論汽車底盤電控系統(tǒng)集成控制策略

摘 要：隨著我國經(jīng)濟實力不斷增加，汽車工業(yè)發(fā)展迅速，加上控制技術(shù)的日益先進，汽車底盤電子控制系統(tǒng)技術(shù)隨著汽車技術(shù)的提高也在不斷提高，而且無人汽車的呼聲很高，也是今后的發(fā)展方向，對于汽車的發(fā)展而言，汽車的底盤控制技術(shù)已經(jīng)遠遠落后智能控制技術(shù)，這會給汽車的整體性能造成影響，需要改進。本文對汽車底盤電控系統(tǒng)進行了簡單介紹，集中探討了汽車底盤集成控制的相關(guān)策略，結(jié)合個人的工作經(jīng)驗，分析了如何提高提升汽車的整體性能，僅供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；集成控制；策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.147

0 前言

隨著人們生活水平的提高，汽車的使用率已經(jīng)非常高，發(fā)揮著越來越重要的作用和不可替代的地位。汽車的使用越來越廣泛，廣泛的使用也帶來了很多交通事故，其中一部分原因在于人為因素，還有一部分原因在于汽車本身的質(zhì)量，汽車的安全性能引起了人們的關(guān)注，因此，有必要提高汽車本身的質(zhì)量，隨著無人駕駛的研究越來越深入，汽車的智能化控制也越來越重要，同時還要加強底盤系統(tǒng)設(shè)計的集成和智能化研究。

1 汽車底盤集成控制的安全性

汽車有專門制定的安全性標準，即主動安全和被動安全。主動安全的標準是：能夠預防汽車事故和保護人員的安全措施，這種形式被稱為主動安全保護。被動標準安全是：車輛發(fā)生意外的時候，車輛可以提供安全保護措施，綜合比較二者，主動安全的表現(xiàn)更為重要，更加以研究為導向。對于汽車底盤而言，主動安全控制系統(tǒng)具有以下幾個方面：電子，傳感和聯(lián)網(wǎng)等。在技術(shù)不斷發(fā)展的當今社會，又形成了新的控制系統(tǒng)，汽車底盤控制系統(tǒng)的使用率也逐漸提高，但與汽車整體來看，底盤控制性能提升并不明顯，有時還會受技術(shù)限制，整體安全性能不夠高。要想車輛的整體性能得到改善，必須全面提高汽車的控制性能，關(guān)于底盤集成控制系統(tǒng)的安全性能的研究還需進一步加深。

2 汽車底盤主要的電控系統(tǒng)控制

2.1 汽車底盤的制動與轉(zhuǎn)向的集成控制

在汽車底盤的集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，有必要研究制動器和底盤轉(zhuǎn)向的集成。如果該技術(shù)被開發(fā)并應用于汽車控制技術(shù)，那么汽車的整體安全性能將得到顯著提高。模型和控制的實際問題與實際應用的差別，汽車是一個復雜的非線性系統(tǒng)，在實踐中，對應的模型必須簡化，但是簡化模型不能保證精度，使用后產(chǎn)生的效果無法估計。汽車投入運行后，所有數(shù)據(jù)都不能保證完全理想化，參數(shù)變化太大，無法保證最優(yōu)控制。

2.2 防抱死系統(tǒng)

防抱死制動系統(tǒng)也被簡稱為ABS，它就是防止車輪鎖定的電子控制系統(tǒng)，原理是通過調(diào)節(jié)制動器，從而來增加車輪與地面之間的摩擦，降低車輛控制的響應速度，通過減少制動時間，來確保安全防抱死制動系統(tǒng)在汽車行駛時的作用，通過傳感器檢測車輪傳動的狀態(tài)，進而來對車輪進行控制，該控制方式是當前車輪驅(qū)動控制的最重要的控制方法。車輛通過車輪上的傳感器的信息傳輸，能夠及時感知死信號命令的傳遞，相應的控制器可以在收到信號后，發(fā)出對應指令，及時降低車輪制動缸的油壓，從而減小制動力矩。這種電子控制系統(tǒng)主要是通過信號調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。汽車車輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠防止汽車側(cè)面失控或滑倒，能夠在一定程度上提供安全保障。

