【摘 要】
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随着汽车控制技术的发展,ESP(Electronic stability program,ESP)控制技术被广泛运用在各类型的四驱汽车中,在汽车行驶中会遇到行驶失稳的工况,如汽车转向时发生转向过多或转向不足的情况,ESP系统检测到此类情况后开始工作,将制动力按照控制策略计算的数值分配到各个车轮上产生横摆力矩修正汽车转向与行驶轨迹。汽车转向时稳定性下降,为保证行驶安全性ESP系统频繁工作,制动对于汽
【基金项目】
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安徽省自然科学基金项目,复杂环境下四轮驱动汽车动力分配与横向稳定集成控制研究,2020.04-2021.04;
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随着汽车控制技术的发展,ESP(Electronic stability program,ESP)控制技术被广泛运用在各类型的四驱汽车中,在汽车行驶中会遇到行驶失稳的工况,如汽车转向时发生转向过多或转向不足的情况,ESP系统检测到此类情况后开始工作,将制动力按照控制策略计算的数值分配到各个车轮上产生横摆力矩修正汽车转向与行驶轨迹。汽车转向时稳定性下降,为保证行驶安全性ESP系统频繁工作,制动对于汽车的动力性产生了极大的影响,并且制动效果会降低乘客乘坐舒适性。通过主动动力分配传递给每个车轮不同扭矩,产生横摆力矩维持汽车稳定性,通过各车轮上不同的驱动力产生的横摆力矩对于稳定性的维持不足以满足所有行驶工条件。经过一系列仿真试验后发现行驶工况在某一区域内,使用主动动力分配控制产生的横摆力矩也可提高汽车转向中的稳定性,并且可以保证一部分汽车的动力性。因此提出一种集成控制方法,根据仿真得出的行驶工况区域设计出控制策略,在不同的行驶工况下判断此时可用的维持汽车行驶稳定性的控制方式。在文中通过仿真试验得出了影响两种控制方式对于汽车稳定性控制效果的三个工况因素,汽车行驶速度、前轮转向角度和路面附着系数,并且画出了可由主动动力分配控制替代制动力分配控制的区域边界,由此设计了驱动/制动集成控制系统的上层控制策略。集成控制系统中的下层控制分别为主动动力分配控制系统和制动力分配控制系统两个子系统,下层控制系统由上层控制策略指挥工作。使用基于VeriStand,Simulink及LabVIEW联合硬件仿真,将汽车中的制动系统与动力分配系统如电控中央差速器与轮间电机式电子限滑差速器等部件连接进仿真系统中,构成基于VeriStand的四驱汽车驱动/制动稳定性集成控制硬件在环平台。根据硬件在环试验得出的结果可验证本文中设计的驱动/制动集成控制系统符合要求。
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