3、车辆动力学系统与建模解析

车辆动力学系统与建模解析

1. 主动安全系统

如今，许多乘用车和商用车都配备了多种控制系统，这些系统旨在协助甚至在必要时干预驾驶员的操作，以提升车辆的操控性和稳定性。

• 防抱死制动系统（ABS） ：于1970年由罗伯特·博世和梅赛德斯 - 奔驰联合研发。它模仿了经验丰富驾驶员的节奏制动技术，避免紧急制动时车轮永久锁死。ABS控制单元处理测量到的车轮角速度，使制动车轮在附着力极限附近工作，不受实际路面摩擦特性影响。同时，它能在前后轴之间实现最佳制动力分配，在转弯制动时保持车辆稳定，并在不同负载条件下最小化停车距离。
• 电子稳定程序（ESP） ：利用了ABS可单独制动每个车轮的特性，在后续章节会详细讨论。
• 扭矩矢量控制 ：通常，施加到车轴的驱动扭矩平均分配到两个车轮。但通过可控差速器或每个车轮的独立电动机，在转弯时可将更多扭矩传递到外侧车轮，解决了牵引力问题。这种“扭矩矢量控制”自动产生转向扭矩，减少转向力，使大型车辆更灵活，甚至可能降低转弯阻力。
• 防侧倾杆 ：是悬架系统的一部分，可减少车辆转弯时的侧倾角，但在不平路面直线行驶时，会因耦合同一车轴车轮的上下运动而降低舒适性。因此，高端车型使用电子控制的防侧倾杆来解决这一矛盾。此外，防侧倾杆还会通过影响转弯时前后轴的车轮载荷转移来影响车辆的稳定性。
• 后轮转向（RWS）和全轮转向（AWS） ：大多数公路车辆的前轮负责转向，而可控后轮转向可提高车辆的操控性和稳定性。全轮