某型渦輪增壓柴油發(fā)動機動力性分析設(shè)計【LB4】

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理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 論文(設(shè)計)題目 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機動 力性分析 作者所在系別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 戴維 作 者 學(xué) 號 201322088 指導(dǎo)教師姓名 臧繼嵩 指導(dǎo)教師職稱 實驗師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1．根據(jù)學(xué)校《畢業(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應(yīng)與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 戴維 專 業(yè) 車輛工程 班 級 B13141 指導(dǎo)教師姓名 臧繼嵩 職 稱 實驗師 工作單位 北華航天工業(yè)學(xué)院 課題來源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計 課題名稱 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機動力性分析 本設(shè)計的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 1、 汽車的動力性概況 汽車動力性是指在良好、平直的路面上行駛時，汽車由所受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。即表示其速度性能、加速性能和爬坡性能。根據(jù)汽車理論可用最高車速、最高檔（直接檔）和超速檔的速度特性，加速度滑行速度特性，加速至一定速度（或里程）的加速度，動力爬坡的長度、掛鉤牽引力等指標來評價。在評價汽車動力性時，由于汽車用途和使用條件的不同，動力性的評價方法也會不同。如經(jīng)常在公路干線上行駛的汽車，起主要作用的是汽車最大速度，而加速度的要求居于次位。而市內(nèi)行駛的汽車正好相反，由于城市交通繁忙，汽車在行駛中需要經(jīng)常制動、停車和起步，汽車加速性能便成為了這類汽車的主要指標。 二、汽車動力性的國內(nèi)外研究概況 目前國外汽車制造商在研發(fā)一款新車之前，要由市場和產(chǎn)品設(shè)計等有關(guān)部門進行可行性研究，即針對當前汽車市場、競爭對手及競爭對手的車型，分析要投放車型的技術(shù)參數(shù)、尺寸、價格、成本、收益率等等。通過以上研究分析，基本上明確要開發(fā)車型的主要參數(shù)和量化指標，剩下的只是開發(fā)部門如何實現(xiàn)這些目標與指標。在這些性能當中，汽車動力性是汽車最為重要與基本的性能。在原本通常需要在完成汽車整車道路試驗以后才能對其進行評價，但隨著汽車技術(shù)、計算機技術(shù)及計算機模擬技術(shù)的發(fā)展及用戶對動力性和經(jīng)濟性的關(guān)注度的提高，汽車動力性與經(jīng)濟性分析已經(jīng)在概念開發(fā)階段就開始進行了。通過這樣模擬和分析，既節(jié)省了大量的試驗費用，又大大縮短了設(shè)計周期，并使相關(guān)設(shè)計人員對自己設(shè)計的整車有了一個概括性的方向性的了解。 國外早在60年代初期就開始了對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性計算機仿真程序的研發(fā)，最早應(yīng)用程序模擬分析汽車動力性與經(jīng)濟性的通用公司，它在1972年首先開發(fā)了GPSIM計算程序，該程序可以模擬汽車在任何行駛工況下的瞬間油耗、累計油耗、行駛時間、距離等，同時也可以預(yù)測重量、后橋速比、變速箱速比、空氣阻力系數(shù)等對汽車動力性與經(jīng)濟性的影響。此外還有FORT TOEFP、康明斯VMS,BENZ-TRASCO,AVL-CRUISE等。這些程序的出現(xiàn)，使得汽車制造商在開發(fā)設(shè)計階段就能對汽車的動力性與經(jīng)濟性進行預(yù)測，并可以根據(jù)幾種傳動系速比的變化的變化所引起整車性能的變化找到這種變化間的關(guān)系，找到與所選發(fā)動機合理匹配的傳動系，甚至可以根據(jù)整車要求和汽車經(jīng)常行駛工況來對發(fā)動機性能提出要求，作為發(fā)動機選型或設(shè)計的依據(jù)。 我國在這方面的研究起步較晚，目前國內(nèi)的汽車制造商都沒有形成自己的通用計算程序和方法 ，目前基本上都是購買福特的FORT TOEFP模擬軟件和AVL的AVL-CRUISE模擬軟件進行模擬計算與 分析。希望在不久的將來，在國家全力做強自主研發(fā)的大背景下，我國能擁有我們自己的模擬分析軟件，應(yīng)用于我國汽車的 開發(fā)設(shè)計中，已經(jīng)一步提高我國汽車行業(yè)的整體研發(fā)水平。 我國在這方面的研究起步較晚，目前國內(nèi)的汽車制造商都沒有形成自己的通用計算程序和方法，目前基本上都是購買福特的FORT TOEFP模擬軟件和AVL的AVL-CRUISE模擬軟件進行模擬計算與分析。希望在不久的將來，在國家全力做強自主研發(fā)的大背景下，我國能擁有我們自己的模擬分析軟件，應(yīng)用于我國汽車的開發(fā)設(shè)計中，已經(jīng)一步提高我國汽車行業(yè)的整體研發(fā)水平。 工作環(huán)境及技術(shù)條件 發(fā)動機測功機一臺、指定柴油發(fā)動機一臺、熟讀《發(fā)動機原理》和《汽車理論》 時間進度安排 廣泛查閱參考資料，重點閱讀重要參考文獻 ； 試驗設(shè)備的調(diào)試研究； 試驗操作； 試驗數(shù)據(jù)分析； 撰寫論文，準備答辯。 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 第 3 頁 共4頁 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述 設(shè)計 (論文)題目 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機 動力性分析 作者所在系別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 戴維 作 者 學(xué) 號 201322088 指導(dǎo)教師姓名 臧繼嵩 指導(dǎo)教師職稱 實驗師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．文獻綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學(xué)生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應(yīng)與開題報告同時提交。 渦輪增壓柴油發(fā)動機動力性分析文獻綜述 摘要：定義主題車輛系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),包括許多機電組件和運行在非常不同的交通環(huán)境。有許多要求,包括交通狀況、任務(wù)要求、能源供應(yīng)、環(huán)境保護、成本,等車輛動態(tài)和性能分析供應(yīng)汽車性能評估的基本方法,設(shè)計原則,系統(tǒng)和組件設(shè)計和定量計算方法。介紹車輛動力學(xué)性能和廣泛的主題處理車輛駕駛性能、燃油經(jīng)濟性、制動性能、處理特點,噪音,振動和嚴酷(噪音),改善車輛動力學(xué)等研究和性能汽車以來從未停止在100年發(fā)明的。 