什麼是摩托車電子騎行(Ride By Wire)?技術解析
當代的摩托車發展的很快,技術也是不斷地進步,而最近的摩托車技術革命莫過於車載電腦的加入,即常說的ECU。ECU使得電子騎行(Ride By Wire)這個概念成為可能,摩托車從此脫離了「拳拳到肉」的純機械時代。從而進入電子化的時代。最初的ECU功能簡單,只是對油氣注入的控制,從而優化動力提升燃油效率。現在的摩托車電子系統進入了後電子時代,ECU真正計算能力大大提升,伴隨著各種高精度的車載感測器,摩托車的電子系統正變得越來越重要。騎行也逐漸變得更加容易與安全,而今天屋君要和大家簡單聊聊摩托車各種輔助騎行系統。當代的電子系統與初代已經天差萬別,就如現在的電腦與簡單計算器之間的差距。
在80-90年代日系風頭正勁,風水輪流轉,現在的歐美系摩托車電子系統領先日系是不爭的事實,而當中又以來自巴伐利亞的寶馬最為激進,可以說寶馬在摩托車電子系統的進步中扮演了重要的角色。下面就為大家簡單聊聊各種電子輔助系統。
各個功能廠家的稱呼不同,但是原理都是一樣的。比如坡道輔助有的叫做HHC,有的叫做HSC,本文就不一一列出不同的名稱。
牽引力控制系統(DTC/ Dynamic Traction Control),牽引力控制系統當然是控制牽引力啦,什麼是牽引力?不嚴謹的說就是傳遞到後輪動力。DTC有什麼作用呢?——避免後輪打滑。和ABS作用剛好相反,但監測原理其實一樣的。它倆都是通過監測前後輪的速度差來判斷輪胎是否處於失控狀態。比如在你行進中大擰油,地面較滑時容易打滑,我想大家都體會過。而DTC在這種情況下就會監測到後輪速度高於前輪,這時候信息經過ECU處理,就會發出指令,減小引擎的動力輸出,避免後輪空轉,從而保持車輛的穩定。DTC使得你在騎行動力暴躁的重型機車時不至於因為油門開度過大而摔車。
電控油門(ride-by-wire throttle),傳統的油門是拉線這種機械式的,而電控油門和汽車中的一樣,通過感應器感應油門開度,從而根據預設程序下達動力輸出的強弱。
彎道ABS(Cornering ABS),彎道ABS系統可以說是ABS的升級版,彎道ABS系統能輔助你在彎道中剎車,避免輪胎抱死側滑,彎道ABS通過六向慣性監測單元感應車身傾角,再結合輪速差來識別車輛是否屬於側滑狀態,從而避免壓彎時制動過強輪胎側滑。
杜卡迪1299的快速換擋
快速換擋(Quickshifter),普通的換擋大家再熟悉不過,拉離合回油、換擋、補油。而快速換擋則將這四個過程直接簡化為一個,直接換擋,根本不用拉離合。這對於油離配合不熟悉的新手來說無疑是非常爽的一個功能,雖然普通的換擋熟練後四個過程也能幾乎同時完成但是畢竟還是要慢一些。這項技術是從MotoGP中下放到民用的,可以讓騎手更快速的更換檔位。快速換擋也分兩種,一種是只能升檔使用(雅馬哈R1M),另一種則是升降檔位皆可無離合使用(比如杜卡迪1299)。
騎行模式(Ride mode),即動力模式,可以根據預設改變動力的輸出,避免下雨天或者較滑的路況下輪胎打滑。比如寶馬的Rain模式Slick模式等,Rain模式則降低了動力輸出。
滑動離合(Slipper Clutch),降檔時如果引擎轉速過低,你會感到後輪的制動感很強,這就是引擎制動的效果,在直線行走時還好,在彎道時引擎制動會導致後輪失去抓地力,側滑摔車,而滑動離合使得從動離合片速度可以快於主動離合片,大大降低了引擎制動的影響,使得你換擋後不用過分擔心引擎轉速是否太低。
