現(xiàn)代汽車驅動控制系統(tǒng)的新技術盤點

肖九梅

現(xiàn)代汽車驅動控制系統(tǒng)的新技術盤點

肖九梅

如今汽車底盤控制技術正向電子化、信息化、網(wǎng)絡化、集成化方向發(fā)展，現(xiàn)代汽車越來越多的新技術被應用于驅動控制系統(tǒng)中。這些新的底盤驅動控制技術在汽車的安全性、動力性、操作穩(wěn)定性等方面起著重要的作用。它包括四輪驅動系統(tǒng)（4WD）、加速防滑控制系統(tǒng)、限滑差速器及鎖定系統(tǒng)、動態(tài)穩(wěn)定輔助控制系統(tǒng)和動態(tài)穩(wěn)定牽引控制等等。現(xiàn)代汽車驅動控制系統(tǒng)新技術的研發(fā)，都會帶動汽車底盤控制技術向更高層次的發(fā)展。

一、四輪驅動系統(tǒng)

所謂4輪驅動系統(tǒng)，又稱全輪驅動系統(tǒng)，是指汽車前后輪都有動力。可按行駛路面狀態(tài)不同而將發(fā)動機輸出扭矩按不同比例分布在前后所有的輪子上，以提高汽車的行駛能力。一般用4×4或4WD來表示，如果一輛車上標有上述字樣，那就表示該車輛擁有4輪驅動的功能。

一般的越野車，變速器后面裝有手動分力器，前后車軸各裝一個稱為驅動橋的部件。變速器輸出的扭矩通過分力器和傳動軸，分別傳遞到前后車軸上的驅動橋，再通過驅動橋將扭矩傳遞到輪子上。而在轎車上，由于轎車的車架結構與越野車的車架結構有所不同，作用目的也有差異，所以轎車上的四輪驅動裝置是常嚙合式，增加了粘性偶合器，省去了手動分力器，自動將扭矩按需分配給前后輪子。現(xiàn)代轎車的馬力都比較大，加速時重心后移，造成前軸輕飄。這對于前輪驅動的轎車來講，即使在良好的路面上車也會打滑，四輪驅動可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生。所以，轎車應用四輪驅動，主要作用是提高車輛的加速性能。

目前四輪驅動的車輛，發(fā)動機以前置或者中置為主。前置發(fā)動機的車輛重量分配到前后軸上大致相同，兩軸的驅動力矩大約是45∶55到40∶60，中置發(fā)動機的車輛，全車重量在前后軸上的分布大約是40∶60，兩軸的驅動力矩大約是35∶65到30∶70。這兩類車輛前后軸之間有差速器和粘性耦合器，哪一個軸的輪子打滑，可以通過耦合器的粘性液體把它的部分驅動扭矩傳送到不打滑的車輪上。美國克萊斯勒汽車公司在一些前輪驅動車輛上安裝四輪驅動裝置，將發(fā)動機輸出扭矩通過傳動裝置傳到前橋左半軸的延長桿上，并通過中間裝有硅酮粘液耦合器的傳動軸傳遞到后驅動橋上，再經(jīng)分置的半軸來驅動后輪。

在正常路面上，四輪驅動裝置將發(fā)動機輸出扭矩的92％分配到前輪，8％分配到后輪；在滑溜的路面上，將至少40％的扭矩分配給后輪；當前輪開始打滑時，前、后輪的轉速差異會使耦合器中的粘液立即變稠并鎖住耦合器，從而使傳動軸只將扭矩傳遞至后輪，待前、后輪的轉速差異消失就自動回復原有驅動形式。現(xiàn)在的車輛四輪驅動裝置已經(jīng)引進了電子計算機控制系統(tǒng)，隨時根據(jù)路面狀態(tài)的反饋信息分配前后輪子的動力。