關(guān)鍵字：車輛動力；研究現(xiàn)狀；發(fā)展 Vehicle Dynamics and Performance Abstract: Definition of the Subject Vehicle system is a complex system that includes many mechanical and electric components and operates in very different traffic environments. There are many requirements, including traffic conditions, mission requirements, energy supplies, environmental protection, cost, etc. Vehicle dynamic and performance analysis supplies the basic methodologies for vehicle performance evaluation, design principle, and quantitative computation methods for system and component design. Introduction Vehicle dynamics and performance are broad topics that deal with vehicle drivability, fuel economy, braking performance, handling characteristics, noise, vibration and harshness (NVH), etc. The research for improving vehicle dynamics and performance never ceased in 100 years since vehicles have been invented。 Key words: Vehicle Dynamics ；Development ；Research status 1、 汽車動力性分析的科學(xué)意義及目的 汽車的動力性是汽車的重要性能，它對交通流量，運輸效率，節(jié)約能源等都有比較直接的影響。近年來，由于石油價格的持續(xù)上漲，對于汽車動力性經(jīng)濟性提出了更高的要求。 隨著21世紀的飛速發(fā)展，汽車工業(yè)也得到了高速發(fā)展，汽車也步入了平常百姓的家里。隨著人們對汽車越來越理性的消費觀念，對汽車的動力性、經(jīng)濟性等關(guān)注度已經(jīng)提升到了一個更高的水平。使得各大汽車制造廠商也千方百計的對汽車的動力性等進行合理的設(shè)計及調(diào)整。 二、汽車動力性分析的國內(nèi)外現(xiàn)狀 目前國外汽車制造商在研發(fā)一款新車之前，要由市場和產(chǎn)品設(shè)計等有關(guān)部門進行可行性研究，即針對當前汽車市場、競爭對手及競爭對手的車型，分析要投放車型的技術(shù)參數(shù)、尺寸、價格、成本、收益率等等。通過以上研究分析，基本上明確要開發(fā)車型的主要參數(shù)和量化指標，剩下的只是開發(fā)部門如何實現(xiàn)這些目標與指標。在這些性能當中，汽車動力性是汽車最為重要與基本的性能。在原本通常需要在完成汽車整車道路試驗以后才能對其進行評價，但隨著汽車技術(shù)、計算機技術(shù)及計算機模擬技術(shù)的發(fā)展及用戶對動力性和經(jīng)濟性的關(guān)注度的提高，汽車動力性與經(jīng)濟性分析已經(jīng)在概念開發(fā)階段就開始進行了。通過這樣模擬和分析，既節(jié)省了大量的試驗費用，又大大縮短了設(shè)計周期，并使相關(guān)設(shè)計人員對自己設(shè)計的整車有了一個概括性的方向性的了解。 國外早在60年代初期就開始了對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性計算機仿真程序的研發(fā)，最早應(yīng)用程序模擬分析汽車動力性與經(jīng)濟性的通用公司，它在1972年首先開發(fā)了GPSIM計算程序，該程序可以模擬汽車在任何行駛工況下的瞬間油耗、累計油耗、行駛時間、距離等，同時也可以預(yù)測重量、后橋速比、變速箱速比、空氣阻力系數(shù)等對汽車動力性與經(jīng)濟性的影響。此外還有FORT TOEFP、康明斯VMS,BENZ-TRASCO,AVL-CRUISE等。這些程序的出現(xiàn)，使得汽車制造商在開發(fā)設(shè)計階段就能對汽車的動力性與經(jīng)濟性進行預(yù)測，并可以根據(jù)幾種傳動系速比的變化的變化所引起整車性能的變化找到這種變化間的關(guān)系，找到與所選發(fā)動機合理匹配的傳動系，甚至可以根據(jù)整車要求和汽車經(jīng)常行駛工況來對發(fā)動機性能提出要求，作為發(fā)動機選型或設(shè)計的依據(jù)。 我國在這方面的研究起步較晚，目前國內(nèi)的汽車制造商都沒有形成自己的通用計算程序和方法，目前基本上都是購買福特的FORT TOEFP模擬軟件和AVL的AVL-CRUISE模擬軟件進行模擬計算與分析。希望在不久的將來，在國家全力做強自主研發(fā)的大背景下，我國能擁有我們自己的模擬分析軟件，應(yīng)用于我國汽車的開發(fā)設(shè)計中，已經(jīng)一步提高我國汽車行業(yè)的整體研發(fā)水平。 三、汽車動力性分析的發(fā)展趨勢 傳統(tǒng)的設(shè)計方法市由設(shè)計者憑借經(jīng)驗選擇各部件參數(shù)，對汽車性能進行估算，然后進行樣車制、道路試驗、評定樣車的動力性和經(jīng)濟性的好壞，再修改，再試驗，直到樣車性能滿意為止，汽車的設(shè)計周期長，成本高，而且各個部件參數(shù)的選取帶有盲目性，可能將較好的方案遺漏，造成人力，財力的浪費。汽車動力性與經(jīng)濟性的計算機仿真也就成為了一種重要的研究手段。計算機仿真消除了實車道路試驗中司機、道路環(huán)境、氣候等因素對性能測定的影響，具有可比性好、重復(fù)性強等優(yōu)點。以計算機仿真的設(shè)計方法相比原來的傳統(tǒng)方式既迅速又經(jīng)濟。 四、總結(jié) 汽車動力性是汽車最基本、最重要的性能指標。在對汽車的這些性能進行測試的方式也在逐年發(fā)展。計算機仿真通過模擬和分析，既節(jié)省了大量的試驗費用，又大大縮短設(shè)計周期，并使相關(guān)設(shè)計人員對于自己設(shè)計的整車有一個概括性和方向性的了解。因此，運用現(xiàn)代設(shè)計方法去開發(fā)設(shè)計動力性良好、低能耗和低污染的汽車成為當今汽車的研究與開發(fā)所面臨的主要任務(wù)。 五、參考文獻 [1]余志生.汽車理論（第五版）.機械工業(yè)出版社，2009（3）. [2]鄭清平.汽車動力性和經(jīng)濟性模擬計算[J].天津工業(yè)大學(xué),1994（4）. [3]劉碧榮.汽車動力性仿真[J].北京交通大學(xué)學(xué)報,2008（5）. [4]John C.hilliard, George S.Spinger.Fuel Economy in Road Vehicles Powered by S park lgnition Engines[M].New York: PlenumPress,1984 . [5]CD Carter,RD Mstthews.Design of Formula SAE Race Car: Vehicle Dynamics and Performance.Sae Intemational Off-highway,1982 [6]T.R Stockton The Research.Dual Mode Continuously Variable Transmission[J].Wa Rrend PA: SAE paper 841305 [7]肖健.汽車使用性能與檢測[M].機械工業(yè)出版社,2002(3). [8]何鋒,楊寧.汽車動力學(xué)[M].貴州科技出版社,2003(6). [9]交通部公路科學(xué)司汽車綜合性能檢測[M].上海科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1999. [10]MA Qiang-jun Difference analysis between road-testing and Bench-testing on automobile power performance test[J].