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[導(dǎo)讀]車身穩(wěn)定控制ESP:Electronic Stablity ProgramESP系統(tǒng)通常是支援ABS及ASR(驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng),又稱牽引力控制系統(tǒng))的功能。它通過對(duì)從各傳感器傳來的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析,然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令,來幫助車輛

車身穩(wěn)定控制

ESP:Electronic Stablity Program

ESP系統(tǒng)通常是支援ABS及ASR(驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng),又稱牽引力控制系統(tǒng))的功能。它通過對(duì)從各傳感器傳來的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析,然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令,來幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性,在轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足的情形下效果更加明顯。

ESP一般需要安裝轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等。ESP可以監(jiān)控汽車行駛狀態(tài),并自動(dòng)向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力,以保持車子在正常的車道上運(yùn)行,甚至在某些情況下可以進(jìn)行每秒150次的制動(dòng)。目前ESP有3種類型:能向4個(gè)車輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的四通道或四輪系統(tǒng);能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的雙通道系統(tǒng);能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力和對(duì)后輪同時(shí)施加制動(dòng)力的三通道系統(tǒng)。

動(dòng)力穩(wěn)定性控制(DSC

BMW(寶馬)公司開發(fā)的第三代DSC系統(tǒng)采用了防抱死制動(dòng)器(ABS)、四輪牽引控制以及“轉(zhuǎn)彎制動(dòng)控制”(CBC)機(jī)制,即使在最惡劣的駕駛條件下,亦能確保汽車的穩(wěn)定性。

如果檢測到汽車可能正在滑行,DSC系統(tǒng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率,必要時(shí)對(duì)特定的車輪施加額外的制動(dòng)力,從而對(duì)汽車采取必要的糾正措施。

因此,DSC能在1秒鐘的時(shí)間內(nèi)使汽車在所選道路上穩(wěn)定下來。

然而,即使如此先進(jìn)的系統(tǒng)也不能違背自然規(guī)律,因此駕駛員應(yīng)始終保持最佳的狀態(tài),了解路況,用心駕駛。

DSC蘊(yùn)涵復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),即“穩(wěn)定性算法”,它能識(shí)別掛車負(fù)重,并對(duì)增加的汽車負(fù)重進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

VSC

對(duì)于ESP不同的車型,往往賦予其不同的名稱,如BMW稱其為DSC,豐田、雷克薩斯稱其為VSC,而VOLVO 汽車稱其為DSTC,但其原理和作用基本相同。只不過是廠商的不同叫法。

防抱死制動(dòng)

ABS防抱死ABS(Anti-lock Braking System)防抱死制動(dòng)系統(tǒng),通過安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號(hào),控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動(dòng)缸的油壓,減小制動(dòng)力矩,經(jīng)一定時(shí)間后,再恢復(fù)原有的油壓,不斷的這樣循環(huán)(每秒可達(dá)5~10次),始終使車輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)而又有最大的制動(dòng)力矩。

沒有安裝ABS的汽車,在行駛中如果用力踩下制動(dòng)踏板,車輪轉(zhuǎn)速會(huì)急速降低,當(dāng)制動(dòng)力超過車輪與地面的摩擦力時(shí),車輪就會(huì)被抱死,完全抱死的車輪會(huì)使輪胎與地面的摩擦力下降,如果前輪被抱死,駕駛員就無法控制車輛的行駛方向,如果后輪被抱死,就極容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。

ABS這種最初被應(yīng)用于飛機(jī)上的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)十分普及,在十萬元以上級(jí)別的轎車上都可見到它的蹤影,有些大客車上也裝有ABS。裝有ABS的車輛在遇到積雪、冰凍或雨天等打滑路面時(shí),可放心的操縱方向盤,進(jìn)行制動(dòng)。它不僅有效的防止了事故的發(fā)生,還能減少對(duì)輪胎的摩損,但它并不能使汽車縮短制動(dòng)距離,在某些情況下反而會(huì)有所增加。

提示:在遇到緊急情況時(shí),制動(dòng)踏板一定要踩到底,才能激活A(yù)BS系統(tǒng),這時(shí)制動(dòng)踏板會(huì)有一些抖動(dòng),有時(shí)還會(huì)有一些聲音,但也不能松開,這表明ABS系統(tǒng)開始起作用了。

