近年來，車輛制造商們不斷采用新的軟件系統(tǒng)，將車輛的硬件系統(tǒng)聯(lián)系起來，以創(chuàng)造出更新的特性。本文對(duì)控制車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)加以分析，闡明了車輛在這方面的發(fā)展現(xiàn)狀及方向。

    一、ABS的功用

    通過采用來自防鎖剎車系統(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)能夠測量出車輪速度并獨(dú)立控制各車輪制動(dòng)輪缸壓力。然而對(duì)這個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)做一些必要的改進(jìn)，就可使電控懇架更有效地發(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磁路的速度直接相關(guān)，因而車輪轉(zhuǎn)速也與齒形通過磁路的速度直接相關(guān)。現(xiàn)在越來越多的所謂“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**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，并很容易地差別出每轉(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C0ntinental—Teves公司那樣把傳感器封裝起來。

    二、11CS系統(tǒng)

    在ABS基礎(chǔ)上新發(fā)展起來的一種系統(tǒng)是牽引力控制系統(tǒng)(TCS)。TCS能監(jiān)測車輛的驅(qū)魂輪轉(zhuǎn)速高于其它車輪的情況，并通過減小節(jié)氣門開度(與駕駛員踩踏油門的動(dòng)作幅度無關(guān))或有選擇地在驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力來減小相應(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。

    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。

    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。需要安裝能夠監(jiān)測到影響駕駛員保持正確行駛車道作用力的傳感器。這類裝置包括一種能監(jiān)測車輛橫擺狀況的傳感器。另外有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，用來探測駕駛員欲操控車輛的方位；另一種是側(cè)向加速度傳感器，這種裝置能夠測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)。

  三、控制程序

  Continental—Teves公司開發(fā)了車輛穩(wěn)定性電子控制程序(ESP)。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)，很快判別出車輛失去控制的時(shí)刻。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)揮作用使車輛穩(wěn)定下來。

    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，從而使車輛的前部和后部都能夠保持穩(wěn)定。系統(tǒng)的橫擺控制部分能使車輛保持其相對(duì)于垂直軸線的穩(wěn)定性。這個(gè)過程獨(dú)立于駕駛員的操縱行為，通過對(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)輸出扭矩來完成。

    目前已有多種ESP系統(tǒng)問世。可以確信，隨著計(jì)算機(jī)和軟件產(chǎn)品成本的下降，這些系統(tǒng)會(huì)得到迅速的普及，車輛的穩(wěn)定性電將更趨完善