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基于輪胎受力的ESP控制邏輯系統(tǒng)開發(fā)研究

汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP）由于其突出的主動(dòng)安全防護(hù)性逐步成為中高檔汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，其通過(guò)采集車輛的車速、橫擺角速度、縱向和側(cè)向加速度、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、加速踏板和制動(dòng)壓力等信號(hào)來(lái)判斷車輛的目標(biāo)動(dòng)作，將其與車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了比較。當(dāng)檢測(cè)二者差別過(guò)大時(shí)，ESP將獨(dú)立控制4個(gè)車輪的制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行狀態(tài)的有效控制。但在ESP采集的參數(shù)中，有很多是通過(guò)估算得來(lái)的，因此準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性差。

為此，提出了一種智能輪胎，即在輪胎內(nèi)部安裝多種傳感器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元。這樣，可以通過(guò)輪胎提供車輛與地面接觸的力，作為直接反饋數(shù)據(jù)提供給車輛ESP單元。在ESP修正制動(dòng)力大小時(shí)，根據(jù)4個(gè)車輪的垂向載荷分配4個(gè)制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面附著系數(shù)的最高效利用。

采用14自由度的車輛模型進(jìn)行智能輪胎技術(shù)和ESP聯(lián)合作用的性能仿真分析，輪胎內(nèi)數(shù)據(jù)采集和估算的頻率設(shè)置為輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)1圈進(jìn)行采集并發(fā)出1次。將仿真數(shù)據(jù)給出的ESP控制效果與目前上市量產(chǎn)ESP的臺(tái)架測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，智能輪胎的ESP在進(jìn)行制動(dòng)壓力控制時(shí)能夠優(yōu)化制動(dòng)力矩，使得系統(tǒng)整體表現(xiàn)得以優(yōu)化，車輛的最大擺動(dòng)角度可以減小為后者的50%，增強(qiáng)了車輛行駛的安全性。

Edoardo Sabbioni et al. SAE 2013-01-0416.

編譯：張聰