論汽車底盤電控系統集成控制策略

摘 要：隨著我國經濟實力不斷增加，汽車工業發展迅速，加上控制技術的日益先進，汽車底盤電子控制系統技術隨著汽車技術的提高也在不斷提高，而且無人汽車的呼聲很高，也是今后的發展方向，對于汽車的發展而言，汽車的底盤控制技術已經遠遠落后智能控制技術，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進行了簡單介紹，集中探討了汽車底盤集成控制的相關策略，結合個人的工作經驗，分析了如何提高提升汽車的整體性能，僅供相關人士參考。

關鍵詞：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，汽車的使用率已經非常高，發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量，汽車的安全性能引起了人們的關注，因此，有必要提高汽車本身的質量，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設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，主動安全控制系統具有以下幾個方面：電子，傳感和聯網等。在技術不斷發展的當今社會，又形成了新的控制系統，汽車底盤控制系統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，關于底盤集成控制系統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控制

2.1 汽車底盤的制動與轉向的集成控制

在汽車底盤的集成轉向系統中，有必要研究制動器和底盤轉向的集成。如果該技術被開發并應用于汽車控制技術，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，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，使用后產生的效果無法估計。汽車投入運行后，所有數據都不能保證完全理想化，參數變化太大，無法保證最優控制。

2.2 防抱死系統

防抱死制動系統也被簡稱為ABS，它就是防止車輪鎖定的電子控制系統，原理是通過調節制動器，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在汽車行駛時的作用，通過傳感器檢測車輪傳動的狀態，進而來對車輪進行控制，該控制方式是當前車輪驅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。這種電子控制系統主要是通過信號調節來實現的。汽車車輪的結構設計能夠防止汽車側面失控或滑倒，能夠在一定程度上提供安全保障。

2.3 電子穩定程序

電子穩定程序（ESP）是一種有效圍繞不穩定駕駛狀態的電子控制系統。該系統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電子穩定程序通過識別信號來確定汽車的運動狀態，該系統采用傳感器和計算機芯片來對汽車的運動實時監控，通過計算機芯片內置平滑算法，對汽車的速度、角度進行測量，并將車輛運動狀態與安全范圍進行比較。當車輛的某些參數處于危險的環境中時，例如前后輪速度，角度差異等不同時，會產生反控制響應。總的來說，ESP電子穩定程序由三個系統組成：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相比，ESP系統更加全面，危險情況更加完善，運行平穩的保證也更高，系統確保了汽車運行的最大穩定性。

2.4 主動懸架系統

主動懸架系統（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性。電控懸架系統包括兩種類型：主動懸架和半主動懸架系統，無論采用哪種懸架系統，其工作原理都是通過調節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，與縱向和側向控制技術的制動器相比，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機構，當縱向力和側向力達到極限時，將受到懸架的控制。滑模變結構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，從而調節進氣量，實現對主動懸架的控制，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的發展，需要對測試結果多次進行總結，然后探索和發展經驗，建立對應的實驗平臺，以實現車輛底盤的集成控制技術的研究，滿足集成制動，轉向和懸架的要求。而且測試的時候要結合國家標準，在不同環境中進行壓力測試，對測量數據進行特定分析，使得測試具有科學意義和應用價值。

4 結語

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

參考文獻：

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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。