最近出的這幾輛這樣的汽車，可以這么說(shuō)，即使是讓一個(gè)兒童賽車手來(lái)駕駛這樣具有高性能的懸架系統(tǒng)的汽車參賽，他也照樣能夠從其它駕駛普通車輛的選手中脫穎而出。汽車業(yè)一個(gè)顯而易見(jiàn)的趨勢(shì)就是汽車制造商們不斷采用新的軟件系統(tǒng)將汽車的硬件系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，以創(chuàng)造出更新的特性。

ABS的功用

通過(guò)采用來(lái)自防鎖剎車系統(tǒng)(ABS)的信息，可以提高懸架系統(tǒng)的性能。我們知道，ABS系統(tǒng)能夠測(cè)量出車輪速度并獨(dú)立控制各車輪制動(dòng)輪缸壓力。然而這個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)做一些必要的改進(jìn)，就可使電控懸架更有效地發(fā)揮作用。

第一代的ABS輪速傳感器由磁鐵、線圈、齒輪及一個(gè)齒環(huán)構(gòu)成。這種VR型(變磁阻)的傳感器依靠齒輪的齒形造成磁路的開閉來(lái)進(jìn)行工作。磁路的開閉導(dǎo)致磁渦流的變化，并在傳感器的線圈中產(chǎn)生脈動(dòng)的電壓。由于采用了多個(gè)齒形和電子波形信號(hào)，傳感器的輸出為一系列的脈沖。單位時(shí)間內(nèi)傳感器產(chǎn)生的脈沖數(shù)除以車輪每轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的脈沖數(shù)就可以得到車輪的轉(zhuǎn)速。

VR型輪速傳感器的一個(gè)嚴(yán)重缺陷就在于其輸出脈沖的電壓與齒形通過(guò)磁路的速度直接相關(guān)，因而車輪轉(zhuǎn)速也與齒形通過(guò)磁路的速度直接相關(guān)?，F(xiàn)在越來(lái)越多的所謂“主動(dòng)”型的ABS傳感器都使用霍爾組件或使用由車輛電氣系統(tǒng)提供能源的限磁型傳感器。主動(dòng)型傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)在于即使是在車輪轉(zhuǎn)速為零的情況下它也能夠提供精確的輪速信號(hào)。

控制系統(tǒng)軟件可以判斷出一個(gè)車輪與其它車輪轉(zhuǎn)速可能產(chǎn)生差異的原因。例如，一個(gè)嚴(yán)重充氣不足的車輪要比其它正常充氣的車輪的直徑要小。在這種情況下，控制軟件能夠在系統(tǒng)不施加制動(dòng)的情況下將四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行對(duì)比并很容易地判別出每轉(zhuǎn)比其它三個(gè)車輪產(chǎn)生脈沖數(shù)多的那個(gè)車輪所在。這個(gè)策略也可以用來(lái)在制動(dòng)工況下識(shí)別具有抱死傾向的車輪。

在各種形式的主動(dòng)型ABS傳感器中，Continental-Teves公司研制了一種安裝在車輪軸承中的傳感器。這種軸承的密封圈進(jìn)行了電磁標(biāo)識(shí)，除了可以發(fā)揮正常的密封作用外，還可以作為旋轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)生器來(lái)使用。傳感器本身被夾在軸承中并成為車輪軸承總成的一個(gè)部件，而且，主動(dòng)型傳感器在體積上要比VR型傳感器小得多，因而可以像Continental-Teves公司那樣把傳感器封裝起來(lái)。

在ABS基礎(chǔ)上新發(fā)展起來(lái)的一種系統(tǒng)是牽引力控制系統(tǒng)(TCS)。TCS能監(jiān)測(cè)車輛的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速高于其它車輪的情況，并通過(guò)減小節(jié)氣門開度(與駕駛員踩踏油門的動(dòng)作幅度無(wú)關(guān))或有選擇地在驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力來(lái)減小相應(yīng)車輪的滑轉(zhuǎn)。對(duì)某一驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)可以將車輛的驅(qū)動(dòng)力矩傳遞到另一側(cè)的車輪，這與限滑差速器的工作原理很相似。

不久之前，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)(SAE)邀請(qǐng)了一些汽車工程師對(duì)一些這類系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)。為了驗(yàn)證TCS系統(tǒng)的作用，他們?cè)诘厣箱伭艘粡埦薮蟮乃芰厦姘宀⒃谏厦鏋⑸纤拖礈靹Ｔ谟脹](méi)有裝備TCS的汽車進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)出常見(jiàn)的吼叫聲，高速滑轉(zhuǎn)的車輪也會(huì)發(fā)出刺耳的尖叫聲。

當(dāng)用裝備TCS的車輛試驗(yàn)時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)狂吼或輪胎的滑轉(zhuǎn)尖叫聲。計(jì)算機(jī)會(huì)監(jiān)測(cè)到打滑的車輪并將信息傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)則會(huì)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，然后ABS系統(tǒng)開始工作，向驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力。于是兩個(gè)車輪均附著良好，汽車就會(huì)開出塑料面板。當(dāng)然，汽車從塑料面板上一開走它就會(huì)像火箭一樣向前飛奔，駕駛員必須及時(shí)將腳從加速踏板上面移開。