四輪驅動4WD系統(tǒng)是將發(fā)動機的驅動力從2WD系統(tǒng)的二輪傳動變?yōu)樗妮唫鲃樱?WD系統(tǒng)之所以列入主動安全系統(tǒng)，主要是4WD系統(tǒng)有比2WD更優(yōu)異的發(fā)動機驅動力應用效率，達到更好的輪胎牽引力與轉向力的有效發(fā)揮，因此就安全性來說，4WD系統(tǒng)對輪胎牽引力與轉向力的更佳應用，造成好的行車穩(wěn)定性以及循跡性，除此之外4WD系統(tǒng)更有2WD所沒有的越野性。四輪驅動系統(tǒng)分為兩個大類別∶主動與被動。但目的不外乎只有一個，就是把動力從空轉打滑的輪子移走，然后再重新分配到抓地力較大的輪子上，就好比車輪打滑，我們要用石塊木板等東西塞在打滑的輪子下面一樣，道理很簡單。當兩輪（前輪或者后輪）驅動的車輛發(fā)生輪胎空轉打滑的時候，補救措施只有一個，就是減小引擎的驅動力，而駕駛者只有通過收油才能達到這個目的，或者行車電腦控制油門的收小。而四輪驅動的車輛就不同了，你可以任憑自己的喜好加油，動力會通過電子系統(tǒng)自動分配到各個車輪上，能更加有效的防止車輪打滑的情況發(fā)生。被動式的四輪驅動系統(tǒng)，采用的是機械式的分動裝置，例如齒輪式的扭力感應差速器在車輪發(fā)生空轉以后才介入的。而主動式的四輪驅動系統(tǒng)，是通過由電腦控制的多碟式離合器來介入的，例如大眾的4Motion，電腦會不斷收集輪胎的轉速與油門的大小等數(shù)據(jù)，在輪胎發(fā)生空轉以前就把扭力分配好。

4WD目前大致可分短時及全時四輪傳動系統(tǒng)，短時四輪傳動系統(tǒng)可依駕駛者的需求，選擇二輪傳動或四輪傳動，這種傳動系統(tǒng)是屬于比較傳統(tǒng)的4WD系統(tǒng)，從越野性的觀點來看，這種傳動系統(tǒng)當選擇四輪驅動模式時前后輪系直接連結，可確保前后輪的驅動力輸出，因此此種系統(tǒng)系屬于適合越野的4WD系統(tǒng)。另一種為全時4WD系統(tǒng)，此種系統(tǒng)不需駕駛人操作，車輛總是處于四輪驅動系統(tǒng)，此種系統(tǒng)可經(jīng)由前后驅動力的分配，可達到更完美的驅動力及轉向力的最佳化配置，屬于高性能傳動系統(tǒng)，除了配置于一般的越野吉普車外，常用于一些高性能的轎跑車上。

作為梅賽德斯－奔馳旗艦車型4MATIC系列中的兩款V8車型，其功率和扭矩分別為285kW/388馬力和530N？m，這為S5004MATIC提供了一流性能。新款S500 4MATIC與后輪驅動S500具有同樣迅速的加速性能∶0～100km/h的時間僅為5.4秒。由于四輪驅動系統(tǒng)具有最優(yōu)化的重量和摩擦特性，所以額外的油耗也相當?shù)汀煤筝嗱寗覵500的油耗為11.7～11.9升/100km，S500 4MATIC的油耗為12.1～12.3升/100km（NEDC綜合油耗），僅僅0.4升的額外油耗清晰的顯示了新款四輪驅動系統(tǒng)所具有的出色的燃油經(jīng)濟性。

時至今日，梅賽德斯-奔馳擁有包括了七個車型系列共48款四輪驅動車型可供選擇，如此豐富的四輪驅動車型帶來了非凡的多樣性∶從C級和E級開始，并包括新款S級和R級大型運動旅行車。4MATIC系統(tǒng)運用了緊湊、輕量和摩擦最優(yōu)化的設計。與其他系統(tǒng)相比，4MATIC系統(tǒng)在重量、油耗、舒適性和被動安全方面具有明顯優(yōu)勢。尤其是在重量方面，由于應用四輪驅動技術而增加的額外重量相當?shù)牡停瑑H僅為66或70公斤（視發(fā)動機類型而定）。

二、限滑差速器及鎖定系統(tǒng)

汽車發(fā)動機的動力經(jīng)離合器、變速器、傳動軸，最后傳送到驅動橋再左右分配給半軸驅動車輪，在這條動力傳送途徑上，驅動橋是最后一個總成，它的主要部件是減速器和差速器。減速器的作用就是減速增矩，這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成。汽車差速器是驅動轎的主件，它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉速旋轉，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。

