驗的數(shù)據(jù)對汽車的運行狀態(tài)進行判斷，并且按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

1.3 ESP電子穩(wěn)定程序

防抱死制動系統(tǒng)、加速防滑控制系統(tǒng)、制動輔助系統(tǒng)是該制動系統(tǒng)的3個重要組成部分，綜合性較強。該系統(tǒng)的主要作用就是，分析不同部分傳感器傳送的信息，然后利用內(nèi)部系統(tǒng)的計算機，向傳感器發(fā)出正確的指令，對汽車運行的狀態(tài)進行調(diào)整，讓車輛保持動態(tài)平衡。

一般而言，車輪傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、側(cè)滑傳感器和橫向加速器是ESP的主要組成結(jié)構(gòu)，通過這些傳感器，集成系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車不同部位的全面監(jiān)控，然后通過分析傳感器傳遞的信息發(fā)出指令，對汽車運行進行有效控制，確保汽車保持正確的行駛方向，安全的行車距離和穩(wěn)定性。

2 協(xié)調(diào)控制策略

2.1 分布式協(xié)調(diào)控制

這種協(xié)調(diào)控制方式又叫做分層遞進控制，具體就是指，將準(zhǔn)確度不高的簡單方法和高層精確先進的方法相互融合，共同構(gòu)成傳遞方式，實現(xiàn)對不同子系統(tǒng)的控制和管理。這種做法的好處體現(xiàn)在兩個方面：

①能實現(xiàn)對資源的充分利用和整合，確保分配的科學(xué)性和合理性；

②不同的子系統(tǒng)之間能夠相互交流，這樣有助于預(yù)防系統(tǒng)矛盾的產(chǎn)生，促進整體控制。

2.2 建立總判決制度

不同的集成系統(tǒng)在內(nèi)容上存在一定的差異，所以在同一個時間段對多個子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制時，很容易導(dǎo)致多種矛盾的產(chǎn)生，不利于對整個系統(tǒng)的有效控制，所以就需要建立一個總判決制度來實現(xiàn)對系統(tǒng)的整體控制?？偱袥Q機制的構(gòu)建主要是對各系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使其能夠相互配合，進行整體的控制，為汽車的安全穩(wěn)定運行提供良好的保障。

當(dāng)然，除了上述兩種策略之外，要對汽車底盤集成系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)和控制，還可以采用建立底盤電控集成控制模型的方法來實現(xiàn)。還有更多的協(xié)調(diào)和控制方法還需要我們在生產(chǎn)實踐中總結(jié)和探索。

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