中國測試技術(shù)，China Meas Urement.2006(4) 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 第 4 頁 共 4 頁 密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文) 外 文 翻 譯 原 文 標 題 Vehicle dynamics control architecture 譯 文 標 題 汽車動態(tài)控制結(jié)構(gòu) 作者所在系別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 戴維 作 者 學(xué) 號 201322088 指導(dǎo)教師姓名 臧繼嵩 指導(dǎo)教師職稱 實驗師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 譯文標題 汽車動態(tài)控制結(jié)構(gòu) 原文標題 Vehicle dynamics control architecture 作 者 Rochester 譯 名 羅徹斯特 國 籍 美國 原文出處 GM Global Technology Operations, Inc. (Detroit, MI, US) 摘要：車輛包括多個子系統(tǒng)和用于在其上實現(xiàn)正常控制的相應(yīng)控制器。 車輛還包括車輛動態(tài)控制器，用于為子系統(tǒng)控制提供高優(yōu)先級子系統(tǒng)命令，以實現(xiàn)車輛動態(tài)增強。 車輛動態(tài)控制器包括多個可獨立分解和可重新配置的軟件組件或?qū)雍涂稍L問的層間總線結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞：汽車動力 改進 控制器 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明總體上涉及車輛動力學(xué)控制。 更具體地，本發(fā)明涉及車輛動態(tài)控制系統(tǒng)架構(gòu)。 背景技術(shù) 車輛穩(wěn)定性控制已經(jīng)從基于制動和牽引力控制（制動和動力系轉(zhuǎn)矩管理）技術(shù)的第一代系統(tǒng)發(fā)展到包括制動器，動力系，轉(zhuǎn)向和懸架阻尼子系統(tǒng)的獨立和協(xié)調(diào)控制的更近的系統(tǒng)。通常，分布式控制模塊用于與相應(yīng)的致動器直接接口以實現(xiàn)期望的子系統(tǒng)控制。這種子系統(tǒng)控制的協(xié)調(diào)和權(quán)限可以通過監(jiān)督控制來處理。 除了車輛穩(wěn)定性控制的復(fù)雜性和復(fù)雜性之外，受影響的車輛子系統(tǒng)具有高度集成和重疊，最顯著的是在用于實現(xiàn)期望的車輛穩(wěn)定性的各種子系統(tǒng)控制中利用的車輛級別參數(shù)的共性增強。車輛級的參數(shù)共性表明處理器利用率，通信帶寬消耗，多平臺應(yīng)用和軟件靈活性的效率和其他機會。這在通過與相應(yīng)子系統(tǒng)控制（例如轉(zhuǎn)向，制動，動力系扭矩，懸架阻尼）相關(guān)聯(lián)的各種分布式控制模塊來影響穩(wěn)定性增強的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中甚至可能更加尖銳，其中協(xié)調(diào)和權(quán)限通過中央監(jiān)督控制。 軟件組件的系統(tǒng)重用促進了低成本，快速上市和廣泛可用的車輛系統(tǒng)。顯著的優(yōu)點直接來自應(yīng)用程序開發(fā)成本，時間，驗證，可維護性和靈活性等優(yōu)勢，這些常見軟件資產(chǎn)提供。 因此，期望車輛動態(tài)系統(tǒng)的特征在于高度的軟件組件可用性和訪問以實現(xiàn)和促進重用，可維護性，公共驗證和開發(fā)，成本和時間節(jié)省以及多平臺利用。 發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明是一種新穎的車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，包括至少一個車輛子系統(tǒng)，其通常根據(jù)由至少一個相應(yīng)子系統(tǒng)控制器確定的子系統(tǒng)控制來控制。 該系統(tǒng)還包括車輛動態(tài)控制器，用于提供高優(yōu)先級子系統(tǒng)命令以由至少一個相應(yīng)子系統(tǒng)控制器實現(xiàn)。 車輛動態(tài)控制器還包括多層軟件組件和層間總線，由此分解和重組車輛動態(tài)控制器的所選多層軟件組件，而不影響所述車輛動態(tài)特性的多層軟件組件中的其他多個軟件組件 控制器和對車輛動態(tài)控制器的層間總線中所選擇的層的訪問。 本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點和特征將從以下描述，權(quán)利要求和附圖中變得顯而易見。 具體實施方式 在圖1中示意性地示出了車輛動態(tài)控制系統(tǒng)12。與各種車輛子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的多個致動器13對車輛11施加各種力以增強穩(wěn)定性并且響應(yīng)于諸如方向盤角度，車輛速度等的輸入維持預(yù)期路徑。車輪速度和車輛橫擺率。例如，在主動前轉(zhuǎn)向（AFS）系統(tǒng)中，前車輪的轉(zhuǎn)向角受到命令實現(xiàn)期望的車輛穩(wěn)定性增強的轉(zhuǎn)向致動器系統(tǒng)的影響。在制動/動力系車輛穩(wěn)定性增強（VSE）系統(tǒng)中，單獨的車輪制動和動力系扭矩可以通過各種技術(shù)（例如，火花正時，氣缸停用，發(fā)動機加燃料等）通過調(diào)制的液壓制動壓力和發(fā)動機輸出扭矩控制來影響。等等。）。在半主動懸架系統(tǒng)中，懸架阻尼特性可以以實現(xiàn)期望的車輛穩(wěn)定性增強的方式改變。其它系統(tǒng)，包括但不限于其中彈簧剛度可改變的主動懸架，以及后輪轉(zhuǎn)向角可改變的主動輪轉(zhuǎn)向，同樣在本發(fā)明的應(yīng)用范圍內(nèi)。 每個這樣的車輛子系統(tǒng)具有與其相關(guān)聯(lián)的一個或多個控制模塊14.這種子系統(tǒng)可以以分布式控制方式操作，其中與特定子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的每個控制單元通過命令控制子系統(tǒng)致動器13.除了在被動的貢獻意義之外，這樣的正常控制功能通常不與車輛動力學(xué)控制相關(guān)。例如，動力系控制器負責響應(yīng)于操作者需求而實現(xiàn)一定量的輸出扭矩，并且負責在多速比自動變速器的速比換檔期間進行扭矩管理。動力系控制器通常還執(zhí)行可能涉及火花正時，氣缸停用，發(fā)動機加燃料等的排放臨界和燃料經(jīng)濟性關(guān)鍵功能。轉(zhuǎn)向控制器負責可變輔助 - 在低速和停車操縱期間減小轉(zhuǎn)向力，并逐漸增加轉(zhuǎn)向力隨著車速的增加。四輪轉(zhuǎn)向控制還負責在低車速下在與前輪相反的方向上控制后輪的轉(zhuǎn)向角，并且在較高車速下在相同方向上控制后輪的轉(zhuǎn)向角。懸架控制器同樣負責根據(jù)車輛速度來調(diào)整車輛的行駛特性，主要是通過在低車輛速度下減小阻尼來為操作者提供舒適感，并且通過在較高車輛速度下增加阻尼來改善高速公路感覺。 車輛11，子系統(tǒng)致動器13和子系統(tǒng)控制器14都向車輛動態(tài)控制器10提供各種輸入信號16，用于在車輛動態(tài)控制程序中使用。車輛輸入可以包括例如偏航速率，橫向加速度和車輛速度。致動器輸入可以包括例如阻尼器位置和行車輪角度。子系統(tǒng)控制器輸入可以包括例如單獨制動轉(zhuǎn)角致動超控，制動系統(tǒng)混合項，沖擊阻尼值超馳，AFS轉(zhuǎn)向致動器超控或額外轉(zhuǎn)向角。車輛11，子系統(tǒng)致動器13和子系統(tǒng)控制器14輸入信號優(yōu)選地通過控制器局域網(wǎng)（CAN）總線提供，但是可以采取離散傳感器信號輸入，串行通信線路等的形式。車輛動態(tài)控制器10轉(zhuǎn)向提供高優(yōu)先級控制命令18，用于超越，修改或適應(yīng)子系統(tǒng)控制器14的正常控制，以便實現(xiàn)增強各個子系統(tǒng)致動器13的控制的車輛動態(tài)性。 車輛動態(tài)控制器10包括適于實現(xiàn)促進軟件組件的再使用，應(yīng)用開發(fā)時間和成本降低，可維護性和多個車輛平臺適配等的期望目標的各種結(jié)構(gòu)化處理層。