混合动力4轮驱动汽车主动侧倾控制系统的设计和集成底盘控制

混合动力4轮驱动汽车主动侧倾控制系统的设计和集成底盘控制

介绍一种混合动力4轮驱动汽车（H4Vs）主动侧倾控制系统（ARCS）和集成底盘控制（ICC）的设计方法。ARCS采用一种主动反侧倾杆作为执行机构，其设计通过开环侧倾检测器滑模控制实现。为保持装有ARCS的H4Vs汽车操纵性能,在车上装有ICC。H4Vs包含前面的内燃机和独立的电驱动后轮,并装有电子稳定性控制器（ESC）、主动前轮转向系统（AFS）和4轮驱动系统（4WD）。直接横摆力矩控制装置（DYC）通过使用加权最小二乘法（WLS）和优化仿真来分配横摆力矩。仿真结果表明,装有ICC的ARCS对H4Vs车非常有效。

主动侧倾控制系统主要是为了提高汽车乘坐舒适性以及防止汽车在不平路面（如侧向斜坡或路障）上产生侧倾。主动侧倾系统装有主动悬架或半主动阻尼控制器或者主动反侧倾杆。设计ARCS的控制器有很多种方法，例如基于PD控制的侧向加速度控制、LQGLTR控制、H∞增益调度控制等方法。本文采用的滑模控制简单有效。建立车辆动力学方程之后，在仿真软件CarSim中求解，通过侧倾角、侧倾角速度、横摆角速度、侧偏角等仿真对比，并对是否为H4Vs且装有ARCS车辆的制动过程、牵引力矩等进行仿真，仿真结果表明,该系统对汽车操纵稳定性的提高具有重要意义。

Seongjin Yim et al.2011 14th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems.

编译：李晓娜