因此小弟將Subaru主動控制系統做了整理與說明.
1. Subaru主動控制的系統構成
a. Symmetrical All-Whell Drive (AWD)
b. 扭力分配控制系統 : ATS-搭配自排 / VTD-搭配自排 / DCCD-搭配手排, 主要在分配縱向(前後輪)扭力
c. 限滑差速器(LSD), LSD非標準配備, 主要在分配橫向(左右輪)扭力
d. 循跡控制系統(TCS), 能模擬LSD的功能
e. 車身動態控制系統(VDC), 統合主動安全
2.Subaru各類型扭力分配控制系統
a. ATS (Active Torque Split) 動態扭力分配系統會自動根據原廠設定的特定模式來選擇分配扭力比例模式, 如一般狀態 90:10..., 以省油取向, 製造成本低 <--- 搭配Sportshift E-4AT / 4AT變速器
b. VTD (Variable Torque Distribution) 可變扭力分配系統可以依據行車動態狀況自動調整(無段式連續調整)扭力比例, 標準狀態下扭力分配比例 45:55, 一般運動取向, 製造成本高<--- 搭配Sportshift E-5AT / Sportshift E-4AT 變速器(選配)
c. DCCD ( Driver's Control Centre Differential ) 搭配前/中/後LSD, 可手動選擇分配扭力比例模式, 標準狀態下扭力分配比例 35:65, 激烈運動取向, 製造成本最高 <--- 搭配5MT / 6MT變速器
以上各系統會依路況自動做前後分配
d. LSD 黏性限滑差速器, 這是一種透過差速器中的黏性藕合金屬片及一種遇熱很容易膨漲且穩定的油品,當驅動輪打滑且左右輪的轉速差大時, 將部份原本傳到打滑輪的驅 動力轉移到另一輪, 製造成本最低
e. Viscous LSD 機械式縱向(前後傳動軸)扭力控制, 在中央差速器加入機械式LSD <--- 搭配5MT / 4AT變速器
3.Subaru車身動態控制系統(VDC)
現在Subaru全系列車型都導入VDC (Vehicle Dynamic Control)整合各類型扭力分配控制系統, 以強化主動安全, VDC = ATS or VTD or DCCD + Traction Control Systems
在這套系統中,自排變速相是以電子式液壓離合器和行星齒輪式中央差速機構(VTD-AWD only)合作控制動力在前後車軸間的分配,在標準狀態下扭力是以各扭力系統原設定比例分配, VTD/DCCD偏向後軸的分佈方式是為了達到一個比較運動取向的操控感, ATS偏向前軸的分佈方式是為了達到省油. 扭力系統會根據行車的狀況自動調整前後軸的扭力配比, 以便讓各車輪達到最佳的驅動狀態.
另一方面, VDC則是和扭力控制系統和四輪循跡控制系統(Traction Control System)整合, 透過對方向盤轉向角/車身的偏量/側向加速度及個別輪速的監控, 判斷車輛的實際動態與駕駛人的操控是否符合, 當車輛陷於轉向不足(前輪偏滑)的狀態下時, VDC會主動對內側後輪施以煞車以便幫助車輛導回正確路線, 反之, 當車輛處於轉向過度(後輪偏滑)狀態時, VDC則會在外側前輪上施加煞車而將車頭導回正線, 但如果轉向過度的情況嚴重, 則VDC會透過VTD將更多的扭力傳往前車軸, 或甚至直接通知引擎監理系統, 切斷一或多個汽缸的供油降低馬力輸出.
VDC與引擎ECU控制單元的連線讓VDC也兼具了全速域(All Speed Range)皆能作用的循跡控制系統(TCS),無論在任何狀態下, 當系統監測到某個驅動輪因為地面的濕滑而空轉時, 會立刻對其施加煞車力道助其迅速恢復抓力, 或甚至在狀況嚴重時切斷引擎部分汽缸的供油.
在這些機制的輔助下, 雖然New-Forester並沒有配置限滑差速器(LSD), 但縱使已經有三個車輪處於打滑的狀態, 最後一個車輪仍能維持相當程度的驅動力, 給予這輛車不錯的越野能力.
4.AWD & LSD 與主動安全控制
SUBARU是以四輪驅動系統作為車輛動態控制的主軸, 只有在四輪驅動乃至LSD介入仍無法速地恢復車輪的抓力時, TCS才會適時地介入輔助, 其他車廠多是先以TCS來控制車輛動態(通常是先對打滑的車輪施加煞車力), 再開使將多餘的扭力傳輸到還有抓力的車輪, 但是後者的作法將會浪費較多的動力,並且在錯誤的時機轉變車輛的動態而造成不穩定. 在Subaru VDC上, 大量複查的資訊交換由獨立控制器區域網路(Controller Area Network, CAN)一種能雙向傳輸訊號的高速溝通介面來負責.
TCS