為確保懸架系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還需要使用比TCS系統(tǒng)更多的傳感器和其它的零部件。例如：需要安裝能夠監(jiān)測(cè)到影響駕駛員保持正確的行駛車道的作用力的傳感器。這類裝置包括一種能監(jiān)測(cè)車輛橫擺狀況的傳感器。所謂橫擺其意即如此：試想一下你將一個(gè)銷子在中間部位從頂部直插過(guò)一輛玩具汽車，當(dāng)你推動(dòng)玩具車的前端或后端時(shí)它就會(huì)繞著那根銷子轉(zhuǎn)動(dòng)。也許用不足轉(zhuǎn)向/過(guò)多轉(zhuǎn)向監(jiān)測(cè)傳感器這個(gè)術(shù)語(yǔ)會(huì)更貼切些。如果你的車輛失去控制，而且車輛后部因側(cè)滑而發(fā)生甩尾現(xiàn)象，橫擺傳感器會(huì)首先探測(cè)到。

另外兩種傳感器也需要裝備。一種是轉(zhuǎn)向角傳感器，這種傳感器安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，由一個(gè)線圈構(gòu)成，用來(lái)探測(cè)駕駛員欲操控汽車的方位。另一種是側(cè)向加速度傳感器，這種裝置能夠測(cè)量將車輛推向偏移駕駛方向的力。

系統(tǒng)的主動(dòng)部分包括一個(gè)叫做主動(dòng)制動(dòng)加力器的部件。這種裝置安裝有一個(gè)電磁閥，它能夠使計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)器以產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力。ABS系統(tǒng)可以確定對(duì)哪個(gè)車輪施加所需的制動(dòng)。

Continental ESP的作用

Continental-Teves公司在它的Mk 20 ABS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)了汽車穩(wěn)定性電子控制程序(ESP)。ESP能夠識(shí)別諸如駕駛員慌亂反應(yīng)這樣的緊急駕駛工況并通過(guò)對(duì)單個(gè)車輪施加制動(dòng)和干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)保持車輛的穩(wěn)定性。這個(gè)軟件能夠綜合理想轉(zhuǎn)向角、橫擺角度、側(cè)向力和輪速差異等信號(hào)，很快判別出汽車失去控制的時(shí)刻。然后不管駕駛員如何操作，對(duì)車輛施加制動(dòng)還是加速，ESP開始發(fā)揮作用使汽車穩(wěn)定下來(lái)。

當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由ABS和TCS在制動(dòng)和加速的工況下控制車輪的滑移率，從而使汽車的前部和后部都能夠保持穩(wěn)定。然后系統(tǒng)的橫擺控制部分使汽車保持其相對(duì)于垂直軸線(如前例中提到的玩具汽車上的銷子)的穩(wěn)定性。這個(gè)過(guò)程獨(dú)立于駕駛員的操縱行為，通過(guò)對(duì)單個(gè)車輪施加制動(dòng)控制或控制發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)輸出扭矩來(lái)完成。

為了證明ESP系統(tǒng)的作用，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)在旁地亞克銀頂體育場(chǎng)(底特律獅足球隊(duì)主場(chǎng))的停車場(chǎng)上設(shè)立了一系列的交通墩形成試驗(yàn)用的車道。如果你參加過(guò)Solo II或障礙賽車的比賽，你會(huì)知道賽程多么有趣。試驗(yàn)過(guò)程中車速并不是那么高，但卻有很多的急轉(zhuǎn)彎，如果你將汽車加速太快將會(huì)用壞很多輪胎。為了確保不出現(xiàn)意外情況，來(lái)自Skip Barber賽車學(xué)校的指導(dǎo)教師坐在副駕駛員座位上一道參加試驗(yàn)。

我在一輛價(jià)格昂貴的寶馬車上開了四、五圈之后，我的指導(dǎo)教師建議說(shuō)那里車道的加速效果非常好，并問(wèn)我是否愿意再試一次。當(dāng)我做了肯定的回答時(shí)，他伸過(guò)手去關(guān)閉了ESP系統(tǒng)。我竟然一直不知道它是開著的！

這一次我在賽道上開了大約三分之一的路程，我的車在停車場(chǎng)上發(fā)生了嚴(yán)重打滑及三次沖撞事故。所幸除了四個(gè)輪胎嚴(yán)重刮擦磨損外汽車并沒(méi)有受到損壞。我最感到驚訝的是ESP系統(tǒng)安裝到汽車上后在整個(gè)賽程上的效果竟是如此出眾，它使我避免了嚴(yán)重的麻煩，而我在最初駕駛的過(guò)程中競(jìng)不知道它已經(jīng)在發(fā)生作用。其次讓我感到驚詫的是他們竟然讓我在一輛價(jià)值70000美元的寶馬汽車上做這樣的駕駛試驗(yàn)！

目前已有多種ESP系統(tǒng)問(wèn)世?？梢源_信，隨著計(jì)算機(jī)和軟件產(chǎn)品的成本的下降，這些系統(tǒng)的價(jià)格也會(huì)隨著下降。

當(dāng)你看到這些穩(wěn)定性控制系統(tǒng)時(shí)，它們與其它部件相比看起來(lái)并沒(méi)有太大的差別，這就是汽車服務(wù)商們的高明之處。而且更應(yīng)該注意的是，雖然你在進(jìn)行汽車維修時(shí)不得不非常留意零部件的數(shù)目，因?yàn)檫@些系統(tǒng)因制造商、型號(hào)和年份不同而有所差異，你僅能夠指出的在一個(gè)功能模塊或裝配總成中的軟件的變化可能只是零件的數(shù)目的不同。然而汽車的診斷系統(tǒng)會(huì)幫助你判斷出了什么故障，還會(huì)保證你正確地更換零部件，從而使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

（轉(zhuǎn)載）