重要的是，本發(fā)明不僅提高了大規(guī)模控制應(yīng)用軟件組件的可重用性，而且提高了車輛接口，信號調(diào)節(jié)，內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)和輸出處理的可重用性。 從圖1中的車輛動力學(xué)控制器10的左側(cè)開始，在圖1中，示出了信號處理層15與來自車輛11，子系統(tǒng)致動器13和子系統(tǒng)控制器14的各種輸入信號16接口連接。信號處理層15經(jīng)由內(nèi)部傳感器總線22通信耦合到過程輸入層17。輸入層17還經(jīng)由內(nèi)部車輛動態(tài)性總線26通信耦合到車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19，這兩者在下文中描述。過程輸入層17又經(jīng)由內(nèi)部輸入總線24與車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19通信耦合。車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19還經(jīng)由內(nèi)部傳感器總線22與信號處理層15通信耦合。車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19又經(jīng)由內(nèi)部車輛動態(tài)性總線26耦合到控制系統(tǒng)層21.控制系統(tǒng)層21還經(jīng)由內(nèi)部傳感器總線22通信耦合到信號處理層15并經(jīng)由內(nèi)部輸入總線24處理輸入層17。系統(tǒng)層21又通過內(nèi)部控制總線28與處理輸出層23通信耦合。處理輸出層23還通過內(nèi)部輸入總線24與處理輸入層17通信耦合。處理輸出層23進而通信耦合到命令處理層25.最后，命令處理層25又經(jīng)由CAN總線20通信耦合到各個子系統(tǒng)控制器14，以提供先前描述的控制命令18。 從車輛動態(tài)控制器10的先前描述可以理解，所描述的層提供軟件劃分，包括在車輛接口，信號調(diào)節(jié)，內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)和輸出處理，以提供上述優(yōu)點。層獨立性允許用于開發(fā)和維護的一個或多個層或軟件組件的期望的模塊化和分解/重組，而對任何剩余的層或軟件組件沒有實質(zhì)影響。層間總線提供對在開發(fā)（例如用于調(diào)試和儀器）中有用的不同級別的輸入和輸出信號以及在車輛動態(tài)控制器內(nèi)部和外部的不同程度的改進數(shù)據(jù)的精確利用的期望訪問。圖1的車輛動力學(xué)控制器的總體級分解的可用性10以及如此構(gòu)造的經(jīng)由內(nèi)部總線的結(jié)構(gòu)化層間訪問實現(xiàn)和促進軟件組件重用，應(yīng)用開發(fā)時間和成本降低，可維護性和多個車輛平臺適配的目標。 關(guān)于參考圖1描述的車輛動態(tài)控制器10的各個層和層間通信的附加細節(jié)?，F(xiàn)在將參考其余的附圖來闡述圖1。 2-6。 開始。如圖2所示，信號處理層15包括功能塊31，用于從包括來自車輛11，致動器13和子系統(tǒng)控制器14的傳感器或派生物讀取基于CAN的信號。塊31通過內(nèi)部接收通信耦合到CAN輸入轉(zhuǎn)換功能塊33 CAN總線32.塊31和33讀取信號，通過適當?shù)碾娖皆\斷確保準確性和魯棒性，并將CAN信號轉(zhuǎn)換為工程單位原始輸入以供后續(xù)層使用。塊33通信耦合到內(nèi)部傳感器總線22，用于將輸入與過程輸入層17，車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19和控制系統(tǒng)層21通信。 圖。圖3更詳細地示出了過程輸入層17，包括用于過濾內(nèi)部傳感器總線22上的輸入的功能塊35，從而將輸入過濾集中到公共軟件組件。從塊35，經(jīng)由內(nèi)部濾波的輸入總線34，將濾波的輸入提供給功能塊37，用于調(diào)整輸入，例如，重心調(diào)整以用于偏移運動傳感器放置的感測的運動。從框37，通過內(nèi)部調(diào)整的輸入總線36，將調(diào)整的輸入提供給功能塊39，用于使輸入居中 - 例如，去除傳感器偏置。還對車輛動態(tài)性總線26上提供的數(shù)據(jù)執(zhí)行定心功能。從框39，通過內(nèi)部中心輸入總線38，將中心輸入提供給功能塊41，用于仲裁多個（即冗余）相關(guān)輸入，提供例如有效性確定，健全性檢查諸如輸入量值和最終確定來自多個相關(guān)輸入的單個有效輸入的事物。還對在車輛動力總線26上提供的數(shù)據(jù)執(zhí)行仲裁功能。功能塊43被提供用于從內(nèi)部傳感器總線22上的輸入導(dǎo)出附加輸入，例如一階導(dǎo)數(shù)操作以從車輛橫擺率輸入提供車輛偏航加速度。從功能塊43和41，這樣的導(dǎo)出和仲裁輸入分別是通信耦合到內(nèi)部輸入總線24，用于將輸入與車輛動態(tài)/驅(qū)動意圖層19，控制系統(tǒng)層21和過程輸出層23通信。 圖4更詳細地示出了包括多個示例性功能塊的車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19，用于確定車輛動力學(xué)控制器10的控制系統(tǒng)層21在確定用于實現(xiàn)的期望性和執(zhí)行命令時所需的各種參數(shù)，主動車輛動力學(xué)控制。所示的功能塊當然是各種參數(shù)確定的非窮盡性示例，包括：建模函數(shù);以及計算，檢測，估計，預(yù)測或以其它方式確定的速率，限制，能力，條件，數(shù)量，誤差和狀態(tài)。如圖1中最佳地示出。如圖1所示，車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19分別從內(nèi)部輸入總線24和內(nèi)部傳感器總線22接收輸入和信號，并且經(jīng)由內(nèi)部車輛動態(tài)性總線26向控制系統(tǒng)層21提供參數(shù)輸入。 圖5更詳細地示出了包括車輛動態(tài)控制器10的控制系統(tǒng)層21的雙層監(jiān)控控制方面的控制系統(tǒng)層21.車輛運動監(jiān)控器45經(jīng)由內(nèi)部傳感器總線22從信號處理層15接收原始輸入，通過內(nèi)部輸入總線24來自過程輸入層17的輸入，以及經(jīng)由內(nèi)部車輛動態(tài)總線26來自車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19的參數(shù)輸入。車輛運動監(jiān)視器45通信耦合到制動和推進監(jiān)視器47，轉(zhuǎn)向監(jiān)視器49和懸架管理器并且監(jiān)督各種車輛動態(tài)控制子系統(tǒng)監(jiān)控器47,49和51的協(xié)調(diào)。這些車輛動態(tài)控制子系統(tǒng)監(jiān)控器中的每一個還經(jīng)由內(nèi)部傳感器總線22從信號處理層15接收原始輸入，導(dǎo)出和仲裁的輸入從過程輸入層17經(jīng)由內(nèi)部輸入總線24，以及來自車輛動力學(xué)/駕駛員意圖層19的參數(shù)輸入。車輛動態(tài)控制子系統(tǒng)監(jiān)視器47,49和51由車輛運動監(jiān)視器45并且經(jīng)由內(nèi)部控制總線28向過程輸出層23提供相應(yīng)的高優(yōu)先級控制命令輸入，最終用于超控，修改或適配子系統(tǒng)控制器14的正?？刂疲詫崿F(xiàn)車輛動態(tài)增強各種子系統(tǒng)控制的控制，系統(tǒng)致動器13。 過程輸出層23通過內(nèi)部控制總線28接收來自控制系統(tǒng)層21的高優(yōu)先級控制命令輸入以及通過內(nèi)部輸入總線24從過程輸入層17導(dǎo)出和仲裁的輸入。過程輸出層23提供命令輸入以及導(dǎo)出和仲裁的輸入命令處理層25.另外，在開發(fā)期間，出于儀器目的，可以經(jīng)由輸出總線30訪問命令輸入以及導(dǎo)出和仲裁的輸入，包括軟件調(diào)試和實驗?zāi)康摹? 圖。圖6更詳細地示出了命令處理層25，包括車輛動態(tài)控制器10的命令轉(zhuǎn)換和傳輸功能。命令處理層25包括功能塊53，用于將輸入的工程單元轉(zhuǎn)換成適合于通過CAN總線傳輸?shù)腃AN信號。