張雪 張美吉

摘 要：動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)能夠?qū)囕v的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方面的管理和控制，在車輛的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，能夠有效地改善車輛的高速?gòu)澋佬旭傔^(guò)程當(dāng)中操作的穩(wěn)定性也能夠有效的避免受到大的側(cè)向力的影響，車輛動(dòng)力學(xué)是一項(xiàng)新型的和安全系數(shù)比較高的技術(shù)。本文主要針對(duì)典型車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行主要的研究，對(duì)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并且對(duì)其中應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行主要的研究。

關(guān)鍵詞：典型車輛;動(dòng)力學(xué);穩(wěn)定性控制系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù);研究

典型車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)主要是能夠?qū)囕v在行駛過(guò)程當(dāng)中遇到高速?gòu)澋罆r(shí)能夠保持一定的穩(wěn)定性，還能夠有效地減緩受到大的側(cè)向力作用時(shí)對(duì)車輛的控制造成的影響，這是一項(xiàng)能夠?qū)囕v在行駛過(guò)程當(dāng)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(duì)它的命名也有不同的差別，在車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(duì)車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和算法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并針對(duì)控制的變量的確定和控制算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，然后對(duì)具體的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié)。

1 動(dòng)力性穩(wěn)定系統(tǒng)中的VDSC 的研究狀況

隨著我國(guó)車輛技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)際上的大多數(shù)的汽車公司都專心于研究VDSC 技術(shù)，起初這項(xiàng)技術(shù)的提出主要就是為了能夠?qū)M擺力矩進(jìn)行有效的控制，從而加強(qiáng)了對(duì)這方面的系統(tǒng)性的研究。隨著我國(guó)汽車行業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)這項(xiàng)理論研究也予以了更PI 算法 多的關(guān)注，我國(guó)主要采用像平面的分析方法對(duì)車輛的新側(cè)偏角和橫擺角速度的穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且還利用這項(xiàng)技術(shù)和ab s技術(shù)進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，促進(jìn)二者之間的相互切換，從而對(duì)汽車進(jìn)行有效的控制，促進(jìn)汽車的穩(wěn)定性。這項(xiàng)技術(shù)的控制算法主要采用的是增量PI算法，利用的質(zhì)心側(cè)偏角的穩(wěn)定性來(lái)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的判斷，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門和制動(dòng)力矩的相互調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)門限值進(jìn)行一定的控制。后來(lái)在主要的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，僅依賴前后軸的制動(dòng)力分配對(duì)車輛的橫擺力矩進(jìn)行詳細(xì)的控制，并詳細(xì)的設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的VDSC變結(jié)構(gòu)控制器。

2 VDSC 結(jié)構(gòu)和控制流程分析

在研究過(guò)程當(dāng)中主要能夠?qū)崿F(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的途徑有以下幾個(gè)方面。第一，根據(jù)車上載有的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)VDSC的工程。第二，根據(jù)這項(xiàng)工程與其他的各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的穩(wěn)定性控制。但是就目前我國(guó)的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)第一種控制方法應(yīng)用性比較廣泛，第二種的應(yīng)用方法主要是用于車輛底盤的集成的控制。VDSC 主要是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)上增加橫向和縱向的加速度的傳感器，甚至還能夠?qū)喬サ倪\(yùn)行進(jìn)行有效的控制，檢測(cè)車輪的跳動(dòng)的狀況。VDSC 控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中還需要其他的三個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)車輛的動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行一定的協(xié)調(diào)，這樣的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面能夠消除驅(qū)動(dòng)工況之間和控制器過(guò)渡階段的不連續(xù)性，從而促進(jìn)車輛在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中的穩(wěn)定性和安全性。具體的控制過(guò)程主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，具體的控制過(guò)程主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，第一。，根據(jù)車輛控制器的方向盤的轉(zhuǎn)角和油門踏板的位置等判斷駕駛員在駕駛的過(guò)程當(dāng)中具體的行車意圖，并且能夠計(jì)算出車輛運(yùn)行狀態(tài)的具體參數(shù)值。傳感器還能夠測(cè)量出橫擺角的速度，還能夠測(cè)量出橫向和縱向的加速度，對(duì)路面的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)等信息來(lái)計(jì)算車輛實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)的參數(shù)值，并且這個(gè)參數(shù)值還能夠和計(jì)算值進(jìn)行相互比較，如果偏離程度達(dá)到規(guī)定的范疇就需要控制橫板立直并且轉(zhuǎn)化成為內(nèi)循環(huán)車輛滑動(dòng)率控制的名義變量設(shè)定值。在車輛的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中還需要對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器在應(yīng)用車輛起步時(shí)的加速度進(jìn)行有效的控制，確?？刂频乃俣仍诤侠淼姆秶畠?nèi)。

3 對(duì)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(yùn)行過(guò)程狀態(tài)中的基本變量，對(duì)橫擺角速度的確定，就是能夠讓車輛在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)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(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中側(cè)向加速度比路面的名義上的運(yùn)動(dòng)速度小時(shí)，車輛就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。不同的公司對(duì)VDSC 技術(shù)的控制算法有不同的形式，主要集中于橫擺角控制和質(zhì)心側(cè)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(jìn)行控制，從整體上促進(jìn)車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 穩(wěn)定性控制的參數(shù)分析

