车辆姿态的协同控制

嗨，小伙伴们，今天我们来谈一下车辆姿态的协同控制，即车辆的X,Y, Z三个轴向的协同控制。为了讲清协同控制这一概念，我们先来了解下X, Y, Z的独立控制。如下为ISO车体坐标系定义。

图1 ISO车体坐标系定义

X轴的控制包括驱动和制动，驱动是使车辆沿X轴加速，包括传统的内燃机以及现在的电机。制动是使车辆沿X轴减速，包括ESC，iBoost以及最新的EMB。

Y轴的控制是使车辆进行横向运动，可沿Y轴正半轴运动，也可沿Y轴负半轴运动。包括前轮转向，后轮转向以及最新的线控转向。

Z轴的控制是控制车身的垂向运动，可沿Z轴正半轴运动，也可沿Z轴负半轴运动。包括CDC以及空气悬架。

在车辆运动过程中，各控制器都是独立控制车辆，难免会出现彼此干涉，功能冲突的问题。为了解决这一问题，需要一个域控制器处于上述控制器的上层，根据车辆的传感器数据，判断车辆状态，计算各下层控制器的功能使能状态及控制目标，再统一将功能使能状态及控制目标分发至各下层控制器。

图2 协同控制

通过一个例子，可以更加形象的解释协同控制这一概念。当车辆在高速转弯时，会有侧翻的风险。此时，域控制器可以根据各传感器的输入数据，判断车辆侧翻风险。再根据风险，选择可以消除此风险的下层控制器，如ESC，再使能可以消除此风险的功能，如ESP。而没有被选中的其他下层控制器，则不允许激活任何可以消除此风险的功能，以此确保各控制器不会干涉，各功能也不会冲突。

当然，如上工况，也可以选择多个可以消除此风险的电控单元，如ESC和ECAS。在ESP功能激活的同时，请求ECAS提升外侧车轮的高度。但在技术升级、功能衍进的当下，选择域控制器替代掉多个电控单元，其实是性价比更优的选择，多轴向的协同控制更加符合智能车控的升级需求。