全地形適應系統控制邏輯設計

摘 要：文章針對“全地形適應系統”開發控制邏輯進行了分析描述，指出了在設計應注意的一些要點。希望相關的工作人員提供借鑒與幫助。

關鍵詞：全地形適應系統；越野；車輛穩定系統；變速箱；分動器；EMS

引言

車輛一不小心就可能陷入困境，例如駛入光滑的冰面、草地、陷入泥坑、高低不平的山石路，對于普通車輛都要花費大力氣才能脫困，有的甚至無法脫身，但配備“全地形適應系統”的越野車具有相當大的區別，這套系統可以根據不同路況，對發動機、變速器、四驅機構、車輛穩定系統、底盤懸架等方面進行控制，使駕駛者輕而易舉的駕駛車輛。

1 全地形適應系統介紹

“全地形適應系統”是通過對不同路面狀況的特點進行數據收集，再將科學的駕駛方式寫入車載程序當中，進行預先設定了各種路況模式，當遇到地形復雜的情況下，駕駛者就可以根據實際情況選擇相對應的模式，車載程序自動進行設置，從而發揮車輛最強的性能。“全地形適應系統” 的越野基本設定分為六檔：普通、光滑路面、泥地、沙地、巖石地面、動態。

普通模式：車輛所有子系統均為默認狀態，可適用常見的公路和越野地形，但不能充分發揮最優的車輛性能。

光滑路面（草地/礫石/雪地）模式：附著力較低，車輪容易打滑，需精確的控制發動機扭矩，或通過電子牽引力控制系統控制，同時可配備中央和后部差速器。

泥地/車轍模式：附著力低，車輪易打滑，漸進油門控制，降低車輪打滑的可能性，實現更平穩的駕駛，差速器進行設置保證扭矩傳輸，懸掛為越野高度，低速檔。

沙地模式：漸進油門控制，ABS精確探測控制，動態穩定控制設置，減少發生發動機干擾的可能性，低速檔，懸掛上升到越野高度。

巖石模式：發動機反應變更，漸進油門，啟動時車輪打滑的可能性小，可實現更平穩的駕駛和低速控制。

動態模式：在這個模式下針對發動機響應、變速箱換擋速度進行了優化，空氣懸掛降至最低， 輪胎接地面積需響應增大與地面緊貼，選用堅硬的懸掛使車身從容地應付急促彎角。

2 全地形適應系統控制邏輯

普通模式：在普通模式下，全地形反饋適應系統對于車輛的限制較小，我們只需要控制油門即可。和越野相關的陡坡緩降和差速器鎖都是關閉的狀態，懸掛的離地間隙在時速超過60km/h會自動降低，這一切的設置都是為了更好的提供公路駕駛感受。

光滑路面（草地/礫石/雪地）模式：該模式適用于比較堅硬的路面，但可能有水、稀泥、草、雪、松散沙礫或較薄的沙層覆蓋的表面。同時也可在冰雪環境中選擇該模式。當遇到這種比較濕滑，車輪容易打滑的硬路面時，全地形反饋適應系統主要對變速器和電子差速鎖進行調整。為避免打滑，可能會選擇2檔甚至3檔起步，其中中央差速器也可能被鎖上。但離地間隙保持正常，而陡坡緩降只會在低速檔時打開。泥地/車轍模式：這種模式適應于泥濘、深溝，凹凸的軟地面，注意更適合軟地面，但可用于非常濕的沙地。和上面的草地、雪地模式不同，在有泥地、車轍路況有自己的特點，相比草地、雪地一樣是路面濕滑，車輪容易打滑，但路面的質地更軟，所以人們看到的全地形反饋適應系統基本和草地、雪地模式相同，但懸掛系統調整為高離地間隙，而分動器也由草地、雪地模式下推薦在低速工況下使用低速檔，直接變為推薦使用低速檔，最大程度的提高牽引力。沙地模式：該模式適用于松軟但干燥的沙地、海灘、沙丘、沙漠路況，也可用于較厚的沙礫中。俗話說快過沙子漫過水，這點在沙地模式下體現的淋漓盡致。此時陡坡緩降處于關閉，電子差速鎖為普通狀態，基本和普通模式相同，但EMS、牽引力控制和變速器都更允許駕駛者更大油門，以便產生更大的功率和扭矩。巖石模式：該模式適用于攀爬濕潤或干燥的硬路面，需要良好的懸掛系統接合和對車輛的小心控制。需要注意的是巖石模式只可在低速檔時使用。動態模式：自適應動態系統車身控制更加緊密，轉向更加靈活，同時油門踏板行程、穩定性控制和換擋設置也更加動感。這就使得駕駛者在比較復雜的路面上有更多的自由度，同時無需犧牲平坦路面上的良好操控性或越野行駛時的全地形處理能力。此外，動態模式也需要針對底盤做專門的調教，轉向系統、懸架剛度（襯套）和輪胎協同設置進一步優化。

3 全地形適應系統應用

基本操作介紹：光滑路面（草地/礫石/雪地）模式：（1）將四驅系統調至低檔位，懸掛自動調整到最高位置以適應越野的極端路況， 油門必須要輕而且穩；（2）應付雪地里的上坡，由于冰雪路況的附著力較低，此時則必須預留一點初速度，掛高擋一鼓作氣沖上坡頂，如果掛一檔放慢速度，會因為扭力太大造成打滑；（3）而下坡（坡道小于30%）時也需要打開陡坡緩降功能，然后完全不需要踩剎車踏板，這時強大的陡坡緩降系統就會配合ABS，將速度控制在設定范圍內4-30km自行設定，這時你需要做的就是專心把好方向慢慢滑到坡底；（4）空氣懸掛可以自行控制質心高度及懸架剛度，在經過顛簸不平的路面時，依舊表現的從容不迫，將車身的晃動和起伏從容化解，即便是在極端的路面情況下，依舊表現出了較高的舒適性。

巖石模式：（1）發動機反應變更，漸進油門，啟動時車輪打滑的可能性小，可實現更平穩的駕駛和低速控制。（2）自動變速器設置變更，在第一檔自動發動，保持較長一段時間，或者在高檔以較快的速度換到一檔，實現最大限度的低速控制，在開始山石地行駛前必須選擇低速檔區；（3）中央和后部差速器設置變更，非常高的預載設置以降低車輪打滑的可能性；（4）陡坡緩降控制系統自動開啟，實現最大可能的控制，自動選擇最低目標速度，陡坡緩降控制系統會在可能的極端條件下變更反應設置；（5）如在低速檔區（速度在每小時20公里以下），空氣懸掛需上升到越野高度。

4 結束語

上述“全地形適應系統”雖然已經具有相當勇猛的越野能力，但隨著主動駕駛系統、新動力、變速器、四驅機構、車輛穩定系統、底盤懸架等方面自動化升級，子系統之間的控制邏輯將更加細致，相互通訊配合，使駕駛者無論在任何路況下，都能輕而易舉地駕駛車輛。“全地形適應系統”將會被越來越多的越野車、SUV、皮卡、轎車紛紛采用，希望上述分析能對“全地形適應系統”設計者提供一些幫助。