限滑差速器LSD為循跡控制的一環(huán)可以確保驅動輪的動力輸出，常用于后輪驅動車的后軸差速器上，四輪驅動車的中央差速器及后軸差速器上，LSD的目的乃在于改善傳統(tǒng)差速當驅動輪由于驅動力輸出太大或地面太濕滑，或單輪懸空所造成單邊驅動輪打滑，而造成另一輪也同時失去驅動力，至使車輛無法脫困或循跡性不好的現(xiàn)象。LSD最常用的控制方式是一種叫VLSD-Viscous LSD黏性限滑差速器，其作法通常是在差速器中設有黏性藕合金屬片，及裝有一種遇熱很容易膨漲且穩(wěn)定的油類，當車輛發(fā)生驅動輪打滑且左右輪的轉速相差大時，將使分別連結于左右驅動輪上的金屬片亦產(chǎn)生轉速差，此金屬片的轉速差將會使油產(chǎn)生高溫膨漲，如此將會使兩輪的轉速差受到限制，而將部份原本傳到打滑輪的驅動力轉移到另一輪，使得原本失去驅動力的輪子重獲動力，改善行駛的穩(wěn)定性及越野性能，此種系統(tǒng)最常用于后輪驅動的高級豪華房車，以及越野四輪傳動車。

傳統(tǒng)的差速器主要是來吸收車輛轉彎時內(nèi)外輪的轉速差，進而使車輛可以順利轉彎，但是一旦此種差速器碰到特殊的路況如惡路或泥巴地，很容易造成單輪懸空或輪胎打滑的現(xiàn)象，而此種單輪懸空或輪胎打滑會造成另外一輪失去動力，至使車輛無法前進脫困，此原因系差速器差速的原理造成打滑的那一輪轉速很快，另一輪則會有幾乎不旋轉的現(xiàn)象，而DLS的裝置可將差速器的齒輪鎖定，使差速器兩側相互沒有差速作用，也就是說當差速器使用了差速器鎖定裝置時，從引擎?zhèn)鞯津寗虞S的動力可以全部平均的傳給兩個驅動輪，而不會有差動的現(xiàn)象，常用于全時四輪驅動的中央差速器的鎖定裝置，如再配合前後差速器的鎖定裝置，或是限滑差速器就可以確保引擎的動力傳到四個輪，以確保4WD車的越野性。車輛在轉彎的時候，外測車輪要比內(nèi)側車輪轉速高，差速器的出現(xiàn)，允許同一車軸上的兩個車輪有不同的速度，也就是說，車子可以曲線行駛。但在越野時，如果有一個或幾個輪子失去附著力，那么因為差速器的存在，扭力會先傳遞到?jīng)]有附著力的車輪，結果是車輪空轉，車子不動。差速器鎖的功效自然是使差速器暫時失效，讓扭力平均分配到各個車輪。此裝置主要是使用于4WD四輪傳動系統(tǒng)，其功能乃在輔助差速器先天的不足，確保驅動力的發(fā)揮。

為提高汽車在壞路上的通過能力，某些越野汽車及高級轎車上裝置防滑差速器。防滑差速器的特點是，當一側驅動輪在壞路上滑轉時，能使大部分甚至全部轉矩傳給在良好路面上的驅動輪，以充分利用這一驅動輪的附著力來產(chǎn)生足夠的驅動力，使汽車順利起步或繼續(xù)行駛。每輛汽車都要配備有差速器，普通差速器的作用∶一是一組減速齒輪，使從變速箱輸出的高轉速轉化為正常車速；二是可使左右驅動輪速度不同，也就是在彎道時對里外車輪輸出不同的轉速以保持平衡。它的缺陷是在經(jīng)過濕滑路面時就會因打滑失去牽引力。而如果給差速器增加限滑功能就能滿足轎車在惡劣路面具有良好操控性的需求了，這就是限滑差速器（簡稱LSD）。全輪驅動轎車AWD系統(tǒng)的基本構成是具有3個差速器，它們分別控制著前輪、后輪、前后驅動軸扭矩分配。這3個差速器不只是人們常見的簡單差速器，它們是LSD差速器，帶有自鎖功能，以保證在濕滑路面輪胎發(fā)生打滑時，驅動輪始終保持有充足的扭矩輸出，從而在惡劣路況獲得良好的操控。

常用于FULL-TIME 4WD全時四輪驅動的中央差速器的鎖定裝置，如再配合前后差速器的鎖定裝置，或是限滑差速器，就可以確保發(fā)動機的動力傳到四個輪，以確保4WD車的越野性。伊頓機械鎖式差速器（MLD）作為在限滑差速器（LSD）基礎上的改進產(chǎn)品，可通過在一側車輪打滑的情況下，觸發(fā)機械鎖合機構將車橋完全鎖死，將發(fā)動機扭矩100％傳遞到有抓地力的有效車輪上，從而提供足夠的牽引力幫助車輛駛出障礙。除此之外，機械鎖式差速器還因為具備如下優(yōu)點，無須駕駛員控制，完全自動鎖止和解鎖；結構簡單，安裝方便；無須使用含特殊添加劑的齒輪油，維護成本低；與ABS/ESP以及四驅系統(tǒng)完全兼容；僅在低速情況下工作，安全可靠。鑒于MLD的工作原理和特點，裝配MLD的兩驅車在某些情況下的表現(xiàn)甚至超過了裝配普通差速器的四驅車（4WD）。這是因為一般的四驅系統(tǒng)僅僅能夠將扭矩從后輪傳遞到前輪（或者前輪傳遞到后輪），而無法將扭矩在左右輪之間進行傳遞，當遇到車輛前后各有一側車輪打滑的情況下，四驅系統(tǒng)就同樣無法將發(fā)動機扭矩傳遞到有效車輪上。

