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详解宝马车系Integral主动转向系统
来源:本站收集  作者:佚名  2013-12-23 08:23:29

    4 Integral主动转向系统的控制过程
    ICM是计算Integral主动转向系统上级行驶动态管理功能的控制单元。
    集成式底盘管理系统根据当前行驶状态和驾驶人的转向指令计算出可变转向传动比和偏转率控制数据,并划分出优先次序后,ICM分别为AL和HSR控制模块提供在前轮或后轮上进行调节的规定角度值。因此AL和HSR控制模块均是纯执行机构控制单元。

    4.1较低车速范围时的主动转向控制过程
    主动转向系统部分的可变转向传动比可使前车轮从一侧限位位置移到另一侧限位位置时转向盘转动圈数减小到2圈,在约60 km/h以下的较低车速范围内,前桥处可变动转向传动比与后桥处反向转向角度结合,从而提高了车辆的转弯性能(图5)。

    如图6所示,转动转向盘时,转弯行驶过程中车辆围绕所谓的瞬时转向中心“M”转动,对于普通车辆来说这个瞬时转向中心位于后桥延长线上。车速低于约60 km/h时通过对后车轮进行主动转向干预使后车轮反向转动。对后车轮进行这种转向干预的结果是,在转向工作量相同时旋转点继续向车辆中心移动。

    4.2较高车速范围时的主动转向控制过程
    随着车速不断提高,主动转向系统部分的转向角不断减小,转向传动比逐渐变大。因此Integral主动转向系统的转向策略发生改变:低速时后车轮相对前桥反向转动,车速较高时转向方向与前桥相同。

    如图7所示,瞬时转向中心继续向回移动,这相当于长轴距车辆在直线行驶状态稳定行驶,因此转弯半径增大。通过与主动转向系统结合在前桥上增加一个附加车轮角度,以使转弯半径和所需的转向角度保持在平常水平。

    通过协调干预前桥和后桥转向,可以使换车道和转向操纵在敏捷性和自主性不受损失的情况下更稳定地完成。

    4.3不足转向时Integral主动转向系统的控制过程
    快速换车道时,车辆都有明显的偏转响应趋势,且可能进入过度转向范围,如果ICM识别到驾驶人指令与车辆响应之间存在偏差,行驶动态协调控制器就会开始协调干预前桥和后桥的转向。驾驶人几乎感觉不到这种快速稳定性干预,此时基本上不使用时间滞后的DSC制动干预,因此车辆更稳定且减振效果更好。
    如果乡村公路上快速行驶时驾驶人低估了转弯曲率,则可能会对突然出现的不足转向感到意外。而带有后桥转向系统的Integral主动转向系统也可以对不足转向情况进行校正干预,因此还能提升主动安全性(图8)。
     4.4在附着系数不同的路面上制动时Integral主动转向系统的干预过程在单侧光滑的路面上紧急制动时,可能会造成车辆向路

    图8转向不足时主动转向系统干预与DSC干预效果比较面附着力较高的一侧偏转;紧急制动时传统车辆的驾驶人必须进行校正干预。图9为带有不同行驶动态管理系统时在附着系数不同的路面上制动车辆状态。

    在附着系数不同的路面上制动时,ICM通过前桥和后桥上的反向转向干预调节用于稳定车辆的偏转力矩。
    车辆不带DSC时在干燥路面上可以获得最大制动力,在湿滑或结冰路面侧上只能获得很小的制动力。因此产生非常大的逆时针方向偏转力矩,这会导致车辆向右侧甩尾。
    装备了DSC的车辆以驾驶人略有感觉的方式将制动力定量分配给车轮,以使偏转力矩保持在驾驶人可控制的范围内,但是制动距离稍微延长。
    对于带有DSC和AL的车辆,这项附加的“偏转力矩补偿”功能是车辆的一个重要安全特性。在不同路面摩擦系数(沥青、冰或雪)下制动时,会围绕车辆垂直轴产生一个力矩(偏转力矩)并使车辆变得不稳。出现这种情况时,DSC就会计算前轮转向角,主动转向系统将这一数据转化为主动反向转向,这样就会形成一个绕车辆垂直轴的反向力矩,从而“补偿”(抵消)之前形成的偏转力矩,就是说,通过DSC制动与AL转向功能的巧妙配合使车辆稳定下来。
    对于带有DSC、行驶动态管理系统和Integral主动转向系统的车辆,在附着系数不同的路面上制动时,ICM通过前桥和后桥上的反向转向干预调节用于稳定车辆的偏转力矩。这将补偿因单侧制动力而造成的车辆跑偏,因此可以为实现较短的制动距离提供最大制动力。

    5 Intrgral主动转向系统的特殊功能
    Intrgral主动转向系统无法由客户自行打开或关闭,In-tegral主动转向系统有一个特殊功能,即具有防滑链自动识别功能。它通过车轮转速传感器信号可以得到链节在车轮上滚动的频率(仅限BMW许可使用的防滑链),ICM可以根据这些典型的信号样本计算出相应车轮上是否安装了防滑链。
    后桥上安装了防滑链时不得使用后轮上的主动转向干预,此时必须通过iDrive在设置菜单内设为“防滑链已安装”,但超过使用防滑链行驶时允许的最高车速(50 km/h )时,尽管设置为防滑链运行模式,后轮转向系统仍将再次启用。

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