典型車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及關鍵技術

張雪 張美吉

摘 要：動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)能夠對車輛的整體運行狀態(tài)進行全方面的管理和控制，在車輛的運行過程當中，能夠有效地改善車輛的高速彎道行駛過程當中操作的穩(wěn)定性也能夠有效的避免受到大的側向力的影響，車輛動力學是一項新型的和安全系數(shù)比較高的技術。本文主要針對典型車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)和關鍵技術進行主要的研究，對穩(wěn)定性控制系統(tǒng)進行簡單的介紹，并且對其中應用到的關鍵技術進行主要的研究。

關鍵詞：典型車輛;動力學;穩(wěn)定性控制系統(tǒng);關鍵技術;研究

典型車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)主要是能夠對車輛在行駛過程當中遇到高速彎道時能夠保持一定的穩(wěn)定性，還能夠有效地減緩受到大的側向力作用時對車輛的控制造成的影響，這是一項能夠對車輛在行駛過程當中保持車輛穩(wěn)定性的一種監(jiān)控系統(tǒng)。不同的研發(fā)部門對它的命名也有不同的差別，在車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的結構上也存在著一定的差異性，但是它的功能和原理都具有一致性。本文主要針對車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的結構和算法進行簡單的介紹，并針對控制的變量的確定和控制算法進行了詳細的分析，然后對具體的關鍵技術進行詳細的總結。

1 動力性穩(wěn)定系統(tǒng)中的VDSC 的研究狀況

隨著我國車輛技術的快速發(fā)展，國際上的大多數(shù)的汽車公司都專心于研究VDSC 技術，起初這項技術的提出主要就是為了能夠對橫擺力矩進行有效的控制，從而加強了對這方面的系統(tǒng)性的研究。隨著我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展對這項理論研究也予以了更PI 算法 多的關注，我國主要采用像平面的分析方法對車輛的新側偏角和橫擺角速度的穩(wěn)定區(qū)域進行詳細的分析，并且還利用這項技術和ab s技術進行相互協(xié)調，促進二者之間的相互切換，從而對汽車進行有效的控制，促進汽車的穩(wěn)定性。這項技術的控制算法主要采用的是增量PI算法，利用的質心側偏角的穩(wěn)定性來對其進行詳細的判斷，通過對發(fā)動機節(jié)氣門和制動力矩的相互調節(jié)來對門限值進行一定的控制。后來在主要的發(fā)展過程當中不考慮發(fā)動機的控制，僅依賴前后軸的制動力分配對車輛的橫擺力矩進行詳細的控制，并詳細的設計了對應的VDSC變結構控制器。

2 VDSC 結構和控制流程分析

在研究過程當中主要能夠實現(xiàn)這項技術的途徑有以下幾個方面。第一，根據(jù)車上載有的系統(tǒng)來實現(xiàn)VDSC的工程。第二，根據(jù)這項工程與其他的各個系統(tǒng)之間的協(xié)調配合來實現(xiàn)對車輛的穩(wěn)定性控制。但是就目前我國的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)第一種控制方法應用性比較廣泛，第二種的應用方法主要是用于車輛底盤的集成的控制。VDSC 主要是通過對傳統(tǒng)的技術上增加橫向和縱向的加速度的傳感器，甚至還能夠對輪胎的運行進行有效的控制，檢測車輪的跳動的狀況。VDSC 控制系統(tǒng)在具體的應用過程當中還需要其他的三個控制系統(tǒng)對其進行協(xié)調，對車輛的動力學控制系統(tǒng)的應用進行一定的協(xié)調，這樣的控制系統(tǒng)在設計方面能夠消除驅動工況之間和控制器過渡階段的不連續(xù)性，從而促進車輛在運行的過程當中的穩(wěn)定性和安全性。具體的控制過程主要表現(xiàn)為以下幾個方面，具體的控制過程主要表現(xiàn)為以下幾個方面，第一。，根據(jù)車輛控制器的方向盤的轉角和油門踏板的位置等判斷駕駛員在駕駛的過程當中具體的行車意圖，并且能夠計算出車輛運行狀態(tài)的具體參數(shù)值。傳感器還能夠測量出橫擺角的速度，還能夠測量出橫向和縱向的加速度，對路面的信息進行準確的估計。根據(jù)發(fā)動機和傳動系統(tǒng)等信息來計算車輛實際運行的狀態(tài)的參數(shù)值，并且這個參數(shù)值還能夠和計算值進行相互比較，如果偏離程度達到規(guī)定的范疇就需要控制橫板立直并且轉化成為內循環(huán)車輛滑動率控制的名義變量設定值。在車輛的運行過程當中還需要對驅動控制器在應用車輛起步時的加速度進行有效的控制，確?？刂频乃俣仍诤侠淼姆秶畠取?/p>

3 對控制變量的確定研究及其參數(shù)的分析

3.1 橫擺力速度

橫擺速度主要就是描述車輛在運行過程狀態(tài)中的基本變量，對橫擺角速度的確定，就是能夠讓車輛在實際的運行過程當中角速度能夠等同于名義的角速度。一般情況下，車輛在系統(tǒng)的路面進行運動過程當中側向加速度比路面的名義上的運動速度小時，車輛就會出現(xiàn)不穩(wěn)定的運行狀態(tài)。不同的公司對VDSC 技術的控制算法有不同的形式，主要集中于橫擺角控制和質心側偏角控制等形式，在特殊的情況下還有可能采取二者合一的形式進行控制，從整體上促進車輛運行的穩(wěn)定性。