三、加速防滑控制系統(tǒng)

加速防滑控制系統(tǒng)ASR，或加速穩(wěn)定保持系統(tǒng)，顧名思義就是防止驅動輪加速打滑的控制系統(tǒng)，其目的就是要防止車輛尤其是大馬力的車輛，在起步、再加速驅動輪打滑的現(xiàn)象，以維持車輛行駛方向的穩(wěn)定性，保持好的操控性及最適當?shù)尿寗恿ΓＷC行車安全。

簡單地講，ASR相目當于一個或幾個差速器鎖的作用。它將發(fā)動機的驅動力以最佳方式配送到一個或幾個輪子上，在光滑路面上ASR特別有優(yōu)勢。其原因與剎車時ABS會避免輪胎鎖死的道理是相同的，主要是輪胎能產(chǎn)生的力量在同一負載是有一定的，一般輪胎除了要產(chǎn)生使車輛前進的驅動力外，也要產(chǎn)生使車輛轉彎的轉向力，或者是使車輛停止的煞車力，因此，不論是單純產(chǎn)生驅動力、轉向力、剎車力，或同時產(chǎn)生驅動力及轉向力、煞車力及轉向力，其輪胎產(chǎn)生的總合的力量在某一負載條件下是一定的，也就是說當前進急起動造成輪胎打滑時，而此打滑的現(xiàn)象系指輪胎所有的抓地力全部用在驅動力上，因此，此時能控制車輛轉彎的轉向力，由于力量全部被驅動力使用掉，因此將會失去使車輛轉彎或保持車行方向的轉向力，因而會造成車行方向不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

行駛在易滑的路面上，沒有ASR的汽車加速時驅動輪容易打滑；如是后驅動的車輛容易甩尾，如是前驅動的車輛容易方向失控。有ASR時，汽車在加速時就不會有或能夠減輕這種現(xiàn)象。在轉彎時，如果發(fā)生驅動輪打滑會導致整個車輛向一側偏移，當有ASR時就會使車輛沿著正確的路線轉向。裝有ASR的車上，從油門踏板到汽油機節(jié)氣門（柴油機噴油泵操縱桿）之間的機械連接被電控油門裝置所取替。當傳感器將油門踏板的位置及輪速信號送至控制單元（CPU）時，控制單元就會產(chǎn)生控制電壓信號，伺服電機依此信號重新調(diào)整節(jié)氣門的位置（或者柴油機操縱桿的位置），然后將該位置信號反饋至控制單元，以便及時調(diào)整制動器。

ASR的應用大腳油門起步時，車輛重心立刻后移，此時前輪的壓力減少，輪胎與地面的摩擦力隨即減少，特別是大扭力的前驅車，此時容易產(chǎn)生前驅動輪打滑空轉，不僅浪費時間，而且易產(chǎn)生車頭指向的異常改變。在低附著系數(shù)路面及大功率發(fā)動機情況下，當突然松開加速踏板及加速時，驅動輪將發(fā)生拖滑趨勢。打滑的車輪將失去傳動精確性并帶來失去安全性的危險，同時加劇輪胎的磨損。起步發(fā)生打滑的時候，ASR系統(tǒng)通過對比各車輪轉速的不同，正確判斷出此時前驅動輪打滑，馬上減少節(jié)氣門進氣量，降低引擎轉速，從而減少動力輸出，對打滑的驅動輪進行制動，以便減少打滑并保持輪胎與地面抓地力的最合適的動力輸出，這時候無論你怎么給油，在ASR介入下，會輸出最適合的動力。ASR在沙地和冰雪路面時十分有效，在普通路面由于抓地力良好而很少用到。但這類安全系統(tǒng)強調(diào)的就是在極端條件下，防止車子發(fā)生哪怕輕微的不穩(wěn)定現(xiàn)象。如果在低速轉彎的時候碰上路面有冰雪，那么即使是車速很低，也很危險，容易造成甩尾、側滑等失去控制的情況，ASR介入會避免或者大大減輕這種狀況。另外，在冰雪等光滑路面起步的時候，起步非常困難，兩側輪胎都會打滑，ASR會介入對打滑輪進行制動和控制合適的動力輸出，這種制動對車的整體影響是更快的加速，因為這種介入增加了動力輸出的效果。輪胎打滑會造成車輛行駛方向的不穩(wěn)定原因與制動時ABS會避免輪胎抱死的道理是相同的，主要是輪胎能產(chǎn)生的力量在同一負載是有一定的，一般輪胎除了要產(chǎn)生使車輛前進的驅動力外，也要產(chǎn)生使車輛轉彎的轉向力，或者是使車輛停止的制動力，因此不論是單純產(chǎn)生驅動力、轉向力、制動力，或同時產(chǎn)生驅動力及轉向力、制動力及轉向力，其輪胎產(chǎn)生的總合的力量在某一負載條件下是一定的，也就是說當前進急起動造成輪胎打滑時，而此打滑的現(xiàn)象系指輪胎所有的抓地力全部用在驅動力上，因此此時能控制車子轉彎的轉向力，由于力量全部被驅動力使用掉，因此將會失去使車輛轉彎或保持車行方向的轉向力，因而會造成車行方向不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