另外，用于診斷目的的校驗和和滾動計數(shù)在命令處理層25的功能塊53中計算。塊53經(jīng)由內(nèi)部傳輸CAN總線40被通信耦合到傳輸CAN驅(qū)動器功能塊55.塊55管理高優(yōu)先級用于超控，修改或適應(yīng)子系統(tǒng)控制器14的正?？刂频目刂泼?8，以便實現(xiàn)增強各個子系統(tǒng)致動器13的控制的車輛動力學(xué)。 已經(jīng)關(guān)于某些示例性實施例描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)當理解，在不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本發(fā)明的各種修改和替代實施方式。 外文文獻 ［1］CD Carter,RD Mstthews.Design of Formula SAE Race Car:VehicleDynamics andPerformance.Sae Intemational Off-highway,1982 附錄： Vehicle dynamics control architecture Abstract: A vehicle includes a plurality of sub-systems and corresponding controllers for effecting normal control thereover. The vehicle further includes a vehicle dynamics controller for providing high-priority sub-system commands for sub-system control to effect vehicle dynamics enhancements. The vehicle dynamics controller includes a plurality of independently decomposable and recomposable software components or layers and accessible inter-layer bus structure. Keywords: vehicle dynamics enhancements controllers TECHNICAL FIELD The present invention is generally related to vehicle dynamics control. More particularly, the invention relates to the vehicle dynamics control system architecture. BACKGROUND OF THE INVENTION Vehicle stability controls have progressed from first generation systems based upon braking and traction control (braking and powertrain torque management) technologies to more recent systems including independent and coordinated controls of brake, powertrain, steering and suspension damping sub-systems. Typically, distributed control modules are employed to directly interface with respective actuators to effect the desired sub-system controls. Coordination and authority of such sub-system control may be handled by way of a supervisory control. Apart from the complexity and sophistication of vehicle stability controls, there is a high degree of integration and overlap of the affected vehicle sub-systems, most notably in the commonality of vehicle level parameters utilized across various sub-system controls for effecting the desired vehicle stability enhancements. Parametric commonality at the vehicle level suggests efficiency and other opportunities in processor utilization, communication bandwidth consumption, multi-platform application and flexibility of software. This may be even more acute in vehicle stability control systems which effect stability enhancement through a variety of distributed control modules associated with respective sub-system control (e.g. steering, braking, powertrain torque, suspension damping) wherein coordination and authority are handled through a central supervisory control. Systematic reuse of software components promotes low-cost, quick-to-market and widely available vehicle systems. Significant benefits result directly from the application development cost, time, validation, maintainability and flexibility advantages afforded by such common software assets. Therefore, it is desirable that a vehicle dynamics system be characterized by a high degree of software component availability and access to enable and promote reuse, maintainability, common validation and development, cost and time savings, and multi-platform utilization. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a novel vehicle dynamics control system including at least one vehicle sub-system normally controlled in accordance with sub-system controls determined by at least one respective sub-system controller. The system further includes a vehicle dynamics controller for providing high priority sub-system commands for implementation by the at least one respective sub-system controller. The vehicle dynamics controller further includes multi-layer software components and inter-layer busses whereby decomposition and recomposition of selected ones of said multi-layer software components of the vehicle dynamics controller without affecting other ones of the multi-layer software components of said vehicle dynamics controller and access to selected ones of the inter-layer busses of the vehicle dynamics controller are enabled thereby. These and other advantages and features of the invention will become apparent from the following description, claims and figures. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A vehicle dynamics control system 12 is schematically illustrated in FIG. 1 and includes vehicle 11 and vehicle dynamics controller 10. A plurality of actuators 13 associated with various vehicle sub-systems effect various forces upon vehicle 11 to enhance stability and maintain an intended path in response to such inputs as steering wheel angle, vehicle speed, wheel speed and vehicle yaw rate among others. For example, in an active front steering (AFS) system, the steering angle of the front vehicle wheels is affected by way of a steering actuator system that is commanded to effect the desired vehicle stability enhancement. In a braking/powertrain vehicle stability enhancement (VSE) system, individual wheel braking and powertrain torque may be affected by way of modulated hydraulic brake pressure and engine output torque control through a variety of techniques (e.g. spark timing, cylinder deactivation, engine fueling, etc.). In a semi-active suspension system, suspension damping characteristics may be altered in a manner to effect a desired vehicle stability enhancement. Other systems, including but not limited to active suspensions wherein spring rates are alterable, and active rear steering where rear wheel steering angle is alterable, are equally within the scope of application of the present invention. Each such vehicle sub-system has associated therewith one or more control modules 14. Such sub-systems are operable in a distributed control fashion wherein each control unit associated with a particular sub-system is responsible for normal control functions thereof by commanding the control of the sub-system actuators 13. Such normal control functions generally are not related to vehicle dynamics control other than in a passive, contributory sense. For example, a powertrain controller is responsible for effecting an amount of output torque in response to an operator demand and for torque management during ratio shifting of a multi-speed ratio automatic transmission. The powertrain controller also normally performs emission critical and fuel economy critical functions which may implicate spark timing, cylinder deactivation, engine fueling, etc. A steering controller is responsible for variable assist—reducing steering effort during low speed and parking maneuvers and progressively increasing steering effort as vehicle speed increases. A four wheel steering control is also responsible for controlling the turn angle of the rear wheels in the opposite direction from the front wheels at low vehicle speeds and in the same direction at higher vehicle speeds. A suspension controller likewise is responsible for tuning the ride characteristics of the vehicle in accordance with vehicle speed, predominantly for operator comfort through reduced damping at low vehicle speeds and for improved highway feel through increased damping at higher vehicle speeds. The vehicle 11, sub-system actuators 13 and sub-system controllers 14 all provide various input signals 16 to the vehicle dynamics controller 10 for use in vehicle dynamics control routines. Vehicle inputs may include, for example, yaw rate, lateral acceleration and vehicle speed. Actuator inputs may include, for example, damper position