2.3 電子穩(wěn)定程序

電子穩(wěn)定程序（ESP）是一種有效圍繞不穩(wěn)定駕駛狀態(tài)的電子控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)自動識別由于車主駕駛恐慌或錯誤指令引起的汽車突然變化。如果檢測到這種情況，ESP系統(tǒng)將介入有效地干擾車輪制動，從而確保車輛不會因混亂而導致安全事故。ESP電子穩(wěn)定程序通過識別信號來確定汽車的運動狀態(tài)，該系統(tǒng)采用傳感器和計算機芯片來對汽車的運動實時監(jiān)控，通過計算機芯片內(nèi)置平滑算法，對汽車的速度、角度進行測量，并將車輛運動狀態(tài)與安全范圍進行比較。當車輛的某些參數(shù)處于危險的環(huán)境中時，例如前后輪速度，角度差異等不同時，會產(chǎn)生反控制響應?？偟膩碚f，ESP電子穩(wěn)定程序由三個系統(tǒng)組成：加速防滑控制，制動輔助和防抱死制動。與簡單的防抱死制動系統(tǒng)相比，ESP系統(tǒng)更加全面，危險情況更加完善，運行平穩(wěn)的保證也更高，系統(tǒng)確保了汽車運行的最大穩(wěn)定性。

2.4 主動懸架系統(tǒng)

主動懸架系統(tǒng)（ASD），是用于連接車輪和車身之間的所有部件的總稱。懸架系統(tǒng)可有效減少車輪與車身之間的振動幅度，保證車輛在行駛時的可靠性和平穩(wěn)性。電控懸架系統(tǒng)包括兩種類型：主動懸架和半主動懸架系統(tǒng)，無論采用哪種懸架系統(tǒng)，其工作原理都是通過調(diào)節(jié)減震器和懸架的剛性，來使得車輛的沖擊幅度減小，從而減慢由車身不均勻性引起的波動。該系統(tǒng)可以輕微控制被動懸架的面積，使車身和地面波動保持恒定平衡，從而提高乘坐舒適性。

3 汽車安全性底盤集成控制策略研究

3.1 主動懸架控制

對于汽車底盤而言，主動懸架控制的應用非常廣，與縱向和側(cè)向控制技術(shù)的制動器相比，集成懸架控制通過控制車輪的垂直載荷，從而來影響縱向和工作側(cè)機構(gòu)，當縱向力和側(cè)向力達到極限時，將受到懸架的控制?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制是一種非線性算法，可以對運行中的車進行控制。為了增強對主動懸架的控制，許多維修人員采用絲帶或其他物體擋住三分之一的進氣管，增加進氣壓力，從而調(diào)節(jié)進氣量，實現(xiàn)對主動懸架的控制，使汽車不會自行熄火。

3.2 汽車底盤集成控制策略的測試研究

車輛在設(shè)計時必須加大測試的力度，而且要加大對汽車底盤集成控制的研究力度，通過測試能夠推動技術(shù)的發(fā)展，需要對測試結(jié)果多次進行總結(jié)，然后探索和發(fā)展經(jīng)驗，建立對應的實驗平臺，以實現(xiàn)車輛底盤的集成控制技術(shù)的研究，滿足集成制動，轉(zhuǎn)向和懸架的要求。而且測試的時候要結(jié)合國家標準，在不同環(huán)境中進行壓力測試，對測量數(shù)據(jù)進行特定分析，使得測試具有科學意義和應用價值。

4 結(jié)語

隨著新的控制技術(shù)的出現(xiàn)，汽車的底盤控制也要用新的技術(shù)，對車輛底盤電子電控系統(tǒng)進行集成控制和構(gòu)建，建立模型仿真，實現(xiàn)整體評估機制，提高汽車安全性能。

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作者簡介：楊志鵬（1990-），男，廣東惠州人，本科，初級講師，研究方向：機械工程及自動化。