ASR與ABS的區(qū)別在于，ABS是防止車輪在制動時被抱死而產(chǎn)生側滑，而ASR則是防止汽車在加速時因驅動輪打滑而產(chǎn)生的側滑，ASR是在ABS的基礎上的擴充，兩者相輔相成。

四、動態(tài)穩(wěn)定輔助和控制系統(tǒng)

動態(tài)穩(wěn)定輔助系統(tǒng)（DSC）或稱穩(wěn)定循跡控制系統(tǒng)，是一種動力輸出較大的發(fā)動機較需要的配備，動態(tài)穩(wěn)定循跡控制是一套比較具有主動管理車輛動態(tài)平衡穩(wěn)定系統(tǒng)的裝置，系由DSA所發(fā)展而來的。其作用是抑制在車輛行駛或加速所產(chǎn)生的車輪打滑現(xiàn)象，來保持輪胎的抓地力適當分配，維持車輛的行駛穩(wěn)定性。

電控輔助制動系統(tǒng)（EBA）通過駕駛員踩踏制動踏板時制動壓力增長的速率來判斷制動行為。如果確認制動壓力是急速性增加，EBA就會啟動，從而自動大幅度提高制動壓力，其速度要比駕駛員用腳所產(chǎn)生的壓力快得多，有助于縮短制動距離。

電子循跡支援系統(tǒng)是一組四輪控制的電子循跡輔助系統(tǒng)，當一或多輪出現(xiàn)偏滑現(xiàn)象時，此系統(tǒng)會發(fā)出指令限制打滑的現(xiàn)象，前后輪切換時機有所不同，以達最佳狀況。動態(tài)穩(wěn)定輔助系統(tǒng)是一種動力輸出較大的引擎較需要的配備，其作用是抑制在車輛行駛或加速所產(chǎn)生的車輪打滑現(xiàn)象，來保持輪胎的抓地力適當分配，維持車輛的行使穩(wěn)定性。為加速防滑控制或循跡控制系統(tǒng)的進一步延伸，能確保車子在轉彎時仍能擁有最佳的循跡性，以確保行車的穩(wěn)定性，DSC系統(tǒng)為了要使車子在轉彎時仍有好的循跡性，配有更先進的偵測及控制配備，如有能偵測車輪轉速外，還有偵測方向盤轉動的幅度、車速、以及車子的側向加速度，根據(jù)以上所偵測到的資訊，來判斷車輪在轉彎過程中是否打滑的危險，如果會有打滑的危險或已經(jīng)打滑，則電腦馬上會命令制動油壓控制系統(tǒng)將打滑的車輪進行適當?shù)闹苿幼饔茫蛑且詼p少噴油量、延遲點火的方式來降低引擎力量的輸出，達到了輪胎在各種行駛條件下防止打滑的現(xiàn)象，進而使車輛無論在起動加速、再加速、轉彎等過程都能獲得好的循跡性。

