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立控制各車輪制動輪缸壓力。然而對這個基礎系統(tǒng)做一些必要的改進，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、齒輪及一個齒環(huán)構成。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行工作。磁路的開閉導致磁渦流的變化，并在傳感器的線圈中產(chǎn)生脈動的電壓。由于采用了多個齒形和電子波形信號，傳感器的輸出為一系列的脈沖。單位時間內(nèi)傳感器產(chǎn)生的脈沖數(shù)除以車輪每轉所產(chǎn)生的脈沖數(shù)就可以得到車輪的轉速。

    VR型輪速傳感器的一個嚴重缺陷，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，因而車輪轉速也與齒形通過磁路的速度直接相關?，F(xiàn)在越來越多的所謂“主動”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。主動型傳感器的**大優(yōu)點在于即使是在車輪轉速為零的情況下它也能夠提供精確的輪速信號。

    控制系統(tǒng)軟件可以判斷出一個車輪與其它車輪轉速可能產(chǎn)生差異的原因。例如，一個嚴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)不施加制動的情況下，將四個車輪的轉速信號進行對比，并很容易地差別出每轉比其它三個車輪產(chǎn)生脈沖數(shù)多的那個車輪所在。這個策略也可以用來在制動工況下識別具有抱死傾向的車輪。

    在各種形式的主動型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行了電磁標識，除了可以發(fā)揮正常的密封作用外，還可以作為旋轉的脈沖發(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部件，而且，主動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)測車輛的驅魂輪轉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作幅度無關)或有選擇地在驅動輪施加制動力來減小相應車輪的滑轉。對某一驅動輪施加制動可以將車輛的驅動力矩傳遞到另一側的車輪，這與限滑差速器的工作原理很相似。

    當用裝備TCS的車輛試驗時，則不會出現(xiàn)發(fā)動機狂吼或輪胎的滑轉尖叫聲。計算機會監(jiān)測到打滑的車輪，并將信息傳送給發(fā)動機動力管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)則會減小發(fā)動機的動力輸出，然后ABS系統(tǒng)開始工作，向驅動輪施加制動力。

    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：一種是轉向角傳感器，這種傳感器安裝在轉向管柱上，由一個線圈構成，用來探測駕駛員欲操控車輛的方位；另一種是側向加速度傳感器，這種裝置能夠測量將車輛推向偏移駕駛方向的力。

    系統(tǒng)的主動部分包括一個叫主動制動加力器的部件。這種裝置安裝有一個電磁閥，它能夠使計算機控制制動器以產(chǎn)生恰當?shù)闹苿恿?。ABS系統(tǒng)可以確定對哪個車輪施加所需的制動。

  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)。這個軟件能夠綜合理想轉向角、橫擺角度、側向力和輪速差異等信號，很快判別出車輛失去控制的時刻。不管駕駛員如何操作，對車輛施加制動還是加速，ESP開始發(fā)揮作用使車輛穩(wěn)定下來。

    當這個系統(tǒng)運行時，由ABS和TCS在制動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于垂直軸線的穩(wěn)定性。這個過程獨立于駕駛員的操縱行為，通過對單個車輪施加制動控制或控制發(fā)動機的瞬時輸出扭矩來完成。

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