淺談汽車底盤集成系統協調控制問題

秦立友 趙云

摘 要：目前，我國的汽車產業迅速發展。同時，隨著我國科學技術的快速進步，越來越多的技術開始應用在汽車生產中，并且催生出了更多的新產品，在促進汽車產業發展的同時，也加劇了汽車市場的競爭。面對這種形勢，汽車企業要想提高自身的競爭力，最關鍵的就是要保障汽車的品質和安全性。其中底盤系統會對汽車的行駛安全產生最直接影響，所以有必要加強對汽車底盤集成系統的協調控制，這也是本文討論的中心話題。

關鍵詞：汽車底盤；集成系統；協調控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.238

隨著汽車的普及，人們的出行也更加便利，但是隨之而來的交通安全事故也在逐年增加，給人們的生活安全以及社會的穩定發展產生了嚴重影響。為了增強汽車的安全性能，汽車企業對汽車底盤系統設計的重視度不斷提高，已經成為當前汽車設計和生產的主流。而且，隨著汽車生產工藝的改進和相關技術的變革，傳統的單系統已經無法滿足當前汽車行車安全的需求了，所以集成系統開始廣泛應用于汽車的底盤系統，。下面，我們就底盤集成系統的協調控制展開了具體論述。

1 汽車底盤集成系統的類型

1.1 ABS 防抱死制動系統

該系統最主要的作用就是能對汽車車輪的傳動進行有效控制。這一功能實現的基本原理如下：利用在車輪上安裝的傳感器，在較短的時間內，快速將抱死車輪的信號進行傳遞。當控制器在接收到這一信號之后，就會在第一時間內降低車輪制動缸中的油壓參數，這樣就能夠縮短完成制動的力矩，在經過一段時間后，恢復正常。ABS防抱死制動系統對車輪的控制就是通過上述過程的循環來完成的。這種控制方式的優勢主要體現在：能有效語法能夠側滑或者無法控制等現象發生，保障汽車的安全行駛。

我們可以通過如下公式和其他控制系統進行比較：△s=Sp-S。在這一公式中，Sp代表安全的滑移參數，而S則代表車輪實際的滑移參數。由此可知，如果△s的結果小于0，則表示系統的制動力較小；當結果為0時，可以保持制動力；當結果大于0時，則應該增加制動力。

1.2 ASS主動懸架系統

減震是ASS主動懸架系統的主要作用。在這一系統中，主動懸架是發生器的直接作用動作器，主要負責對輸入和輸出的信號進行反饋和控制，所以減震效果比較顯著。在這一系統中，它對動作器提出了較高的要求，其產生的力和其他力的控制信號需要保持一致，以便對信息進行及時跟蹤和搜集、整理，為汽車的平穩運行奠定基礎。

ASS主動懸架系統具有一定的復雜性，而且要求能夠全方位的判斷各種情況，例如懸下質量、輪胎的剛度、彈簧的剛度、懸架的動力以及路面的平整度等，然后根據這些情況來搜集和整理相關的數據，對其進行合理控制。

通常來說，系統控制可以分為最優控制、自適應控制等2個部分：

①最優控制：讓汽車達到最佳的運行狀態，要實現這一目標，就是要利用設計控制器，在保證閉環系統各回路處于穩定的條件下使輸出的干擾值呈現最小的狀態，從而保證汽車的穩定運行；

②自適應控制：對系統的各部分參數進行自動化的檢驗，銅鼓檢驗的數據對汽車的運行狀態進行判斷，并且按照規定的標準進行適當的調整。

1.3 ESP電子穩定程序

防抱死制動系統、加速防滑控制系統、制動輔助系統是該制動系統的3個重要組成部分，綜合性較強。該系統的主要作用就是，分析不同部分傳感器傳送的信息，然后利用內部系統的計算機，向傳感器發出正確的指令，對汽車運行的狀態進行調整，讓車輛保持動態平衡。

一般而言，車輪傳感器、轉向傳感器、側滑傳感器和橫向加速器是ESP的主要組成結構，通過這些傳感器，集成系統能夠實現對汽車不同部位的全面監控，然后通過分析傳感器傳遞的信息發出指令，對汽車運行進行有效控制，確保汽車保持正確的行駛方向，安全的行車距離和穩定性。

2 協調控制策略

2.1 分布式協調控制

這種協調控制方式又叫做分層遞進控制，具體就是指，將準確度不高的簡單方法和高層精確先進的方法相互融合，共同構成傳遞方式，實現對不同子系統的控制和管理。這種做法的好處體現在兩個方面：

①能實現對資源的充分利用和整合，確保分配的科學性和合理性；

②不同的子系統之間能夠相互交流，這樣有助于預防系統矛盾的產生，促進整體控制。

2.2 建立總判決制度

不同的集成系統在內容上存在一定的差異，所以在同一個時間段對多個子系統進行協調控制時，很容易導致多種矛盾的產生，不利于對整個系統的有效控制，所以就需要建立一個總判決制度來實現對系統的整體控制。總判決機制的構建主要是對各系統的調節，使其能夠相互配合，進行整體的控制，為汽車的安全穩定運行提供良好的保障。

當然，除了上述兩種策略之外，要對汽車底盤集成系統進行協調和控制，還可以采用建立底盤電控集成控制模型的方法來實現。還有更多的協調和控制方法還需要我們在生產實踐中總結和探索。

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