動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)是通過對特定車輪的制動壓力進行控制同時精確地控制發(fā)動機的輸出扭矩。確保車輛的動態(tài)穩(wěn)定性，主動避免如不足轉向、過度轉向、甚至甩尾失控等危險狀況，又可以安全地將車輛性能發(fā)揮到極致。DSC是在傳統(tǒng)的汽車動力學控制系統(tǒng)ABS和TCS的基礎上增加橫向穩(wěn)定控制性能，從而能夠在各種工況下提高汽車的動力性能——全部、部分制動、滑移驅動、發(fā)動機反拖、換擋以及從換擋到反拖的瞬態(tài)過程，通過控制橫向和縱向力的分布和幅度控制任何路況下汽車動力學運動模式。

動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DSC）是一種新型主動安全系統(tǒng)，它整合了較多的控制系統(tǒng)，包括防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、自動穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ASC）、下坡控制（HDC）、拖車穩(wěn)定控制以及彎道制動控制（CBC），DSC系統(tǒng)是在包含以上系統(tǒng)基礎上，增加了車輛轉向行駛時橫擺率傳感器，側加速傳感器和轉向盤轉角傳感器，通過這些傳感器發(fā)出的信號監(jiān)測車輛的狀態(tài)和駕駛員的需求。當駕駛者在彎道中稍微施加制動時，CBC用來防止汽車出現(xiàn)轉向過度；當路面狀況改變使車輛行駛偏離駕駛員的預定方向或制動車輪打滑時，電控單元（ECU）發(fā)出控制前后、左右車輪驅動力和制動力的指令，以實時修正過度轉向、不足轉向或車輪打滑等不利于安全的傾向。DSC系統(tǒng)具有如下優(yōu)點∶控制所有關鍵的側向動力學運動狀態(tài)獲得最大安全性能；在駕駛員因為驚恐造成急轉時，主動控制轉向程度提高汽車的穩(wěn)定性；提高汽車在各種工況下的穩(wěn)定性和驅動性能；通過在物理參數(shù)限制范圍之內(nèi)提高操縱穩(wěn)定性使得駕駛員能集中精力于交通狀況∶同ABS、EBD、EBA和TCS相比提高了轉向能力和穩(wěn)定性。

新款BMW X3配有添加了多項功能的動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)。其結果是，BMW全新的DSC不僅確保了卓越的行車穩(wěn)定性和牽引力，還優(yōu)化了制動效果，當制動器溫度過高時，可以通過相應增強制動壓力對制動力的下降進行補償。此外，在需要制動器做出快速響應并提供最大制動力的情況下，制動預備會通過預先建立相應的制動壓力增強制動效果。而定期干燥制動功能則會在駕駛者開啟風擋玻璃刮水器時自動啟動，優(yōu)化在潮濕路面上行駛時的制動效果，而動態(tài)制動控制（DBC）可在需要特別大的制動力時自動使制動力達到最大。最后但也同樣重要的是，起步輔助功能可使在上坡路上起步更加容易。

五、動態(tài)穩(wěn)定牽引控制

動態(tài)穩(wěn)定牽引控制是一套比較具有主動管理車輛動態(tài)平衡穩(wěn)定系統(tǒng)的裝置，是由DSA所發(fā)展而來的。就是通過控制引擎轉速來控制輪胎的牽引力，防止輪胎打滑，使行駛更加安全。

動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DSC）是一種新型主動安全系統(tǒng)，它整合了較多的控制系統(tǒng)，包括防抱制動系統(tǒng)（ABS）、電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）、電控輔助制動系統(tǒng)（EBA）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）。DSC系統(tǒng)是在包含以上系統(tǒng)基礎上，增加了車輛轉向行駛時橫擺率傳感器，側加速傳感器和轉向盤轉角傳感器，通過這些傳感器發(fā)出的信號監(jiān)測車輛的狀態(tài)和駕駛員的需求。當路面狀況改變使車輛行駛偏離駕駛員的預定方向或制動車輪打滑時，電控單元（ECU）發(fā)出控制前后、左右車輪驅動力和制動力的指令，以實時修正過度轉向、不足轉向或車輪打滑等不利于安全的傾向。DSC系統(tǒng)具有如下優(yōu)點∶控制所有關鍵的側向動力學運動狀態(tài)獲得最大安全性能；在駕駛員因為驚恐造成急轉時，主動控制轉向程度提高汽車的穩(wěn)定性；提高汽車在各種工況下的穩(wěn)定性和驅動性能；通過在物理參數(shù)限制范圍之內(nèi)提高操縱穩(wěn)定性使得駕駛員能集中精力于交通狀況∶同ABS、EBD、EBA和TCS相比提高了轉向能力和穩(wěn)定性。

