車輛動力學穩定性控制理論的淺析

王勇

（棗莊經濟學校，山東 棗莊 277000）

[摘 要] 車輛的動力受到多方面因素的影響，車輛的轉向特性也會隨著這些因素的變化而變化。根據這一現象，車輛動力學中開拓了車輛動力穩定性控制理論。接下來，對車輛動力學穩定性理論的基本內容、控制邏輯和控制算法等方面進行簡析，提高車輛的控制功能和穩定性能。

[關 鍵 詞] 車輛動力學；穩定性；控制原理

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）09-0053-01

車輛如果不能夠達到一定的穩定性，就很容易出現交通事故。車輛的運行中也受到很多因素的影響，例如風向的影響，當車輛受到側向風影響時，車輛往往會出現側滑、側翻等危險事故。除了風向，還有許多因素都會影響大車輛運行時的穩定性，由此可見車輛動力學中穩定性的重要性。

一、車輛動力學穩定性控制理論內容

車輛在運行的過程中，會遇到轉向，這時車輛運行的軌跡是一個曲線；當車輛遇到側向風時，側向風的風力達到或超過一定程度時，車輛也會出現曲線運動。曲線運動就表示了車輛即將或者已經失去了動力學的穩定性，此時會提高車輛發生事故的比率。因此，要采取一定的措施增加車廂的動力學穩定性。針對這種情況，達到控制車輛動力學穩定性的目的，主要的方向是減少側向力對車輛的影響，或者增大側向力的潛能。

（一）減少側向力的影響

要想減少側向力的影響，主要采取的措施是控制方向盤的轉向弧度，或者通過制動來控制側向力的大小。當車輛在受到一定程度側向力影響時，主要是指輪胎和路面的附著程度幾乎達到或者超過極限，如果產生這種情況，就不會采取通過方向盤的控制辦法，因為這種方法對于這種情況的改善情況不明顯。

（二）增大側向力的潛能

行駛狀態是多樣的，相對的，增大側向力潛能的方向也是多樣的。車輛需要增大側向力的情況主要有以下幾種：

1.車輛處于驅動行駛狀態。出現這種情況的時候，采取的措施是減少驅動力，即減小發動機節氣門開度、延遲點火或者減少燃油供給的具體操作方式等。除此之外，還可以選擇在車輪上加大一些動力。

2.車輛處于制動行駛狀態。應對的措施是減小制動力。這種方式的工作原理是，當制動力減小時，相應的，車輛的驅動力就會增大，車輛驅動力增大會引起同一側的側偏角增大，從而增大側向力的潛能。

因此，遇到上述兩種情況時，可以采取增大車輛側向力潛能的方式進行車輛控制，提高車輛的安全性，減少車輛安全事故的發生。

二、車輛動力學穩定性控制理論存在的意義

上文我們提到，車輛動力學穩定性控制理論實際就是，在車輛行駛過程中，減少一些影響車輛安全問題的因素。車輛的安全問題主要包括兩個方面：一是被動安全，二是主動安全。而車輛動力學穩定性控制理論存在的意義主要是第二種相關，即主動安全。主動安全的內容就是提高車輛行駛的穩定性，減少安全事故的發生。

影響主動安全性的因素主要有三個，駕駛員、車輛以及車輛行駛的環境。這三個因素之間都有一定的關聯，并且共同影響著車輛的主動安全性。而車輛動力學穩定性控制理論主要針對車輛和駕駛員這兩個因素，減少車輛行駛環境因素的影響，提高車輛運行的主動安全性。

三、車輛動力學穩定性控制理論的應用情況

車輛動力學穩定性控制理論運用的內容包括如何進行車輛穩定性系統的方案選擇、如何選擇和優化控制變量、研究和開發控制系統問題、開發和應用傳感器問題等。接下來將分析該理論在實際市場中得到應用的情況以及存在的問題。

（一）理論的實際運用

車輛動力學穩定性控制理論的實際運用主要表現為防抱死系統和牽引力控制系統的應用，同時，還會有一些其他常規技術的運用。車輛動力學穩定性控制理論既包含了防抱死系統的內容，還包含了牽引力控制系統的內容，并主要由這兩種系統的優點組成。在市場中使用的車輛動力學控制系統主要有以下幾種：

1.電子穩定系統。這種控制系統結合了防抱死系統和牽引力控制系統的優點，通過發動機來控制主動制動力，從而進行車輛動力的控制。

2.車輛穩定控制系統。這種系統的實用原理，主要是獨立制動和控制車輛的車輪，從而控制車輛偏轉時的角度，將偏轉角度控制在一定的范圍內。

同時，市場上不少車輛公司仍舊在研究，運用車輛動力學穩定性控制理論。

（二）該理論應用中的問題

雖然該理論結合了防抱死系統和牽引力系統的好處，但是在投入市場的實際研究中仍舊存在一些問題。最為重要的就是，生產和運用這個理論下的系統成本過高，導致在一些低端車輛中難以匹配，即難以得到大量的推廣，很難成為所有汽車都可以配有的裝置。因此，要想更加廣泛地運用該理論，首先就要解決成本問題，降低成本，提升該理論產生系統的配有率。

綜上，車輛動力學穩定性控制理論是一個較為復雜的理論知識，因為它包含了許多方面的內容，主要是由防抱死系統控制理論和牽引力控制理論組成，通過上文的分析，我們也了解到，該理論在實際運用的過程中，首先遇到的就是成本過高的問題，這便意味著該理論很難得到廣泛應用，或者應用效果不佳。但是，車輛安全問題是車輛行駛不能避免的問題，因此，要使該理論得到充分的運用，需要解決一些實際的問題，反復試驗。

參考文獻：

[1]喻凡，林逸.汽車系統動力學[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2]郭孔輝.汽車操縱動力學原理[M].南京：江蘇科學技術出版社，2011.