基于電磁閥式減振器的汽車SASS與ESP集成控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代汽車制造和汽車技術(shù)水平的快速發(fā)展，各種電子控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，半主動(dòng)懸架系統(tǒng)(Semi-active Suspensionsystem，SASS)和電子穩(wěn)定程序(Electronic Stability Program，ESP)的應(yīng)用大大改善了汽車的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和安全性。為彌補(bǔ)底盤各可控子系統(tǒng)功能范圍有限的缺點(diǎn)，對(duì)汽車底盤多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集成控制以發(fā)掘各子系統(tǒng)的功能潛力成為汽車動(dòng)力學(xué)的研究熱點(diǎn)。本文首先對(duì)S

2、ASS和ESP進(jìn)行深入研究，在此基礎(chǔ)上對(duì)兩系統(tǒng)的集成控制進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究。
　　 首先在輪胎非線性特性分析的基礎(chǔ)上，建立能反映汽車縱向、側(cè)向和垂向動(dòng)力學(xué)相互作用關(guān)系的整車動(dòng)力學(xué)模型，較好地反映底盤懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng)間相互影響關(guān)系和輪胎的非線性特性。
　　 深入研究一種新型電磁閥式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器的結(jié)構(gòu)與阻尼產(chǎn)生機(jī)理，建立較為準(zhǔn)確的連續(xù)可調(diào)減振器復(fù)原行程、壓縮行程液壓與數(shù)學(xué)模型，分析減振器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)阻尼

3、特性的影響，并在單通道電液伺服懸架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，為電磁閥式減振器的設(shè)計(jì)和工程化提供理論參考。采用H∞控制算法設(shè)計(jì)側(cè)重于不同控制目標(biāo)的半主動(dòng)懸架控制器，提升整車多工況下的綜合性能。
　　 考慮路面附著系數(shù)對(duì)輪胎力的限制，提出一種基于縱向合力和橫擺力矩計(jì)算與分配的汽車穩(wěn)定性控制方法。采用離線數(shù)值優(yōu)化法實(shí)時(shí)確定縱向合力和橫擺力矩可行域，并將縱向合力和橫擺力矩調(diào)整到可行域內(nèi)。采用三層BP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造輪胎力逆模型，將縱向合力和橫

4、擺力矩動(dòng)態(tài)分配至車輪，在保證精度的前提下避免了對(duì)后輪側(cè)向力的估計(jì)，可較好地跟蹤橫擺角，提高軌跡保持能力，改善低附著路面對(duì)汽車穩(wěn)定性的影響，并進(jìn)行基于LabVIEWPXI和veDYNA的汽車ESP駕駛員在環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 針對(duì)汽車SASS與ESP子系統(tǒng)間的集成控制問題，提出一種功能分配協(xié)調(diào)控制方法。上層功能分配控制器根據(jù)汽車工況及當(dāng)前工況下的主要控制目標(biāo)的變化，利用模糊推理方法確定汽車工況與底層子系統(tǒng)功能分配系數(shù)間的關(guān)系，得到各

5、子控制器的輸出權(quán)重;對(duì)底層ESP和SASS子控制器的初始功能分配系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)子系統(tǒng)中某些功能進(jìn)行加強(qiáng)或削弱，達(dá)到提升當(dāng)前工況下整車性能最優(yōu)的目標(biāo)，同時(shí)也提高子系統(tǒng)工作效率，降低底層控制器設(shè)計(jì)難度。
　　 基于ARM7開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行SASS控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行基于CAN總線進(jìn)行信號(hào)共享、傳輸和控制指令傳送的上層功能分配協(xié)調(diào)控制器開發(fā)。最后裝車進(jìn)行SASS系統(tǒng)道路試驗(yàn)和SASS與ESP兩系統(tǒng)集成控制實(shí)車試驗(yàn)研究，驗(yàn)證控制效果