关于汽车底盘电控系统集成控制策略研究

王泽坤

湖南应用技术学院 湖南省常德市 415000

1 引言

汽车底盘电控系统质量是汽车稳定安全运行的前提和基础，优秀的电控系统有利于汽车性能、安全性和舒适度的提升。本文就汽车底盘电控系统的主要构成部分和底盘电控系统集成控制策略进行了论述。

2 汽车底盘电控系统的主要组成部分

2.1 防抱死制动系统

防抱死制动系统（ABS）的主要作用是控制车轮传动状态，避免安全事故的出现。这一系统的基本原理是通过安装在车轮上的传感装置，监测车轮是否出现抱死情况，一旦检测到该信号，控制设备能够迅速修正制动缸的油压参数，在最短时间内恢复制动系统正常工作。安装防抱死制动系统能够有效预防车辆侧滑或者车轮失控，极大程度上消除行驶安全隐患。

2.2 电子稳定系统

电子稳定系统（ESP）是一个复合型系统，一般由防抱死制动系统、制动辅助系统及加速防滑控制系统构成。它的主要功能是，利用多种传感器采集车辆行驶的各项参数，由计算机进行汇总、分析，动态地向各个控制系统发出指令，实时控制车辆行驶状态，以计算机手段控制车辆平衡。这一系统能够将车辆的监测系统和控制系统进行了整合，以计算机手段替代人工操作，最大程度低保证了车辆的平稳行驶。

2.3 主动悬架系统

主动悬架系统（ASS）的主要作用是减轻震颤对行驶带来的影响，提高车辆稳定性的同时提升舒适度。系统工作的原理是使用直接作用动作器装置对检测到的震颤信号进行处理，发出指令控制主动悬架进行相应调整，从而大幅减轻震颤效应。这一系统需要收集悬挂系统、轮胎系统及路面的各项参数，参数收集的全面性直接影响了系统质量的准确性。

3 汽车底盘电控系统集成控制的主要策略

3.1 分层递进控制

分层递进控制是一种有效的系统集成策略，它通过各种方法论的统一结合，形成分层次、渐进式的控制理论，对多个系统实行松散耦合式管理[1]。首先，这种控制理论提倡系统资源的集约化利用，强调各项资源分配的合理性及控制的全民性；其次，它打破了各个系统之间的信息壁垒，使各个系统间实现资源的交换共享，提高了电控系统运行的整体性和协调性。在汽车底盘电控系统中，制动系统和转向系统是两个重要组成部分，关乎车辆的稳定性和安全性。在这两个方面，应尽量避免采用最优控制技术，将系统复杂性降到最低。分层递进控制理论下的制动和转向系统设计，可考虑采用模型预测控制方式，对每一个采样瞬间求解一个最优控制解。以这种理念设计相应的集成控制器，集成对应的转向及控制系统，实现对车辆的集成控制。

3.2 总仲裁机制

仲裁是为了解决汽车各个控制系统之间相互冲突的问题而引入的一种调节机制。它以各个系统间的逻辑关系以及控制指令作为输入，以车辆状态的安全稳定为总的前提，动态判断各个系统质量的有效性，以第三方的角度对各个系统进行调节[2]。汽车底盘电控系统引入总仲裁机制，能够有效消除控制指令的矛盾冲突，提高车辆各个子系统工作的协调性，提升整个控制系统的有效性和安全性。

3.3 汽车底盘电控系统集成控制验证环境

在设计汽车底盘电控系统集成控制体系过程中，验证测试环节是必不可少的环节，应当建立模拟验证环境，对整个集成控制系统进行检测。一是要建立汽车各系统、元器件数据库，模拟真实环境设置各部件参数，做好验证环境的基础性工作，使验证测试环境更加贴近真实情况；二是要采集汽车各系统的运行参数，并输入到验证环境中，对环境参数进行仿真；三是尽可能模拟真实环境，搭建实际场景进行仿真测试，并预设不同的极端情况。通过以上举措，建立一个尽可能真实的验证测试环境，科学检验电控系统设计的成果。

4 结语

汽车底盘电控系统集成控制对于保障汽车安全稳定运行具有重要作用，车辆的设计者及生产者应予以充分重视，采取科学有效的策略，使用集约化实际理念，对汽车底盘电控系统进行集成控制设计，最大程度保证车辆运行的稳定性和安全性。