一般在附著力較低的路面（濕滑的路面）見效。馬力強勁的車或者賽車在起步時也有作用，使車子起步更加平穩(wěn)。動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DSC）對車身姿態(tài)的修正，當車輛在高速轉彎瞬間，在特定的條件下，有可能發(fā)生不足轉向的情況，DSC系統(tǒng)會根據(jù)當時的車速、側向加速度、車身的轉角速率及轉向盤轉向角度等信息，針對轉向內(nèi)側的后輪單獨實施制動，并調(diào)整發(fā)動機的扭矩輸出。這樣車輛產(chǎn)生的附加扭矩使汽車偏離實際行駛方向按期望的方向、行駛，提高了車輛行駛的方向穩(wěn)定性。讓車身姿態(tài)維持在理想的轉彎軌跡上，將不足轉向情況修正到最低。當車輛在高速入彎瞬間，在特定的條件下，有可能發(fā)生轉向不足的情況。DSC系統(tǒng)會根據(jù)當時的車速，側向加速度，車身的轉角速率及方向盤轉向角度等信息。針對轉向內(nèi)側的后輪單獨實施制動，并調(diào)整發(fā)動機的扭矩輸出，讓車身姿態(tài)維持在理想的過轉彎軌跡上，將轉向不足情況修正到最低。TCS又稱循跡控制系統(tǒng)。汽車在光滑路面制動時，車輪會打滑，甚至使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時，驅動輪也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上還會使方向失控而出危險。TCS就是針對此問題而設計的。

先進的傳感器技術負責監(jiān)視車輪轉速、橫向加速度和橫擺率（沿縱軸旋轉）。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后可獲得汽車在當前運動過程中的信息，并將這些數(shù)據(jù)與加速踏板和方向盤角度提供的汽車當前應如何運動的數(shù)據(jù)進行比較，如果這兩個數(shù)據(jù)表不匹配，汽車的穩(wěn)定性受到威脅，DSC就會啟動并影響制動系統(tǒng)和發(fā)動機管理單元。此功能有助于防止危險（如側滑）情況發(fā)生。動態(tài)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（DSC）不僅能夠優(yōu)化起步或加速時的行駛穩(wěn)定性，還可以改進牽引力的特性。此外，這個系統(tǒng)還能夠識別不穩(wěn)定的行駛條件，如轉向不足或過度，有助于汽車保持安全的行駛方向。

在DTC（DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的一個子功能模塊）模式下的穩(wěn)定性控制性能也有所改善。在DTC模式啟動后，能夠延長DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)對制動系統(tǒng)的干預響應極限，由主動轉向系統(tǒng)提供的穩(wěn)定性作用將使駕駛者始終保持對車輛的控制，即使在車輛自身的反作用更加強烈的情況下也是如此。BMW自主開發(fā)的DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)正在越來越多地成為所有系列車型車輛電子部分的核心系統(tǒng)。最初，除了ABS制動功能之外，DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)“僅僅”需要增強車輛在濕滑路面上的行駛安全性，例如在突發(fā)性操作過程中或當車輛轉彎出現(xiàn)不穩(wěn)定趨勢時，DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)通過對各個車輪單獨施加制動而使車輛恢復穩(wěn)定性。而現(xiàn)在的DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)涵蓋的安全性和舒適性功能范圍已經(jīng)廣泛得多。例如，DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)中集成了ASC自動穩(wěn)定控制系統(tǒng)和牽引力控制系統(tǒng)，能夠通過對出現(xiàn)滑轉趨勢的驅動輪進行選擇制動來控制驅動輪的滑轉狀態(tài)，從而相應地對車輛起到穩(wěn)定作用。而在冰雪路面、沙漠或砂礫路面上，駕駛者只需按下一個按鈕就可以使車輛進入DTC模式，從而增強車輛在上述路面上的牽引力。同時，由于DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的干預響應極限稍微延長，車輛的牽引力和驅動力也隨之增大，駕駛者能夠享受到非同尋常的運動駕駛體驗。DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的另一個功能是CBC彎道制動控制系統(tǒng)，能夠在轉彎輕微制動時通過非對稱的制動力控制消除車輛轉向過度趨勢。

采用自動變速箱的車輛在停車時經(jīng)常會出現(xiàn)所謂的“搖震”現(xiàn)象，而DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的柔和停車功能則能夠消除這種現(xiàn)象∶系統(tǒng)在車輛完全停止前片刻內(nèi)就能將制動力累積到恰當?shù)乃剑瑥亩拐麄€停車過程柔和平穩(wěn)，完全不會發(fā)生“搖震”。DSC動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的另一項舒適性功能稱為起步輔助功能∶在斜坡道路上，當駕駛者解除制動后，起步輔助功能仍能暫時使車輛保持原位，這樣無論駕駛者選擇前進檔還是倒檔，系統(tǒng)都能夠使車輛舒適而平穩(wěn)地起步，車輛既不會向后滑行，駕駛者也無需使用駐車制動器。

