车辆工程技术9车辆技术
0　引言
随着人们生活水平的不断提升，汽车已经成为人们常用的交通工具，在给人们带来便利的同时，汽车安全性问题也逐渐显露出来，很多交通事故的发生都与汽车稳定性有关，汽车在行驶过程中会受到一些外界干扰，是否能够有效抵抗干扰保持稳定行驶是判断汽车稳定性好坏的重要依据。汽车稳定性控制系统主要用来应对汽车受到失控干扰时各种突发情况，对汽车稳定运行进行干预协调，能够有效提高汽车安全性能，降低交通事故发生概率，该课题的研究对于提高汽车行驶安全性有着非常重要的意义，有很好的工程应用价值。
1　汽车动力学稳定性控制方法
目前对于汽车稳定性控制主要针对与汽车横摆稳定性以及侧翻稳定性的控制。想要实现汽车对横摆稳定性的主动控制主要有差动制动控制、车轮载荷控制以及主动转向控制，具体来说，差动制动控制是指汽车选择性制动单个车轮，这样一来就可以增加汽车的横摆力矩增强稳定性。该方式附加成本较低，控制稳定性方式较为简单，因此很多汽车厂家都会采取差动制动的方式进行控制。这种控制方法比较简单，再各种工况下都能实现特别是质心侧偏角较大时也能适用，利用对不同车轮施加不同制动力的方式能够有效调整汽车姿态。系统中控制器可以根据传感器收集到的汽车运动信息对汽车运行状态及人工指令进
行监控，如果汽车运行状态与指令不符，将会根据评价结果进行调整，液压控制单元根据调整指令实现对单个车轮的制动，进而改善整体运行稳定性。车轮载荷控制技术主要通过对车轮垂直载荷分布的改变调整侧向力和纵向力，间接提升汽车稳定性，该控制方法的适用范围较小，只能在有电控悬架系统的汽车上应用，控制效果在侧向加速较大时比较明显。主动转向技术也是常用的一种提升汽车横摆稳定性的控制方法，其可以通过改变车轮转角产生横摆力矩。比如右转弯过多转向造成向左甩尾时，控制系统将主动减小车轮转角产生逆时针横摆力矩，提高汽车运行稳定性。
为了有效避免汽车发生侧翻，可以通过减小汽车侧倾角以及侧向加速度的方式来实现侧翻稳定性控制。差动制动控制是其中的一种有效方式，可以在车辆即将发生侧翻时对车轮制动，进而减小了汽车横摆角速度，间接减小了汽车侧向加速度和倾斜角，该方式附加成本小，也更容易实现，因此被广泛应用。
2　国内外研究现状
汽车动力学稳定性控制系统的基础是ABS，ABS是在TCS基础上发展出来的最早的主动安全系统，可以通过对滑移率的控制防止汽车抱死，有效提高了汽车制动性能。TCS是汽车牵引力控制系统，主要作用是避免出现车轮打滑空转等事故发生。ABS与TCS主要是对汽车纵向运动进行控制，而汽车稳定性控制系统可以对汽车侧向运动进行控制，防止出现侧翻打滑等事故。DSC研究核心是对控制策略和
算法的研究，目前最常用的就是对质心侧偏角和横摆角速度的联合控制，此外还增加了主动转向控制等控制策略。随着科技的发展和进步，越来越多的汽车安全控制系统出现，集成控制将成为未来汽车安全主要发展方向。3　汽车动力学模型
为有效实现汽车动力学稳定控制系统研究，首先应当建立汽车动力学模型，环仿真分析过程中为有效反应实际运行状态，可以对整车建立八自由度动力学模型，其中包括了汽车的横摆运动、侧倾运动、纵向和横向运动以及车轮旋转运动。汽车动力学稳定性控制系统主要是通过对车轮进行控制提高稳定性，因此轮胎模型的建立是整个稳定性仿真研究的关键，轮胎工作区域一般在非线性区域，最好选择建立非线性轮胎模型进行研究。由于汽车动力学稳定性控制系统的实现需要对实际车辆运行状态与期望运行状态进行对比，汽车行驶期望状态下为准确发出指令，汽车相应需要与方向盘转角满足线性关系，因此可以建立线性二自由度车辆模型，这也是系统开发过程中的常用模型。4　汽车动力学稳定性控制
汽车动力学稳定性控制中心思想是通过汽车主动控制避免汽车进入非稳定状态，控制策略和算法开发就成为整个系统开发过程中的中心任务。可以利用PID控制法利用横摆角速度、侧偏角、侧向加速度作为反馈信号，也有利用横摆角速度偏差值实现的门限控制方法，除此之外有学者还提出了相平面法来描述操纵稳定性进而提出对应控制方法。汽车运动学稳定性控制非线性高，为了降低对模型精确度的依赖性还有一些学者提出了神经网络模糊控制等方法。本文介绍一种由传感器、控制器和执行器构成
的分层式协调控制结构，其中控制器分上下两层，上层主要是协调各项功能，下层进行执行。
奔驰混合动力suv控制器结构一般包括了主控制循环和一些辅助控制循环，主控制循环可以通过一些运动参数的获取描述车辆真实运动状态，再与驾驶者操作预期效果参考模型数值进行比较，进而控制汽车的运动状态。
控制器的开发流程一般采用Alexander提出的两循环V-cycle开发流程。
2013款奥迪a7后续需要对汽车稳定性控制系统进行性能评估测试，主要项目包括了障碍避让、低附着路面转向操作性能等等。速腾1.4t
5　结语
本文对汽车动力学稳定性控制系统研究进行了简单分析和介绍，研究更为高效的控制策略和控制算法是整个系统研究的核心，集成控制将成为未来汽车安全主要发展方向。长安之星
参考文献：
[1]盖玉先.汽车动力学稳定性的研究[J].哈尔滨：哈尔滨工业大学学报,2006(12).
[2]张永生.轿车稳定性控制系统的状态参数估算及控制算法研究
[D].吉林大学博士论文,2010.
[3]罗俊.汽车稳定性控制策略研究与仿真[D].武汉科技大学硕士论文,2006.
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作者简介：洪向阳（1996-），男，河南永城人，本科，研究方向：能源与动力工程动力机械及其自动化。
汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势
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洪向阳
（江苏大学京江学院，江苏 镇江 212000）
摘　要：随着社会的发展和进步，汽车动力学稳定性控制系统成为当前汽车安全领域研究热点，稳定控制系统的实现能够帮助实时调整汽车运行状态，能够有效避免因汽车失稳无法按照预期行驶情况发生。本文将对汽车动力学稳定性控制系统研究现状及发展趋势进行介绍。
关键词：汽车；动力学稳定性系统；控制策略；控制器