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汽车操纵稳定性控制研究

2021-08-20谭霭平林碧霞

商品与质量 2021年31期
关键词:偏角角速度力矩

谭霭平 林碧霞

广东省珠海市质量计量监督检测所 广东珠海 519000

国内进行汽车操纵稳定性控制技术的研究时间较短,使得我国该技术领域落后于部分国外车企。鉴于汽车操纵稳定性控制系统,具有非常高的主动安全性,可有效提高汽车的驾驶操纵安全性与稳定性,因此对该技术进行研究,具有非常强的现实应用意义。为合理研究汽车操纵稳定性控制技术,需找到合适的研究技术路径,避免其他因素的干扰,保证研究结果的可信度。在进行实际研究时,可基于仿真系统进行数据模拟,测试不同影响因子,对汽车操纵稳定性的实际影响,以提高研究的技术可靠性。

1 操纵稳定性控制系统研究

汽车实际操作过程中,操控稳定性直接影响到汽车的驾驶安全。汽车操纵稳定性控制系统运行时,主要是实现对汽车临界状态下的稳定工况进行合理控制,进而避免汽车在操控过程中,进入不可控的非稳态运行工况下,给汽车的整体运行造成巨大影响[1]。

在汽车运行处于临界状态时,此时汽车的侧偏角较大,车轮的侧向力,已经接近轮胎与路面的附着力极限。若驾驶员无法对汽车进行有效操控,很可能导致汽车事故的发生。但汽车处于该种运行工况时,无法快速利用方向盘,对汽车的稳定性进行调控,为避免汽车出现侧翻事故,在该种环境下,不建议驾驶员通过操控方向盘,对汽车的稳定性进行调整。

为很好控制汽车的稳定性,在汽车运行过程中,可采取纵向力的合理配置,进而对汽车产生一定的横摆力矩,在横摆力矩的合理作用下,将有效改善汽车的驾驶稳定性,保证汽车驾驶的安全性与可靠性。目前部分技术人员,在对汽车操纵稳定性控制系统进行研究时,基于横摆力矩控制理论,对汽车的稳定性进行研究,进而使得汽车的实际运行状态,与研究预期的运行工况相一致,有效避免汽车出现侧翻问题。

汽车操纵过程中,将由传感器获得汽车运行过程中,不同工况下的横摆角速度、汽车运行的侧偏角、汽车运行的加速度,以及汽车转弯过程中的轮速差。在获得相关数据信息后,基于仿真模型的支持,对汽车不同运行工况下的临界状态进行分析。通过对仿真模型得出的数据进行分析,则可发现汽车运行过程中,某一变量值达到临界状态时,此时汽车存在侧翻的风险。为计算出该临界工况下的汽车横摆力矩。技术人员可采取控制逻辑计算方案,对汽车临界状态下的横摆力进行计算。为保证计算数据的准确性与可靠性,应当教育逻辑控制器的鲁棒性,对数据信息进行合理筛选,以提高横摆力矩计算的可靠性。

技术人员计算得出汽车处于临界状态的横摆力矩时,则可对汽车操纵稳定性系统进行合理优化,使得汽车驾驶过程中,一旦处于临界状态,汽车的操纵稳定系统可自动触发并进行运行,对汽车的运行产生一定的横摆力矩,有效消除汽车的侧偏角力矩,使得汽车驾驶的稳定性得到有效提升。

现代汽车驾驶运行过程中,在对汽车的操纵稳定性进行评判时,主要依据汽车的横摆速度与汽车的质心侧偏角对应的参数,评估汽车驾驶的整体稳定习惯。若基于汽车质心的侧偏角进行分析可知,汽车的运动轨迹保持一定的可靠性;若基于汽的横摆速度变化进行分析可知,汽车的整体操控稳定处于可控范围内。由此可见,在现代汽车操纵稳定性系统研究工作时,可基于汽车的横摆角速度与侧偏角大小等不同视野,对汽车的操纵稳定性进行分析。鉴于汽车横摆角速度获取时,可在汽车传感器的数据处理下获得,并保证汽车横摆角速度对应的数据具有一定的可靠性,为此多数技术人员,对汽车操控稳定性进行研究时,主要从汽车横摆角速度领域入手,找到优化汽车稳定性的技术路线,不断提升汽车驾驶的操纵稳定性,为驾驶人员提供安全高效的驾驶体验。

2 仿真在操纵稳定性研究中的应用

在汽车操纵稳定性控制研究工作开展时,需基于实车进行多次的试验,进而获得大量的试验数据,为后续的研究工作开展提供支持。为合理控制研究成本,在进行汽车操纵稳定性控制系统研究工作时,可基于仿真系统进行合理应用,将研究工作的安全性有效提升,将车辆损坏进行有效控制。国际很多跨国车企进行该技术研究时,都大量应用了仿真技术,对汽车操纵稳定性控制进行研究,进而有效缩短研究的周期,提高新款车型的整体操纵稳定性,提前进行新车上市,赢得市场并获得消费者的认可。在仿真技术应用时,可在计算机技术、虚拟样机技术、深度学习技术、大数据技术的支持下,建构三维可视化的仿真模型,有效提高研究工作开展的质量与效果,对研究成本进行科学合理控制,保证汽车操纵稳定性控制技术优化研究的可行性,不断推动汽车操纵稳定性的提升。未来我国车企进行该技术研究时,应当进行联合研究,对研究成本与风险进行分散,提高研究的成功率[2]。如仿真系统在操纵稳定性研究时,可对数据进行模拟计算,如下图1所示,汽车操纵稳定性的仿真模拟效果。

图1 汽车操纵稳定性仿真模拟效果

3 结语

综上,文中对汽车操纵稳定性控制系统进行研究分析,旨在说明汽车操纵稳定性控制技术研究的必要性与重要性。在汽车处于运行临界状态时,若汽车的操作稳定性控制效果较佳,则可保证汽车处于一定的稳态运行工况下。若汽车的操作稳定性控制效果较差,则会直接危害到汽车驾驶人员。由此可见,在汽车研究工作开展时,应当对汽车操纵稳定性控制技术进行研究分析。在实际研究工作开展时,应当合理应用仿真系统,将实验研究的成本控制在一定范围内,保证研究工作开展的可持续性与安全性。

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