牽引力控制

牽引力控制系統(tǒng)Traction Control System,簡稱TCS。作用是使汽車在各種行駛狀況下都能獲得最佳的牽引力。汽車在行駛時(shí),加速需要驅(qū)動(dòng)力,轉(zhuǎn)彎需要側(cè)向力。這兩個(gè)力都來源于輪胎對(duì)地面的摩擦力,但輪胎對(duì)地面的摩擦力有一個(gè)最大值。在摩擦系數(shù)很小的光滑路面上,汽車的驅(qū)動(dòng)力和側(cè)向力都很小。

牽引力控制系統(tǒng)的控制裝置是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。利用計(jì)算機(jī)檢測4個(gè)車輪的速度和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角,當(dāng)汽車加速時(shí),如果檢測到驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差過大,計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)力過大,發(fā)出指令信號(hào)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量,降低驅(qū)動(dòng)力,從而減小驅(qū)動(dòng)輪輪胎的滑轉(zhuǎn)率。計(jì)算機(jī)通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器掌握司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖,然后利用左右車輪速度傳感器檢測左右車輪速度差;從而判斷汽車轉(zhuǎn)向程度是否和司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖一樣。如果檢測出汽車轉(zhuǎn)向不足(或過度轉(zhuǎn)向),計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力過大,發(fā)出指令降低驅(qū)動(dòng)力,以便實(shí)現(xiàn)司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖。

當(dāng)輪胎的滑轉(zhuǎn)率適中時(shí),汽車能獲得最大的驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)彎時(shí)如果使輪胎產(chǎn)生較大的滑轉(zhuǎn),將使汽車的加速能力變好。該系統(tǒng)可以利用轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器檢測汽車的行駛狀態(tài),判斷汽車是直線行駛還是轉(zhuǎn)彎,并適當(dāng)?shù)馗淖兏鬏喬サ幕D(zhuǎn)率。

ASR是驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(Acceleration Slip Regulation)的簡稱,其作用是防止汽車起步、加速過程中驅(qū)動(dòng)輪打滑,特別是防止汽車在非對(duì)稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn),并將滑移率控制在 10%—20%范圍內(nèi)。由于ASR多是通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)控制的,因而又叫驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng),簡稱TCS,在日本等地還稱之為TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處,因而常將兩者組合在一起使用,構(gòu)成具有制動(dòng)防抱死和驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)控制(ABS/ASR)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/ASR ECU、ABS執(zhí)行器、ASR執(zhí)行器、副節(jié)氣門控制步進(jìn)電機(jī)和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及運(yùn)行過程中,ECU根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào),判定驅(qū)動(dòng)輪的滑移率超過門限值時(shí),就進(jìn)入防滑轉(zhuǎn)過程:首先ECU通過副節(jié)氣門步進(jìn)電機(jī)使副節(jié)氣門開度減小,以減少進(jìn)氣量,使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減小。 ECU判定需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)介入時(shí),會(huì)將信號(hào)傳送到ASR執(zhí)行器,獨(dú)立地對(duì)驅(qū)動(dòng)輪(一般是后輪)進(jìn)行控制,以防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn),并使驅(qū)動(dòng)輪的滑移率保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

TRC主動(dòng)牽引力控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)能防止車輛的雪地等濕滑路面上行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn),使車輛能平穩(wěn)地起步、加速,支持車輛行駛的基本功能。在雪地或泥濘的路面,TRC主動(dòng)牽引力系統(tǒng)均能保證流暢的加速性能。此外,在上下陡坡、險(xiǎn)惡的巖石路面等,四輪驅(qū)動(dòng)車所獨(dú)有的越野行駛路況下,TRC也能適當(dāng)控制車輪的側(cè)滑,比起配備傳統(tǒng)的中央差速器鎖止裝置的車輛而言,配備TRC的車輛具有前者無法比擬的駕乘感和操縱性。

主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

車輛在EPS(電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))的幫助下,在低速下可以獲得較大的助力,以使轉(zhuǎn)向輕便;而在高速行駛中,轉(zhuǎn)向助力減小,從而增加車輛的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。不過,由于車速、路面狀況的影響,往往會(huì)使車輛在轉(zhuǎn)彎中產(chǎn)生轉(zhuǎn)向不足或者轉(zhuǎn)向過度的問題,從而造成很大的危險(xiǎn)。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的駕駛者來說,可以通過修正轉(zhuǎn)向角度來避免危險(xiǎn),而對(duì)于一般的駕駛者而言,則有些力不從心了。