一汽馬自達6轎車在國內(nèi)中高檔轎車中以配備技術水平較高見長，排量2.3L的馬自達6轎車配備了動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)，使之在車輛的通過平順性和操控的準確和穩(wěn)定性方面達到了較高的水平。尤其是在連續(xù)轉彎的道路上行駛時對車輛實施的精確控制方面，提高了車輛的主動安全性能。動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DSC）技術主要由馬自達公司和寶馬公司采用相類似的技術有保時捷公司的保時捷穩(wěn)定管理系統(tǒng)PSM、奔馳公司和奧迪公司的電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)ESP和沃爾沃公司的動態(tài)穩(wěn)定牽引控制系統(tǒng)DSTC等。名稱雖不相同，但在設計目標、控制策略、追求的性能上大體是相同的。它是通過對特定車輪的制動壓力進行控制同時精確地控制發(fā)動機的輸出扭矩。確保車輛的動態(tài)穩(wěn)定性，主動避免如不足轉向、過度轉向、甚至甩尾失控等危險狀況，又可以安全地將車輛性能發(fā)揮到極致。DSC是在傳統(tǒng)的汽車動力學控制系統(tǒng)ABS和TCS的基礎上增加橫向穩(wěn)定控制性能，從而能夠在各種工況下提高汽車的動力性能——全部、部分制動、滑移驅動、發(fā)動機反拖、換擋以及從換擋到反拖的瞬態(tài)過程，通過控制橫向和縱向力的分布和幅度控制任何路況下汽車動力學運動模式。

動態(tài)穩(wěn)定和牽引力控制系統(tǒng)（DSTC）將更高的駕駛樂趣和安全性融為一體。它采用一種新的側傾角傳感器，可在很早的階段就識別出打滑的可能。這意味著防滑系統(tǒng)可以更早更準確地投入工作。預先穩(wěn)定控制功能在涉及較大橫向力的動態(tài)行駛中尤顯寶貴，能夠改進操縱性和快速規(guī)避動作；拖車穩(wěn)定控制功能可減小在牽引拖車或宿營車時發(fā)生的甩擺動作。通過制動一個或多個車輪及減小扭矩使車輛保持穩(wěn)定；發(fā)動機牽引力控制功能可防止在濕滑路面上進行發(fā)動機制動時車輪抱死；DSTC系統(tǒng)還具有一種運動設置模式，允許更激情地駕駛。通過禁用防滑系統(tǒng)可增加車輛的過度轉向。沃爾沃的DSTC動態(tài)穩(wěn)定和牽引力控制系統(tǒng)包含多項能夠平穩(wěn)加強安全性與駕駛樂趣的功能。通過比較驅動輪的轉速，改變動力供給，DSTC能夠始終保持牽引力。在該系統(tǒng)的核心有一個陀螺儀，可以感測汽車的行駛方向并將其與方向盤的運動和車輪的轉動相比較。該系統(tǒng)能夠探測出潛在的打滑危險，通過減小發(fā)動機功率輸出或對一個或多個車輪施加制動來幫助抵消這種情況發(fā)生。甚至在濕滑路面上起步時DSTC也能發(fā)揮有效的作用。在某些積雪條件下，可使用控制臺上的信息菜單關閉防滑控制功能，提供更好的牽引力。

六、結朿語

新技術的應用使汽車的速度越來越快，這就對汽車驅動控制系統(tǒng)提出了更高的要求。如今更多的新技術應用于驅動控制系統(tǒng)或者作為輔助系統(tǒng)出現(xiàn)，目的就是為了提高汽車的驅動效率、安全運行，并最大限度避免事故的發(fā)生。現(xiàn)代汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡化的應用，不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性、安全和環(huán)保性，改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動了汽車工業(yè)的發(fā)展，還為電子產(chǎn)品開拓了廣闊的市場，從而推動了電子工業(yè)的發(fā)展。因此，大力發(fā)展汽車電子化、智能化、多媒體化和網(wǎng)絡化，加快汽車電子化速度，是啟動和振興汽車工業(yè)的重要手段。也是中國汽車零部件企業(yè)的新的經(jīng)濟增長點。

To Make an Inventory of New Tech for the Modern Cars'Driving Control System

Xiao Jiumei