and road wheel angle. Sub-system controller inputs may include, for example, individual brake corner actuation override, brake system blending terms, shock damping value override, AFS steering actuator override or extra steering angle. Vehicle 11, sub-system actuators 13 and sub-system controllers 14 input signals are preferably provided over a controller area network (CAN) bus but may take the form of discrete sensor signal inputs, serial communication lines, etc. Vehicle dynamics controller 10 in turn provides high priority control commands 18 for overriding, modifying or adapting the normal control of the sub-system controllers 14 in the interest of implementing vehicle dynamics enhancing control of the various sub-system actuators 13. Vehicle dynamics controller 10 includes a variety of structured processing layers adapted to effect desirable objectives of promoting re-use of the software components, application development time and cost reductions, maintainability and multiple vehicle platform adaptation, among others. Significantly, the present invention promotes the reusability of not only the large scale control application software components but also of the vehicular interfaces, signal conditioning, internal bus structures and output processing. Beginning at the left of the vehicle dynamics controller 10 in FIG. 1, signal processing layer 15 is shown interfacing with the various input signals 16 from vehicle 11, sub-system actuators 13 and sub-system controllers 14. Signal processing layer 15 is communication coupled to process inputs layer 17 via internal sensor bus 22. Process inputs layer 17 is also communication coupled to vehicle dynamics/driver intent layer 19 via internal vehicle dynamics bus 26, both of which are described herein below. Process inputs layer 17 is in turn communication coupled to vehicle dynamics/driver intent layer 19 via internal input bus 24. Vehicle dynamics/driver intent layer 19 is also communication coupled to signal processing layer 15 via internal sensor bus 22. Vehicle dynamics/driver intent layer 19 is in turn communication coupled to control system layer 21 via internal vehicle dynamics bus 26. Control system layer 21 is also communication coupled to signal processing layer 15 via internal sensor bus 22 and to process inputs layer 17 via internal input bus 24. Control system layer 21 is in turn communication coupled to process outputs layer 23 via internal control bus 28. Process outputs layer 23 is also communication coupled to process inputs layer 17 via internal input bus 24. Process outputs layer 23 is in turn communication coupled to command processing layer 25 via internal output bus 30. Finally, command processing layer 25 is in turn communication coupled to the various sub-system controllers 14 via CAN bus 20 to provide the previously described control commands 18. From the preceding description of the vehicle dynamics controller 10, it can be appreciated that the described layers provides software partitioning, including at the vehicle interfacing, signal conditioning, internal bus structures and output processing to provide the aforementioned advantages. The layer independence allows for desired modularity and decomposition/recomposition of one or more layers or software components for development and maintenance without substantial effect upon any remaining layers or software components. The inter-layer bussing provides desired access to varying levels of input and output signals useful in development (e.g. for debugging and instrumentation) and sophisticated utilization of varying degrees of refined data both within and outside of the vehicle dynamics controller. The availability of gross-level decomposition of the vehicle dynamics controller