VTD

VDC

註: 1.輪速傳感器 2.VDC控制單元 3.手自排變速器控制單元 4.ECU控制單元 5.中央差速器 6.方向盤操控角度傳感器/橫向G力傳感器/偏航速率傳感器
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這邊再補充說明。
1. Active Torque Split (ATS) AWD, 主動式扭力分配AWD
a. 動作原理 : 在前後軸之間裝有電子控制(稱為主動控制的理由)的多片液壓離合器。
正常狀況下,離合器處於半接合狀態,使得前前後輪之間的扭力分配為90:10(前驅設定)。
當油門加速、煞車减速或者透過傳感器偵測到前輪或者後輪發生滑動時,
電子控制單元會依據原廠設定的邏輯主動調節前後輪的扭力分配,
分配比例範圍為 90:10到50:50(因不同車種或不同期原廠設訂會有不同)。
要注意的是:這些由原廠設定的邏輯所進行的前後軸扭力調整,
有些分配條件會特定在變速器為1檔或是2檔的條件下才會作用(細節要看原廠的設計手冊)。
b.優點:製造成本低、體積小重量輕。
C.缺點:無法分配後輪過大的扭力(多片液壓離合器無法承受過大扭力變化);扭力調整過程會有損失與延遲。
2. Variable Torque Distribution (VTD) AWD, 連續可變扭力分配AWD
a. 動作原理:在前後軸之間裝有電子控制液壓離合器的行星齒輪中央差速器。正常狀況下,
離合器處於全接合狀態,中央差速器同時向前後軸兩端分配扭力,其固定比例為35:65到45:55之間
(因不同車種或不同期原廠設訂會有不同)。
當油門加速、煞車减速或者透過傳感器偵測到前輪或者後輪發生滑動時,
電子控制單元會主動調整中央差速器上的電子控制液壓離合器,即時調整前後輪的扭力分配,
分配比例範圍為10:90到90:10之間。
b.優點:扭力分配範圍大且連續可變, 扭力損失小。
C.缺點:造價比ATS高許多, 功能也比Audi 純機械式托森差速器(Torsen)差一點。
3. Vehicle Dynamics Control (VDC)
VDC就是TCS抓地力控制系统,也就是ABS的升级版,簡單說該系統可以根據駕駛情境與路面狀況,
獨立對各別輪胎進行不同的煞車動作,也因此VDC與AWD没直接關係的功能,
只能從行銷手法包裝成VTD的升级版, 進而增加車輛的主動安全性。
PS. 早期2.5XT版的小福 / Outback 3.0R, 不但把VTD列標配,後軸還配黏液耦合限滑差速器LSD可進一步防止兩後輪打滑,如果以歐洲車要配上VTD-AWD+LSD+VDC以Subaru的車價來說應該要多個一半車價吧,所以我可要好好珍惜手上的Outback 3.0(VTD-AWD + LSD + VDC三重防護安全等級)。
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Q1.Forester 2.5XT的LSD只裝後輪呢?是否代表後輪的左右防滑比前輪重要?
A1.根據原廠資料顯示2008年以前的小福2.5XT標準配備是VTD-AWD(偏後驅設定)+後輪LSD,
因為當時VDC只配備在Outback, 所以小福的橫向扭力控制(左右輪)必須配置LSD來達成,
會優先配備在後輪的原因是2.5TX是採後驅設定偏運動取向, 因此將LSD配置在後輪.
Q2.中置的LSD跟放在前(後)輪中間的LSD是否不同?
A2.AWD車必定有三顆差速器. 如果是採偏前驅設定(穩定取向)一般會在前輪裝置LSD,
如果是採後偏驅設定(運動取向)一般會在後輪裝置LSD, 至於在中央裝置LSD通常能夠提高加速能力.
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Q.關於ATS-AWD 扭力分配
首先定義名詞以免混淆
1. 多片液壓離合器 : Multi Plate Transfer(MP-T)
2. 變速器控制模組 : Transmission Control Module (TCM)
3. 主動式扭力分配 : Active Torque Split (ATS), 原廠型錄AWD Type : ATS-AWD
ATS-AWD 前面有說過原廠有多種設定模式, 要依每款車型原廠技術文件為準.
以固定(MP-T全接合狀態下)的扭力分配設定, 一般而言前輪與後輪分配比例有60:40也有50:50,
但可以肯定的是MP-T扭力分配器無法承受大扭力分配, 所以不會有後軸大於前軸的分配方式.
前面說的90:10是在特定的巡航條件下, 經過TCM的判斷並控制MP-T進行90:10的前後軸扭力分配調整,
意思是TCM主導MP-T所有的扭力分配控制邏輯, 只要是MP-T所能承受的最大扭力範圍內,
任何扭力分配模式都可以經由設定達成.
抱歉, 我之前看的技術文件已找不到無法提供.