起步控制(LCS/Launch Control System),有的朋友將其叫做彈射起步,屋君認為叫做起步輔助更合理。它是為了防止起步時油門過大而翹頭摔車,就算起步時你大擰油它也能控制你的引擎轉速,避免摔車(比如新款川崎ZX-10R)。
翹頭控制(Wheelie Control),在前輪浮起一定程度時降低動力輸出,防止翹頭過度,這種介入程度也是可調的,比如杜卡迪1299的翹頭控制八級可調。
坡道輔助(HSC/ Hill-start Control),防止摩托車坡道起步下溜,對於重型車輛,這個功能還是很好的,比如寶馬K1600。
電子轉向阻尼(ESD/Electronic Steering Damper),高速時很小的轉向都會在短時間內大幅改變車的行進路線,而低速時轉向角度一般更大。為了兼顧低速轉向的容易性與高速行車的轉向穩定性,摩托車加入了轉向阻尼這個配置,而今轉向阻尼也邁入了電子化時代。
電子避震器(ESC/Electric Suspension Control System),電子避震器較為複雜,因此屋君將其放到最後講。這項技術廣泛地應用在公升摩托車中,如雅馬哈R1M,杜卡迪1299,寶馬S1000RR等。什麼是電子避震器呢?曾經有朋友問過我這個問題,我想用電子調節避震器來命名是更容易讓人了解的。顧名思義,電子避震與傳統避震器的最大區別便在與前者是通過電子系統來調節避震器阻尼甚至彈簧的。說到這還要說明的是電子避震器為什麼沒其他調節呢?比如為什麼摩托車避震器沒有動力支撐(即在側傾時提供額外支撐動力而不僅是壓縮阻尼)?相比於有的汽車避震器可以提供動力改善,摩托車由於對重量與體積要敏感的多,因此無法安裝這套系統。因此,當代的電子阻尼避震器主要功能就在於阻尼的調節。
電子避震器的主要結構與傳統避震器並沒有太多差別,傳統可調式避震器的阻尼通過人手工調節,比如避震器的頂端通過改刀、內六角或者通過旋鈕調節阻尼旋鈕,而電子避震器的阻尼通過步進電機進行調節(什麼磁流體阻尼調節屋君這次就不講了,摩托車基本就沒用過,感興趣的可以在群里討論)。通過軟體預先設置,你只需要按幾下按鈕就可以調到可以方便快捷準確地調節阻尼,比如杜卡迪1199通過儀錶盤你就可以調節。這使得騎士能快速改變避震器的設置以適應不同的路況。
摩托車的電子避震器又怎麼分類呢?摩托車的電子避震器主要分為兩類,半主動式與被動式。很簡單,被動式電子避震器即通過按鈕直接調教阻尼,比如ESA便是一個被動式的例子。ESA是電子懸架調整的意思,ESA在車輛靜態時,你可以通過儀錶盤調整避震彈簧的回彈阻尼和後彈簧預緊,並且還能以電子方式調整彈簧剛度,從而調整彈簧硬度。
而半主動式即動態阻尼調節,寶馬S1000RR中的「DDC(Dynamic Drive Control)」便是這種功能,這個系統也是寶馬首先應用於量產摩托車中的技術,能根據實際路況在數毫秒內自動調整阻尼。DDC的作用還在於加速中,摩托車急加速的時候,前部翹起,尾部下沉會造成重心後移使得前輪浮起,而此時ECU會收到慣性感測器信息,知道在加速了,於是下達指令讓後避震的壓縮阻尼增大,從而避免車輛尾部下沉。的新DDC與ESA區別,ESA主要在靜態時調整彈簧剛度,彈簧預載,而DDC是動態地調節阻尼。
無人駕駛,最後,黑科技,無人駕駛,以雅馬哈Motobot為代表(autonomous motorcycle-riding humanoid robot),雖然這項技術還不成熟,但它讓我們對未來充滿了想像力。你對Ride By Wire這種電子騎行概念又有什麼看法呢?
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