低附路面汽车动力学稳定性控制系统控制策略.pdf

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1、万方数据第44卷第11期机械工程学报V01．44No．112008年11月CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNov．208DoI：10．3901／JME．2008．11．229低附路面汽车动力学稳定性控制系统控制策略木李亮宋健于良耀黄全安(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084)摘要：分析低附条件下轮胎一路面的附着特性和轮胎力特性，建立基于HSRI轮胎模型的四轮2自由度模型，分析汽车在实际工况下的动力学稳定特性。应用卢法分析汽车车身稳定性控制的可控区间，结合车身稳定

2、特性、前后轴稳定特性、轮胎稳定特性，确定低附路面上汽车动力学稳定性控制系统对侧偏角、横摆角速度状态偏差的控制目标。基于上述分析开发出低附路面汽车动力学稳定性控制策略，并通过仿真和实车试验验证了控制效果。关键词：动力学稳定性控制控制策略低附口法主动横摆力偶矩控制中图分类号：U463ControlStrategyofVehicleDynamicStabilityControlSystemonLowTire．roadFrictionConditionLILiangSONGJianYULiangyaoHUANGQuanan(S

3、tateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinghuaUniversity,Beijing100084)Abstract：Thetire-roadfrictioncharactersandthetireforcecharactersonthelowfrictionconditionsarestudied．The2．DOFvehiclemodelwithfourwheelsisdevelopedbasedontheHSRItiremodel，andthenthevehi

4、cledynamicsstabilitycharacteristicisstudiedfortherealdrivingconditions．Applyingthe8method，thecontrollablerangeofthevehicledynamicsstabilitycontrolsystemisanalyzed．Thenthecharactersofthevehiclestability,theaxlestability,andthetirestabilityareintegratedtostudythec

5、ontrolobjectsofthedifferencesofthevehicleslipangleandtheyawrate．Basedontheanalysis，thevehicledynamicsstabilitycontrolstrategyonthelowfrictionconditionisbroughtforward，andthenverifiedbythehardware-in—the—loop—systemsimulationandtherealvehicletestonthewintertestgr

6、ound．Keywords：VehicledynamicstabilitycontrolControlstrategyLowtire-roadfrictionfl-methodActiveyawmomentcontrol0前言汽车动力学稳定性控制系统(Dynamicsstabilitycontrol。DSC)，或称为汽车电子稳定程序(Electronicstabilityprogram，ESP)或汽车动力学控SwJ(Vehicledynamicscontrol，VDC)集成了汽车制动防抱系统(Anti．10ckbrak

7、ingsystem，ABS)、牵引力控制系统(Tractioncontrolsystem，TCS)以及主动横摆力偶矩控制系统(Activeyawcontrol，AYC)，其中ABS通过调控制动压力防止制动过程中车轮抱死，保证制动稳定性；TCS通过主动制动、牵引力矩控制避免驱动轮过渡滑转，保证汽车驱动稳定性；AYC通过单轮独立控制调节车身稳定横摆力偶矩，保证汽车转‘国家自然科学基金资助项目(50575120)。20071118收到初稿，20080817收到修改稿向稳定性。DSC集成控制汽车的制动、驱动系统，调节轮胎横向、

8、纵向力的分布和幅度，全面提高汽车操稳性和安全性ll之J。汽车动力学稳定性是涉及驾驶员、汽车、环境的复杂问题。驾驶员对汽车的操纵基于对常规驾驶条件下汽车的操稳特性的认知，此时汽车动力学响应和驾驶员输入之间是连续线性的【3l，但在高速转向、转向制动、转向加速时，尤其在低附时，汽车对驾驶员输入的响应会进入非稳定区间，甚至导致汽车失控发生