论汽车底盘电控系统集成控制策略

摘 要：随着我国经济实力不断增加，汽车工业发展迅速，加上控制技术的日益先进，汽车底盘电子控制系统技术随着汽车技术的提高也在不断提高，而且无人汽车的呼声很高，也是今后的发展方向，对于汽车的发展而言，汽车的底盘控制技术已经远远落后智能控制技术，这会给汽车的整体性能造成影响，需要改进。本文对汽车底盘电控系统进行了简单介绍，集中探讨了汽车底盘集成控制的相关策略，结合个人的工作经验，分析了如何提高提升汽车的整体性能，仅供相关人士参考。

关键词：汽车底盘；集成控制；策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.147

0 前言

隨着人们生活水平的提高，汽车的使用率已经非常高，发挥着越来越重要的作用和不可替代的地位。汽车的使用越来越广泛，广泛的使用也带来了很多交通事故，其中一部分原因在于人为因素，还有一部分原因在于汽车本身的质量，汽车的安全性能引起了人们的关注，因此，有必要提高汽车本身的质量，随着无人驾驶的研究越来越深入，汽车的智能化控制也越来越重要，同时还要加强底盘系统设计的集成和智能化研究。

1 汽车底盘集成控制的安全性

汽车有专门制定的安全性标准，即主动安全和被动安全。主动安全的标准是：能够预防汽车事故和保护人员的安全措施，这种形式被称为主动安全保护。被动标准安全是：车辆发生意外的时候，车辆可以提供安全保护措施，综合比较二者，主动安全的表现更为重要，更加以研究为导向。对于汽车底盘而言，主动安全控制系统具有以下几个方面：电子，传感和联网等。在技术不断发展的当今社会，又形成了新的控制系统，汽车底盘控制系统的使用率也逐渐提高，但与汽车整体来看，底盘控制性能提升并不明显，有时还会受技术限制，整体安全性能不够高。要想车辆的整体性能得到改善，必须全面提高汽车的控制性能，关于底盘集成控制系统的安全性能的研究还需进一步加深。

2 汽车底盘主要的电控系统控制

2.1 汽车底盘的制动与转向的集成控制

在汽车底盘的集成转向系统中，有必要研究制动器和底盘转向的集成。如果该技术被开发并应用于汽车控制技术，那么汽车的整体安全性能将得到显著提高。模型和控制的实际问题与实际应用的差别，汽车是一个复杂的非线性系统，在实践中，对应的模型必须简化，但是简化模型不能保证精度，使用后产生的效果无法估计。汽车投入运行后，所有数据都不能保证完全理想化，参数变化太大，无法保证最优控制。

2.2 防抱死系统

防抱死制动系统也被简称为ABS，它就是防止车轮锁定的电子控制系统，原理是通过调节制动器，从而来增加车轮与地面之间的摩擦，降低车辆控制的响应速度，通过减少制动时间，来确保安全防抱死制动系统在汽车行驶时的作用，通过传感器检测车轮传动的状态，进而来对车轮进行控制，该控制方式是当前车轮驱动控制的最重要的控制方法。车辆通过车轮上的传感器的信息传输，能够及时感知死信号命令的传递，相应的控制器可以在收到信号后，发出对应指令，及时降低车轮制动缸的油压，从而减小制动力矩。这种电子控制系统主要是通过信号调节来实现的。汽车车轮的结构设计能够防止汽车侧面失控或滑倒，能够在一定程度上提供安全保障。

2.3 电子稳定程序

电子稳定程序（ESP）是一种有效围绕不稳定驾驶状态的电子控制系统。该系统自动识别由于车主驾驶恐慌或错误指令引起的汽车突然变化。如果检测到这种情况，ESP系统将介入有效地干扰车轮制动，从而确保车辆不会因混乱而导致安全事故。ESP电子稳定程序通过识别信号来确定汽车的运动状态，该系统采用传感器和计算机芯片来对汽车的运动实时监控，通过计算机芯片内置平滑算法，对汽车的速度、角度进行测量，并将车辆运动状态与安全范围进行比较。当车辆的某些参数处于危险的环境中时，例如前后轮速度，角度差异等不同时，会产生反控制响应。总的来说，ESP电子稳定程序由三个系统组成：加速防滑控制，制动辅助和防抱死制动。与简单的防抱死制动系统相比，ESP系统更加全面，危险情况更加完善，运行平稳的保证也更高，系统确保了汽车运行的最大稳定性。

2.4 主动悬架系统

主动悬架系统（ASD），是用于连接车轮和车身之间的所有部件的总称。悬架系统可有效减少车轮与车身之间的振动幅度，保证车辆在行驶时的可靠性和平稳性。电控悬架系统包括两种类型：主动悬架和半主动悬架系统，无论采用哪种悬架系统，其工作原理都是通过调节减震器和悬架的刚性，来使得车辆的冲击幅度减小，从而减慢由车身不均匀性引起的波动。该系统可以轻微控制被动悬架的面积，使车身和地面波动保持恒定平衡，从而提高乘坐舒适性。

3 汽车安全性底盘集成控制策略研究

3.1 主动悬架控制

对于汽车底盘而言，主动悬架控制的应用非常广，与纵向和侧向控制技术的制动器相比，集成悬架控制通过控制车轮的垂直载荷，从而来影响纵向和工作侧机构，当纵向力和侧向力达到极限时，将受到悬架的控制。滑模变结构控制是一种非线性算法，可以对运行中的车进行控制。为了增强对主动悬架的控制，许多维修人员采用丝带或其他物体挡住三分之一的进气管，增加进气压力，从而调节进气量，实现对主动悬架的控制，使汽车不会自行熄火。

3.2 汽车底盘集成控制策略的测试研究

车辆在设计时必须加大测试的力度，而且要加大对汽车底盘集成控制的研究力度，通过测试能够推动技术的发展，需要对测试结果多次进行总结，然后探索和发展经验，建立对应的实验平台，以实现车辆底盘的集成控制技术的研究，满足集成制动，转向和悬架的要求。而且测试的时候要结合国家标准，在不同环境中进行压力测试，对测量数据进行特定分析，使得测试具有科学意义和应用价值。

4 结语

随着新的控制技术的出现，汽车的底盘控制也要用新的技术，对车辆底盘电子电控系统进行集成控制和构建，建立模型仿真，实现整体评估机制，提高汽车安全性能。

参考文献：

[1]杨建森，李飞，丁海涛，郭孔辉，郝宝青.基于广义预测控制的汽车横摆稳定性控制[J].农业机械学报，2012（01）：57.

[2]杨建森，郭孔辉，丁海涛，郝宝青，李飞.基于模型预测控制的汽车底盘集成控制[J].吉林大学学报（工学版），2011（S2）：126-127.

[3]张进生.浅谈汽车底盘电控系统集成控制策略研究[J].南方农机，2015（08）：37-38.

作者简介：杨志鹏（1990-），男，广东惠州人，本科，初级讲师，研究方向：机械工程及自动化。