汽車底盤集成及其控制技術研究

趙華

中天高科特種車輛有限公司 天津 301700

1 汽車底盤集成控制綜述

在1980年這段時間以來，已經從各個方面，進行了對于汽車的各個方面的性能的研究創新，已達到改善的目的，研究出了很多的底部主動控制系統。并且依據汽車的運動方向，還開發出了一些系統，主要有：縱向制動和驅動控制，橫向轉向和水平擺錘扭矩控制和垂直懸架控制。汽車的運動特征分為以下幾種：

（1）每個控制系統的控制目標不一致。例如，主動懸架的主要控制目標是舒適性。四輪轉向的主要控制目標是轉向穩定性。由于控制目標不一致，兩者的整合將發生沖突；

（2）各控制系統對執行器的控制存在干擾，如由駕駛員控制的制動器，防抱死制動系統ABS和電子穩定程序ESP；

（3）多個控制系統可以完成相同的控制目標。例如，轉向期間的轉向穩定性可以通過方向盤轉向AFS，主動后輪轉向ARS和ESP來實現。另外，基于反饋的控制的存在時間和相位存在延遲，并且系統的冗余很大，尤其是傳感器冗余。

2 我國汽車底盤發展現狀

在推動我們國家的汽車技術方面的發展上，主要依靠兩個方面，分別是底盤以及汽車專用設備其技術方面的發展水平高低。在1990年，尤其是在我們國家也加入WTO組織之后，使得國際上各種知名的汽車零部件進入到我們國家，很大程度促進了我們國家汽車底盤技術水平的發展。

3 車輛底盤集成控制技術研究

3.1 底盤集成控制結構研究

（1）集成控制。集成控制通過一系列有序單元呈現所有信息動態，包括傳感器等信息。該動態信息的實現是通過多個目標計算過程對制動器的標準化控制。該控制技術可以有效地實現集成控制。通過成功開發集成控制器技術，取代了各種子系統控制器，推動了控制集成技術的發展。

（2）協調控制。協調控制是在每個子系統的集成控制和控制之間形成的控制模式。該模式在當地條件的基礎上充分利用原始控制模塊，并為每個子模塊的順序增加協調控制。實現協調每個子系統工作的目標。協調控制器將在操作期間準確地探索車輛的狀態，識別駕駛員工作狀態中的意識，并將控制感知命令分散到中間層中的每個控制器，然后將控制器分散到中間層。每個子執行器執行管理控制。

3.2 底盤主動控制系統探索

底盤主動控制系統可根據車輛的運動狀態分為以下內容：橫向轉向和橫擺力矩控制，縱向制動和驅動控制，以及垂直懸架控制。

車輛底盤控制系統技術的發展不斷完善，在開發過程中強調輪胎與地面的接觸。由于汽車的軌跡不相同，控制系統之間的關系不是彼此隔離的，而是相互依賴和相互依賴的關系。為了控制執行器，每個子系統都有一個限制。例如，當制動器處于工作過程中時，它將受到許多因素的限制和影響，例如駕駛員的意識，電子穩定系統ESP和防抱死制動系統ABS。需要通過若干其他控制系統來實現相同的控制目標。例如，轉向過程的穩定性通過主動前輪轉向AFS，主動后輪轉向ARS和ESP實現。此外，反饋控制時間，相位實現時間，系統和傳感器冗余之間也存在著不可分割的關系。

3.3 汽車底盤集成控制液壓系統研究

（1）電子穩定程式ESP。電子穩定程序是一種新的車輛底盤集成控制系統，通過干擾制動系統和傳動系統來提高車輛的行駛穩定性。它可以在任何駕駛情況下實時監控車輛的行駛穩定性，為駕駛員提供主動，安全的駕駛保障。該產品已廣泛應用于中高端汽車。目前，國內外ESP的研發基于原有的汽車防抱死防滑ABS/ASR，液壓系統和控制算法得到改進，以ABS/ASR為一體的綜合控制。獲得底部控制系統。

（2）ABS液壓系統。ABS液壓系統包括閥體，電磁閥，儲液器，液體回流泵和直流電機。在閥體的實際上，大多都是運用多復合孔技術，在其里面的加工設計上，一般采用電磁閥芯孔或者是多路通孔，然后再把液壓元件連接成通道，使得結構能夠更加的緊湊。ABS液壓控制系統的液壓調節器是流通的，也稱為循環或循環。兩個雙位雙向電磁閥串聯布置在制動主缸和輪缸之間。輪缸位于電磁閥和制動蹄之間，電磁閥由電子控制單元ECU控制，制動器由閥芯的位置控制液體的循環。調整制動輪缸的壓力。當壓力降低時，輪缸中的制動液返回蓄能器：當壓力保持不變時，輪缸的制動液就不會很好的流動：當進行“增壓”的時候，制動主缸里面的制動液就會流入輪缸。

當控制降壓時，ECU向進氣閥（常開電磁閥）的驅動模塊電路發出高電平控制指令，以保持進氣閥關閉；以及一系列脈沖控制信號給降壓閥驅動模塊電路。當脈沖的上升沿到來時，驅動模塊電路打開降壓閥。當脈沖的下降沿到來時，驅動模塊電路關閉降壓閥。每個脈沖信號將使壓力釋放閥快速打開然后快速關閉。制動缸中的制動液壓力將逐漸減小，從而車輪鎖定滑動分量減小并且滾動分量增加。當減壓閥打開時，輪缸中的制動液通過減壓閥排出到低壓貯存器。

4 結語

隨著近年來汽車工業的興起，汽車在運行中的安全性，舒適性，有效性和節能性已成為電子控制系統和技術研發領域的重大項目之一。眾所周知，應通過子系統的協調來完成車輛整體性能的改進和提高。車輛底盤的集成控制方法是提高車輛性能的手段之一，在車輛工程研究領域起著非常重要的作用。作為車輛工程領域的熱門研究課題，底盤集成控制系統的應用可以有效調動底盤各系統的性能，使底盤系統在協調穩定的條件下運行，從而大大提高了整體控制能力。車輛性能和標準。