寶馬創(chuàng)新的主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),徹底改變了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向過程,使前車輪的轉(zhuǎn)向角度可以完全按照駕駛者的意愿進(jìn)行。該系統(tǒng)中,在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間裝有一個(gè)電子控制的機(jī)械調(diào)控器,其中的行星齒輪有兩個(gè)輸入軸和一個(gè)輸出軸,一個(gè)輸入軸連接到轉(zhuǎn)向盤,另一入輸入軸則由電動(dòng)機(jī)通過一個(gè)自鎖式蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制,輸出軸則與轉(zhuǎn)向柱相連。最終從輸出軸傳出的整體轉(zhuǎn)向角度是由駕駛者輸入的轉(zhuǎn)向盤角度疊加上電動(dòng)馬達(dá)附加的角度而成。此外,主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的其他組成部件還包括判定當(dāng)前駕駛條件和駕駛者指令的獨(dú)立控制單元和多個(gè)傳感器。另外,主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)始終通過車載網(wǎng)絡(luò)與DSC(動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制)單元聯(lián)網(wǎng)。

主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大的特點(diǎn),就是依據(jù)駕駛條件,自動(dòng)調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比,從而增加或減小前輪的轉(zhuǎn)向角度。在低速時(shí),電動(dòng)機(jī)的作用與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的方向一致,轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比增大,可以減少駕駛者對(duì)轉(zhuǎn)向力的需求。在高速時(shí),電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤方向相反,這減少了前輪的轉(zhuǎn)向角度,轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比減小,轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性提高。

由于這套主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能不斷調(diào)校轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比,提高了轉(zhuǎn)向的舒適性。例如,在駕駛裝備了主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的寶馬530i進(jìn)行駕校常規(guī)訓(xùn)練科目——穿樁測試時(shí),原本移庫時(shí)玩命打輪的動(dòng)作變得簡單起來。一般車輛需要轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤三圈才能把車輪從一個(gè)鎖死位置打到另一端,而裝備了主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的寶馬30i把這個(gè)操作過程減少到兩圈。這對(duì)于駕駛者來說,在狹窄的停車位停車或者在市區(qū)急轉(zhuǎn)彎時(shí)將省不少力。

在蛇形繞樁測試中,裝備了主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的寶馬530i在連續(xù)疾速改變方向時(shí),駕駛者每次只需輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤,無需像原來那樣轉(zhuǎn)到兩手交叉,轉(zhuǎn)向輪即可獲得一個(gè)較大的轉(zhuǎn)向角度,從而繞過障礙物,使轉(zhuǎn)向十分靈活。這一性能可以使駕駛者在蜿蜒的山路上行駛時(shí),手臂只需在轉(zhuǎn)向盤上保持固定的位置即可操控車輛,同時(shí)駕駛者還能輕易地操作轉(zhuǎn)向盤上的多功能按鈕。

除了更舒適、更靈活之外,主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還有很重要的一點(diǎn)就是更安全,這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在車輛高速行駛中的突然轉(zhuǎn)向。例如在公路上高速行駛時(shí)突然變線以超越另一輛車然后回到車道時(shí),或者高速行駛中突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物需要急轉(zhuǎn)彎時(shí),很容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足或者轉(zhuǎn)向過度,車輛將偏離自己預(yù)定的方向,可能失去控制。在這種情況下,通常寶馬車系的DSC系統(tǒng)通過干預(yù)制動(dòng)過程控制車輛的穩(wěn)定,行車速度將大幅度降低,增加能量的損耗。而主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從轉(zhuǎn)向一開始就會(huì)判斷轉(zhuǎn)向后出現(xiàn)的情況,通過電子控制的機(jī)械調(diào)控器自動(dòng)修正轉(zhuǎn)向角度,干預(yù)降低偏航情況的發(fā)生。而DSC系統(tǒng)不必像在其他車輛中那樣干預(yù)駕駛,保證車輛行駛的平穩(wěn)性。不過,當(dāng)主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法完成對(duì)車輛的控制時(shí),DSC系統(tǒng)將參與到工作中來。因此,主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要與DSC系統(tǒng)配合使用。

 

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