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汽车爆胎控制系统是一种主动安全装置,通过电子控制系统实时调整汽车(正常汽车和爆胎汽车)的运行状态,使汽车能够按照驾驶员的意图行驶,防止汽车在极限运动状态下失稳或是爆胎后发生失稳。目前,正常汽车的稳定性控制技术已经比较成熟,相关的控制产品(ESP、VSC等)在实车上的应用已比较广泛,但在爆胎汽车的稳定性控制方面,国内外的相关研究还很少,现在开展这项研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上,以在汽车主动安全技术方面取得创新性突破为宗旨,围绕着爆胎轮胎建模、稳定性控制原理分析、爆胎汽车运动状态分析、爆胎汽车稳定性控制方法等几个方面进行了研究,并详细论述了以下几个方面的内容:(1)以UniTire轮胎模型为基础,研究爆胎轮胎模型的建模方法。首先建立能够描述极限附着条件下轮胎力学特性的轮胎模型,并依据爆胎轮胎力学特性实验数据与实验现象,在UniTire轮胎模型的基础上进行拓展,建立爆胎轮胎的力学特性模型。该模型不仅在正常胎压时具有很高的精度,也能较准确的反映爆胎轮胎的轮胎特性,适合于爆胎控制的仿真研究。(2)利用CarSim软件建立了整车模型,并通过虚拟样车和实车的对比实验,验证了虚拟样车模型的准确性。(3)对爆胎后汽车运动状态的变化以及产生这种变化的原因进行了分析,进一步探讨了爆胎轮胎特性变化对整车运动特性的影响,并在这些研究的基础上讨论了全轮制动对爆胎汽车的控制作用。(4)研究汽车电子稳定性控制系统对爆胎汽车的控制作用。首先对电子稳定性控制的原理进行了分析,并研究了不同工况下电子稳定性控制系统对爆胎汽车的控制作用。研究表明,电子稳定性控制系统可以一定程度上改善了汽车的操纵稳定性,但由于电子稳定性控制确定控制力矩时并没有考虑爆胎后汽车运动特性的变化,电子稳定性控制对爆胎汽车的控制效果并不理想,考虑到轮胎脱圈的影响,在某些情况下(如外前轮发生爆胎),电子稳定性控制反而会使汽车的安全性恶化。(5)在考虑爆胎汽车性能变化的基础上,利用电子稳定性控制的基本方法,提出一种可以对爆胎汽车进行有效控制的控制策略,并通过在CarSim软件仿真环境中的仿真分析,研究爆胎控制方法的可行性,并利用对比实验,对控制效果进行了验证。仿真实验表明,在充分考虑爆胎汽车运动特性变化的基础上,通过合理的差动制动可以有效的提高爆胎汽车的安全性,在进行爆胎控制时,考虑减速控制和防止轮胎脱圈的控制,还可以进一步提高爆胎控制的效果。本文研究的内容是一个较新的领域,在很多几个方面都有所创新,主要的创新点有以下几点:(1)根据不同胎压的轮胎实验数据,建立了能反映爆胎轮胎特性的轮胎力学模型,为爆胎控制方法的研究提供了基础。(2)以爆胎轮胎模型为基础,通过仿真分析对爆胎后汽车运动特性的变化进行了研究,探讨了汽车悬架特性、车轮定位参数、转向系参数等对爆胎汽车运动的影响,对爆胎引发事故的原因进行了分析。(3)通过研究制动对爆胎汽车运动状态的影响,深入分析了全轮脉冲制动调节爆胎汽车运动轨迹的基本原理,阐明了目前国内几种爆胎控制系统的理论依据。(4)提出了基于电子稳定性控制基本原理的爆胎控制方法,该控制方法充分考虑爆胎后汽车运动特性变化、爆胎时轮胎力冲击等因素的影响,并提出了防止轮胎脱圈的控制方法,可以有效的保持爆胎汽车的操纵稳定性。