汽车底盘集成及其控制技术研究

赵华

中天高科特种车辆有限公司 天津 301700

1 汽车底盘集成控制综述

在1980年这段时间以来，已经从各个方面，进行了对于汽车的各个方面的性能的研究创新，已达到改善的目的，研究出了很多的底部主动控制系统。并且依据汽车的运动方向，还开发出了一些系统，主要有：纵向制动和驱动控制，横向转向和水平摆锤扭矩控制和垂直悬架控制。汽车的运动特征分为以下几种：

（1）每个控制系统的控制目标不一致。例如，主动悬架的主要控制目标是舒适性。四轮转向的主要控制目标是转向稳定性。由于控制目标不一致，两者的整合将发生冲突；

（2）各控制系统对执行器的控制存在干扰，如由驾驶员控制的制动器，防抱死制动系统ABS和电子稳定程序ESP；

（3）多个控制系统可以完成相同的控制目标。例如，转向期间的转向稳定性可以通过方向盘转向AFS，主动后轮转向ARS和ESP来实现。另外，基于反馈的控制的存在时间和相位存在延迟，并且系统的冗余很大，尤其是传感器冗余。

2 我国汽车底盘发展现状

在推动我们国家的汽车技术方面的发展上，主要依靠两个方面，分别是底盘以及汽车专用设备其技术方面的发展水平高低。在1990年，尤其是在我们国家也加入WTO组织之后，使得国际上各种知名的汽车零部件进入到我们国家，很大程度促进了我们国家汽车底盘技术水平的发展。

3 车辆底盘集成控制技术研究

3.1 底盘集成控制结构研究

（1）集成控制。集成控制通过一系列有序单元呈现所有信息动态，包括传感器等信息。该动态信息的实现是通过多个目标计算过程对制动器的标准化控制。该控制技术可以有效地实现集成控制。通过成功开发集成控制器技术，取代了各种子系统控制器，推动了控制集成技术的发展。

（2）协调控制。协调控制是在每个子系统的集成控制和控制之间形成的控制模式。该模式在当地条件的基础上充分利用原始控制模块，并为每个子模块的顺序增加协调控制。实现协调每个子系统工作的目标。协调控制器将在操作期间准确地探索车辆的状态，识别驾驶员工作状态中的意识，并将控制感知命令分散到中间层中的每个控制器，然后将控制器分散到中间层。每个子执行器执行管理控制。

3.2 底盘主动控制系统探索

底盘主动控制系统可根据车辆的运动状态分为以下内容：横向转向和横摆力矩控制，纵向制动和驱动控制，以及垂直悬架控制。

车辆底盘控制系统技术的发展不断完善，在开发过程中强调轮胎与地面的接触。由于汽车的轨迹不相同，控制系统之间的关系不是彼此隔离的，而是相互依赖和相互依赖的关系。为了控制执行器，每个子系统都有一个限制。例如，当制动器处于工作过程中时，它将受到许多因素的限制和影响，例如驾驶员的意识，电子稳定系统ESP和防抱死制动系统ABS。需要通过若干其他控制系统来实现相同的控制目标。例如，转向过程的稳定性通过主动前轮转向AFS，主动后轮转向ARS和ESP实现。此外，反馈控制时间，相位实现时间，系统和传感器冗余之间也存在着不可分割的关系。

3.3 汽车底盘集成控制液压系统研究

（1）电子稳定程式ESP。电子稳定程序是一种新的车辆底盘集成控制系统，通过干扰制动系统和传动系统来提高车辆的行驶稳定性。它可以在任何驾驶情况下实时监控车辆的行驶稳定性，为驾驶员提供主动，安全的驾驶保障。该产品已广泛应用于中高端汽车。目前，国内外ESP的研发基于原有的汽车防抱死防滑ABS/ASR，液压系统和控制算法得到改进，以ABS/ASR为一体的综合控制。获得底部控制系统。

（2）ABS液压系统。ABS液压系统包括阀体，电磁阀，储液器，液体回流泵和直流电机。在阀体的实际上，大多都是运用多复合孔技术，在其里面的加工设计上，一般采用电磁阀芯孔或者是多路通孔，然后再把液压元件连接成通道，使得结构能够更加的紧凑。ABS液压控制系统的液压调节器是流通的，也称为循环或循环。两个双位双向电磁阀串联布置在制动主缸和轮缸之间。轮缸位于电磁阀和制动蹄之间，电磁阀由电子控制单元ECU控制，制动器由阀芯的位置控制液体的循环。调整制动轮缸的压力。当压力降低时，轮缸中的制动液返回蓄能器：当压力保持不变时，轮缸的制动液就不会很好的流动：当进行“增压”的时候，制动主缸里面的制动液就会流入轮缸。

当控制降压时，ECU向进气阀（常开电磁阀）的驱动模块电路发出高电平控制指令，以保持进气阀关闭；以及一系列脉冲控制信号给降压阀驱动模块电路。当脉冲的上升沿到来时，驱动模块电路打开降压阀。当脉冲的下降沿到来时，驱动模块电路关闭降压阀。每个脉冲信号将使压力释放阀快速打开然后快速关闭。制动缸中的制动液压力将逐渐减小，从而车轮锁定滑动分量减小并且滚动分量增加。当减压阀打开时，轮缸中的制动液通过减压阀排出到低压贮存器。

4 结语

随着近年来汽车工业的兴起，汽车在运行中的安全性，舒适性，有效性和节能性已成为电子控制系统和技术研发领域的重大项目之一。众所周知，应通过子系统的协调来完成车辆整体性能的改进和提高。车辆底盘的集成控制方法是提高车辆性能的手段之一，在车辆工程研究领域起着非常重要的作用。作为车辆工程领域的热门研究课题，底盘集成控制系统的应用可以有效调动底盘各系统的性能，使底盘系统在协调稳定的条件下运行，从而大大提高了整体控制能力。车辆性能和标准。