of FIG. 10, and of structured inter-layer access via the internal bus thus architected, enables and promotes the objectives of software component re-use, application development time and cost reductions, maintainability and multiple vehicle platform adaptation. Additional detail with respect to the various layers and inter-layer communication of vehicle dynamics controller 10 thus described in reference to FIG. 1 will be set forth with additional reference now to the remaining FIGS. 2-6. Beginning with FIG. 2, signal processing layer 15 includes functional block 31 for reading CAN based signals, from sensors or derivations, including from vehicle 11, actuators 13 and sub-system controllers 14. Block 31 is communication coupled to CAN input conversion functional block 33 via internal receive CAN bus 32. Blocks 31 and 33 read the signals in, ensuring accuracy and robustness through appropriate level diagnostics, and convert the CAN signals to engineering units raw inputs for use in subsequent layers. Block 33 is communication coupled to internal sensor bus 22 for communicating the inputs with process inputs layer 17, vehicle dynamics/driver intent layer 19 and control system layer 21. FIG. 3 illustrates process inputs layer 17 in additional detail including functional block 35 for filtering the inputs on internal sensor bus 22, thus centralizing input filtering to a common software component. From block 35, via internal filtered inputs bus 34, the filtered inputs are provided to functional block 37 for adjusting the inputs—for example, center of gravity adjustments to sensed motion for an offset motion sensor placement. From block 37, via internal adjusted inputs bus 36, the adjusted inputs are provided to functional block 39 for centering the inputs—for example, removal of sensor biases. Centering functionality is also performed for data provided over vehicle dynamics bus 26. From block 39, via internal centered inputs bus 38, the centered inputs are provided to functional block 41 for arbitration of multiple (i.e. redundant) related inputs providing, for example, validity determination, sanity checks for such things as input magnitude and ultimately determination of a single valid input from the multiplicity of related inputs. Arbitration functionality is also performed for data provided over vehicle dynamics bus 26. Functional block 43 is provided for derivation of additional inputs from inputs on internal sensor bus 22—for example first order derivative operations to provide vehicle yaw acceleration from vehicle yaw rate input. From functional blocks 43 and 41, such derived and arbitrated inputs, respectively, are communication coupled to internal inputs bus 24 for communicating the inputs with vehicle dynamics/driver intent layer 19, control system layer 21 and process outputs layer 23. FIG. 4 illustrates vehicle dynamics/driver intent layer 19 in additional detail including a plurality of exemplary functional blocks for determining a variety of parameters required by the control system layer 21 of the vehicle dynamics controller 10 in determining the desirability of, and executory commands for, implementing active vehicle dynamics control. The functional blocks illustrated are, of course, non-exhaustive examples of various parameter determinations including: modeling functions; and calculated, detected, estimated, predicted or otherwise determined rates, limits, capabilities, conditions, quantities, errors and states. As best illustrated in FIG. 1, vehicle dynamics/driver intent layer 19 receives inputs and signals from internal inputs bus 24 and internal sensor bus 22, respectively, and provides parameter inputs to control system layer 21 via internal vehicle dynamics bus 26. FIG. 5 illustra