基于横摆力矩分配车辆稳定控制探究

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1、基于横摆力矩分配车辆稳定控制探究　　摘要社会经济的飞速发展，现代化城市的不断扩大，汽车的使用也逐渐普遍进入人们的生活中。目前我国对汽车制造过程中如何更高效的控制其稳定性问题比较关注，本文主要探讨的问题是汽车横摆力矩分配车稳定性的控制研究策略，并且在高速急刹车的同时可以采用驱动力分配方法提高加速超车和紧急避障时操纵的稳定性。关键词车辆稳定控制；横摆力矩；横摆角速度中图分类号U46文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0071-025车辆稳定系统的建立不仅增加了车辆的稳定性，同时在急速刹车的时，能够避免紧急故障发生。横摆力矩分配的车辆

2、稳定控制的研究一直备受人们的关注，其稳定系统也可以称之为电子稳定程序、电子稳定控制系统以及横摆稳定控制系统。这种系统研究的主要原因就是为了保证人们处于危险刹车情况下，可以有效的避免事故的发生如，在山区高速公路行驶过程中转弯地方如果过来一辆急速车辆时，这时就能够更好的控制刹车程序，有力的躲避故障发生。但是这类车辆往往会在车速下降的同时降低了驾车的兴趣。为了更好地为人们提供一种新型的，符合车辆稳定性，又能够保证驾驶兴趣，本文主要从车辆系统兼顾安全和驾驶动感两方面进行分析和探讨。1车辆稳定性控制策略车辆稳定性研究的同时不仅要考虑到横摆运动、纵向运动和Z轴

3、转动惯量同时还应该要注意其车身、传动系、前倾运动和侧倾运动等对车辆转向的影响。全面分析车辆稳定性控制因素，确保车辆稳定性正确研究的方向。车辆稳定控制系统除了轮速传感器，还包括了方向盘和车身横摆传感器。为了方便在实际应用中安全合理控制，文中控制系统在设置时，采用了制动踏板信号和节气门开度信号。控制系统在研究过程中会将实际横摆角速度和理想横摆角速度进行对比和分析，力求保证其高效控制系统的安全性能和优化配置。横摆角速度和理想角速度的矢量方向要保持一致，主要是为了保证稳定系统开启不受其他因素的影响，确保其稳定性分析结果的准确性。同时也是为了防止在实际运行过

4、程能够保证其人身安全，不出现意外事故。以下是稳定控制示意图主要是针对实际横摆角度和理想横摆角度出现大的误差值时，设定某个阀值，并启动后轮差动制动：51）稳定控制系统开启之后，如果检测到的节门位置传感器输出的电压在2.5V～4.5V之间，这种情况下就说明了驾驶员会加速行驶，车辆驱动轮两侧的大小需要启动驱动分配系统的子系统控制程序作出相应的调节。为了减小实际横摆角速度和理想横摆角速度之间存在的误差值，使得实际横摆角速度接近于理想横摆角速度，主要是通过总驱动的百分比来调节，保证驱动力分配平衡。采取的有效方式是阶梯式能够增大一侧的驱动力，然后相应地减少另一

5、侧的驱动力。如果横摆角速度比设定的某阀值大，为了保证稳定系统的有效控制就需要将节气门关闭。同时为了恢复横摆角速度正常运行，需要对车辆的4个轮进行差动制动；2）同样是稳定控制系统开启后，如果横摆角速度大于设定的某阀值，就要将4个车轮同时进行调节。调节过程中会有两种现象，一种是转向不足，这种状况需要根据对前轮的转角进行判断，然后再确定前轮和后轮是否可以同时进行制动调节。另一种是转向过度，这种情况下一般是前后轮同时进行制动。如果在稳定系统开启后，检测到的制动踏板被踩下，就需要开启差动制动，然后对横摆角速度进行跟踪控制，但是要注意只能对两个后轮进行调节。如

6、下图中的稳定系统控制策略流程图，图中T1代表的是差动控制动时，横摆角速度阀值，T2代表的是驱动分配时，横摆角速度阀值。2车辆稳定控制仿真分析车辆稳定控制仿真主要采用的是动力分析建立ADAMS或是Car全功能，多体动力学的模型，其模型的建立主要是为了便于车辆稳定系统控制更是的研究和分析，减小实际横摆角速度和理想横摆加速度之间的误差，让实际横摆角速度更接近于理想横摆角速度，实现最优化的稳定系统控制。5其模型的建立包括发动机、转向系、车身、轮胎等子系统的设置。根据建立的模型在控制算法过程中主要是针对制动力分配控制和驱动力分配都需要在Simulink（联合

7、仿真控制模型）中实现其控制算法，如下图车辆稳定控制系统仿真图所示，车辆联合仿真控制模型的参数轴距是1.014m+1.676m，横摆转动惯性量是2741.9kgm2，车宽控制在1.988m，整体的车辆质量是1527kg，质心高控制在0.542m。根据上述仿真结果进行分析，车辆仿真工况主要分为两种：一种是车辆高速超车，另一种是紧急避障。其在实验过程可以将两种工况看作为急促线行驶车辆仿真，其实验过程中的主要参数其车宽为12m，车辆速度控制在140km/h，车辆在运行过程中要从左侧移线进入通道口，其车辆的行驶速度要保持不变。如下图分析：从上图曲线分析结果可

8、以看出，其曲线主要表现的是车辆稳定控制系统没有开启时的横摆角速度的变化图。从图中还可以看出在车辆进入第一个弯道时，车辆的前