3.2 穩(wěn)定性控制的參數(shù)分析

汽車的運行狀態(tài)的穩(wěn)定性和影響汽車行駛的參量有很重要的聯(lián)系，參量的變化不能夠直接的進行測量，甚至在傳感器價位太高的情況下不能夠對其進行準確的測量，有的汽車也不能夠使用傳感器，只能夠通過觀測進行。VDSC 系統(tǒng)狀態(tài)下的參量就能夠直接的通過傳感器對具體的物體進行測量，但是處于中間位置的觀測器需要底層的觀測器的幫助進行觀測，處于頂端位置的觀測器就能夠對其他部位的觀測器進行綜合運用，從根本上對汽車的動力能進行有效的控制，保證車輛的良好運行。在這過程當中需要對影響車輛運行的狀態(tài)的重要的參量進行重點控制，包括車速的變化對力能的影響，輪胎和路面等都需要進行考慮。對車輛的運行參數(shù)和穩(wěn)定性進行有效控制中，動力是重要的參量，并且還能夠對其他參量的具體估算有重要的影響。它還能夠通過對壓力傳感器的糾正進行改善，但是如果傳感器出現(xiàn)故障，不能夠得到準確的壓力值，汽車的穩(wěn)定性就會受到嚴重的影響。所以在對VDSC 進行進行控制的時候，需要對壓力的估算予以更多的關注，如果傳感器的壓力值不能夠得到準確的數(shù)字，就需要對模型進行估算。

4 典型車輛動力學穩(wěn)定性控制策略的探究

4.1 加強科學技術的投入

汽車的穩(wěn)定性控制需要投入更多的控制技術，包括對車輛、駕駛員、路面等參量進行全面性的控制，對駕駛員的行使的主要意圖進行全面性的分析，并對其進行穩(wěn)定性控制。促進VDSC 控制系統(tǒng)的有效實行，可以采用兩種形式進行控制，第一種形式為AYC 的控制形式，對橫擺角速度和側偏角速度進行有效的控制，確定好控制的距離。第二種形式對車輪的滑動的距離進行有效的計算，從而對車輪的動力進行確定，保證對車輪制動的有效實行，防止車輪出現(xiàn)受損的狀況。選擇好合適的控制變量，主要針對橫擺角控制變量進行分析，因為這個變量能夠真實的反應出車輛的具體的特征，穩(wěn)定性很強。為了能夠更好的對車輛的具體狀況進行控制，保證車輛的運行，還需要加強科學技術的投入，促進車輛VDSC 控制系統(tǒng)的良好實行，從根本上對車輛的動力穩(wěn)定性進行控制。

4.2 對駕駛員進行綜合素質的提升

提高駕駛證的綜合素質，對車輛的動力穩(wěn)定性控制系統(tǒng)進行有效的掌握，理論聯(lián)系實際，從根本上促進車輛的穩(wěn)定運行，駕駛員的行使意圖和路面都能夠對車輛的穩(wěn)定性造成一定的影響，為了能夠更好的保證車輛動力性穩(wěn)定系統(tǒng)的運行，加強對駕駛員綜合素質的提升，提高車輛的理論知識的難度，讓駕駛證從實際行車中與理論知識盡心全方面的結合，促進綜合水平的提升，只有將影響穩(wěn)定性系統(tǒng)運行的參數(shù)變量準確的控制好就能夠從根本上促進了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了車輛的行使安全。

4.3 加強科研人員的力度投入

在具體的科研計算過程當中，加強投入更多的科研人員，從根本上保證計算能力的提升，這樣也能夠全面的分析出參數(shù)變量的影響因素，提高了團隊的專業(yè)技能，促進了科研成果的良好運行，VDSC 控制系統(tǒng)在具體的運行過程當中還存在一定的問題，需要對其進行一定的改善，要想得到完美就需要對其進行有效的細致化的檢查，從小的問題當中發(fā)現(xiàn)大的問題，提高解決問題的能力，促進科研成果的有效提高，也能夠促進VDSC 控制系統(tǒng)在車輛動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中的良好運用。

5 結束語

汽車的動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在具體的應用過程當中需要進行詳細的研究和實踐，從實踐中發(fā)現(xiàn)問題，對其進行解決。VDSC 控制系統(tǒng)在具體的應用當中仍舊存在許多的額問題，主要是系統(tǒng)的研發(fā)。對結構控制需要有專業(yè)的技術支持，這就需要根據(jù)具體的實際情況對影響動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的具體參數(shù)進行詳細的分析，找到具體的影響的因素和辦法，根據(jù)具體的參數(shù)進行主要的研究，促進整體科學技術水平的提高，同時還需要加強對人才的投入，加大科研的投入，促進VDSC 動力學穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在車輛運行當中的良好運行，從整體上提高穩(wěn)定性。

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