资源描述：
《汽车动力学控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计研究汽车动力学控制系统吴正明(上海通用东岳动力总成有限公司)【摘要】汽车动力学控制系统是一种新型的主动安全控制系统,它是继防抱死系统和防滑控制系统发展起来的。文章详细介绍了它的原理,并通过仿真计算阐述它在汽车中的作用及发展状况和前景。【主题词】控制系统动力学汽车车辆动态稳定性主要是指车辆行驶的方向稳定性和抵抗外界侧向力的能力,它主要包括两个方面:操纵稳定性能和方向稳定性能。车辆动力学控制(VDC)是利用车辆动力学状态变量反馈来调节车轮纵向力大小及匹配,使车辆在各种路面和各种工况下都获得良好的操纵稳定性和方向性的一
2、种新型主动安全控制技术。1车辆动力学控制原理图1轮胎侧向力与侧偏角的关系汽车在路面上行驶,其附着力要受路面条件行驶,时常要作曲线运动,当侧向加速度比较小的影响,当附着力达到附着极限时,车辆的动力学时,侧偏角也比较小,与侧偏力基本上成线性关性能将发生改变。附着力包括纵向力和侧向力,系,当进行高速转弯或在滑路上转弯时,侧向力接当纵向力达到附着极限时,将影响车辆的驱动性近附着极限或达到饱和状态,车辆的转向特性将能或制动性能,同理,当侧向力达到附着极限时就发生改变,一方面汽车处于失控状态,出现转向半将影响车辆的侧向性能,也就
3、会影响车辆的动力径迅速减小或迅速增大的过多转向或不足转向过学稳定性能。侧偏力是由于路面的侧向倾斜、侧量的危险局面,从而导致侧滑、激转、侧翻或转向向风或曲线行驶时的离心力等的作用引起的,随反应迟钝等丧失稳定性或方向性的危险局面;另之也产生侧偏角。从轮胎特性方面来说,随着侧一方面使驾驶员不能准确操纵而引起事故,一般偏角的增大,它与侧向力的关系也将发生变化,图来说,只有当汽车的响应如横摆角速度等与方向1为某车辆侧向力与侧偏角在不同附着路面上的盘转角满足一种线性关系时,驾驶员才能正确地关系,其中轮胎垂直载荷和轮胎的滑转率相同
4、。操纵汽车,而在极限行驶工况时,这种关系已变成从图中可以看出,当侧偏角较小时,侧偏力基本与一种非线性关系,驾驶员想适应这种关系是很困侧偏角成线性关系,但当侧偏角达到一定值时,侧难的,也就引起事故的发生。偏力不再随侧偏角的增加,而是基本保持不变,达通过以上的分析可以看出,轮胎的非线性特到饱和状态,也就是侧向力达到附着极限。从图性是车辆操纵性发生变化的根本原因,特别是在中还可以看出,路面的附着情况不同,汽车达到饱高速转弯和低附着路面上转向行驶,常常会使车和状态时的侧偏角也不相同,高附着路面轮胎的辆失去控制,有关资料表明有
5、43.1%的交通事侧向力附着极限要比低附着路面高。汽车在路面故都是由于车辆丧失动力学稳定性造成的。车辆收稿日期:2004-06-21上海汽车200419·33·设计研究动力学控制系统就是为了避免汽车响应的急剧变胎的侧向力不再与轮胎的侧偏角成线性关系,那化的一种最新的主动安全系统,它尽可能减小各么它将与采用线性关系计算的侧向力存在着一定种因素对汽车操纵稳定性产生的不良影响,如在的偏差,把采用线性模型计算的侧向力叫作名义低附着路面上,汽车与预定轨迹的偏移量尽可能侧向力,正是由于侧向力的偏差,从而导致实际的动力学变量如横摆
6、角速度、侧偏角和侧向加速度的小,汽车载荷、道路状况及侧风等的变化都不应等都存在着一定的偏差,而这些动力学变量是描对汽车产生过多的影响。它利用优化控制理论,述动力学稳定性的状态变量,所以通过检测这些使驾驶员的操作,即转向和制动始终处于最佳的变量的实际值与名义值之间的偏差,就可确定车组合状态,并能调节各车轮上的驱动或制动力矩、辆的动态稳定程度,当该差值较小时,认为车辆的方向盘转角,从而对已经出现的不稳定状态进行行驶状态是稳定的,当差值较大时,认为车辆已进修正,并能防止驾驶员的误操作对行驶稳定性产入非稳定行驶状态,就要对车
7、辆进行动力学控制,生的不利影响。使其返回到稳定状态。这也是目前动力学控制系统主要采用的控制策略。2车辆动力学控制策略为了减少和避免汽车丧失动力学稳定性,发生严重交通事故,各国汽车公司很早就开始了车通过以上分析和仿真计算,车辆的动态性能辆动力学控制系统的研究,到了90年代初取得了对车辆的安全是极为重要的,汽车在路面上行驶,实质性的进展。目前世界上已应用的车辆动力学经常要做转向行驶,为了保障行驶的安全性,非常控制系统主要有以下一些系统:有必要进行动力学控制。由于车辆动力学稳定性(1)巴依尔汽车股份公司的DSC(动态稳定控
8、直接受横摆力矩的影响,所以进行动力学控制可制),DSC是1992年开发的,并安装在宝马850Ci以从两个方面入手,一是通过减小驱动力来增大轿车上,到目前为止它研究经历了三代的发展历轮胎侧向附着力,从而增强车辆抵抗外界侧向力程。前两代DSC是在ABS/ASR的硬件基础上,的能力,这主要通过减小发动机输出扭矩(方法有加装了方向盘传感器,并把与横摆角