汽車的運(yùn)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(jìn)行測(cè)量，甚至在傳感器價(jià)位太高的情況下不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，有的汽車也不能夠使用傳感器，只能夠通過(guò)觀測(cè)進(jìn)行。VDSC 系統(tǒng)狀態(tài)下的參量就能夠直接的通過(guò)傳感器對(duì)具體的物體進(jìn)行測(cè)量，但是處于中間位置的觀測(cè)器需要底層的觀測(cè)器的幫助進(jìn)行觀測(cè)，處于頂端位置的觀測(cè)器就能夠?qū)ζ渌课坏挠^測(cè)器進(jìn)行綜合運(yùn)用，從根本上對(duì)汽車的動(dòng)力能進(jìn)行有效的控制，保證車輛的良好運(yùn)行。在這過(guò)程當(dāng)中需要對(duì)影響車輛運(yùn)行的狀態(tài)的重要的參量進(jìn)行重點(diǎn)控制，包括車速的變化對(duì)力能的影響，輪胎和路面等都需要進(jìn)行考慮。對(duì)車輛的運(yùn)行參數(shù)和穩(wěn)定性進(jìn)行有效控制中，動(dòng)力是重要的參量，并且還能夠?qū)ζ渌麉⒘康木唧w估算有重要的影響。它還能夠通過(guò)對(duì)壓力傳感器的糾正進(jìn)行改善，但是如果傳感器出現(xiàn)故障，不能夠得到準(zhǔn)確的壓力值，汽車的穩(wěn)定性就會(huì)受到嚴(yán)重的影響。所以在對(duì)VDSC 進(jìn)行進(jìn)行控制的時(shí)候，需要對(duì)壓力的估算予以更多的關(guān)注，如果傳感器的壓力值不能夠得到準(zhǔn)確的數(shù)字，就需要對(duì)模型進(jìn)行估算。

4 典型車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制策略的探究

4.1 加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的投入

汽車的穩(wěn)定性控制需要投入更多的控制技術(shù)，包括對(duì)車輛、駕駛員、路面等參量進(jìn)行全面性的控制，對(duì)駕駛員的行使的主要意圖進(jìn)行全面性的分析，并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性控制。促進(jìn)VDSC 控制系統(tǒng)的有效實(shí)行，可以采用兩種形式進(jìn)行控制，第一種形式為AYC 的控制形式，對(duì)橫擺角速度和側(cè)偏角速度進(jìn)行有效的控制，確定好控制的距離。第二種形式對(duì)車輪的滑動(dòng)的距離進(jìn)行有效的計(jì)算，從而對(duì)車輪的動(dòng)力進(jìn)行確定，保證對(duì)車輪制動(dòng)的有效實(shí)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(duì)橫擺角控制變量進(jìn)行分析，因?yàn)檫@個(gè)變量能夠真實(shí)的反應(yīng)出車輛的具體的特征，穩(wěn)定性很強(qiáng)。為了能夠更好的對(duì)車輛的具體狀況進(jìn)行控制，保證車輛的運(yùn)行，還需要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的投入，促進(jìn)車輛VDSC 控制系統(tǒng)的良好實(shí)行，從根本上對(duì)車輛的動(dòng)力穩(wěn)定性進(jìn)行控制。

4.2 對(duì)駕駛員進(jìn)行綜合素質(zhì)的提升

提高駕駛證的綜合素質(zhì)，對(duì)車輛的動(dòng)力穩(wěn)定性控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的掌握，理論聯(lián)系實(shí)際，從根本上促進(jìn)車輛的穩(wěn)定運(yùn)行，駕駛員的行使意圖和路面都能夠?qū)囕v的穩(wěn)定性造成一定的影響，為了能夠更好的保證車輛動(dòng)力性穩(wěn)定系統(tǒng)的運(yùn)行，加強(qiáng)對(duì)駕駛員綜合素質(zhì)的提升，提高車輛的理論知識(shí)的難度，讓駕駛證從實(shí)際行車中與理論知識(shí)盡心全方面的結(jié)合，促進(jìn)綜合水平的提升，只有將影響穩(wěn)定性系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)變量準(zhǔn)確的控制好就能夠從根本上促進(jìn)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(qiáng)科研人員的力度投入

在具體的科研計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，加強(qiáng)投入更多的科研人員，從根本上保證計(jì)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(tuán)隊(duì)的專業(yè)技能，促進(jìn)了科研成果的良好運(yùn)行，VDSC 控制系統(tǒng)在具體的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中還存在一定的問題，需要對(duì)其進(jìn)行一定的改善，要想得到完美就需要對(duì)其進(jìn)行有效的細(xì)致化的檢查，從小的問題當(dāng)中發(fā)現(xiàn)大的問題，提高解決問題的能力，促進(jìn)科研成果的有效提高，也能夠促進(jìn)VDSC 控制系統(tǒng)在車輛動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中的良好運(yùn)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

汽車的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要進(jìn)行詳細(xì)的研究和實(shí)踐，從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)其進(jìn)行解決。VDSC 控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用當(dāng)中仍舊存在許多的額問題，主要是系統(tǒng)的研發(fā)。對(duì)結(jié)構(gòu)控制需要有專業(yè)的技術(shù)支持，這就需要根據(jù)具體的實(shí)際情況對(duì)影響動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的具體參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)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(jìn)行主要的研究，促進(jìn)整體科學(xué)技術(shù)水平的提高，同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)人才的投入，加大科研的投入，促進(jìn)VDSC 動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在車輛運(yùn)行當(dāng)中的良好運(yùn)行，從整體上提高穩(wěn)定性。

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