尊界S800“凌波微步”的前輩：福特計算機控制減震器系統(tǒng)

最近尊界S800發(fā)布會現(xiàn)場宣傳的圖靈地盤系統(tǒng)實現(xiàn)了凌波微步和踏沙無痕的精湛技藝引發(fā)網(wǎng)絡(luò)熱議，我們暫且不去從物理學角度探討這種瞬時離地的方式是否符合汽車運行的力學原理，今天要跟大家介紹的是在2016年福特汽車展示過的一個類似的技術(shù)，名字叫做“計算機控制減震器系統(tǒng)”，其推出的目的很直接，那就是減少坑洼對車輛的損壞。

電子控制減震系統(tǒng)示意圖

電子控制減震器技術(shù)

其實凌波微步的原理并不復(fù)雜，應(yīng)該算是應(yīng)用已久的電子控制減震器技術(shù)的一種。這種應(yīng)對路況調(diào)整減震的系統(tǒng)也不是福特最早商用的。1980 年代，一些日本車型提供了類似但不太復(fù)雜的計算機控制、電子可調(diào)減震器，可響應(yīng)路況，包括在亞太市場銷售的帶有福特標志的馬自達車型變體。這項技術(shù)后來歸入了電子控制減震器技術(shù)。電子控制減震器也稱為“主動減震器”，是一種智能減震器系統(tǒng)，能夠根據(jù)駕駛情況特性在幾毫秒內(nèi)改變減震器的行為。計算機控制系統(tǒng)評估來自環(huán)境的數(shù)據(jù)并對減震器進行調(diào)整。這樣，駕駛安全性和舒適性得到了最大化。該系統(tǒng)的工作原理是通過處理從車輛收集的數(shù)據(jù)來連續(xù)調(diào)整減震器。評估車輛的速度和機動性。例如，如果車輛在平坦的道路上行駛，則減震器設(shè)置會變硬，而如果道路不平坦，則減震器的剛度會降低。這樣，可以確保機艙內(nèi)的最大舒適度。此外，在突然制動的情況下，減震器設(shè)置會變硬以防止機頭俯沖，從而使駕駛員不會失去對車輛的控制。減震器系統(tǒng)是影響車輛安全性和旅行舒適度的最關(guān)鍵變量之一。為了實現(xiàn)最大的安全性和駕駛舒適性，減震器系統(tǒng)必須根據(jù)車輛和路況進行調(diào)整。這些條件可能會隨著道路的變化而變化。

當然，在手動系統(tǒng)中，這些設(shè)置不能在路上更改。電子控制減震器系統(tǒng)解決了這個問題。它根據(jù)多種駕駛情況和路況以毫秒為單位進行調(diào)整，以確保始終安全舒適的駕駛。

福特的“計算機控制減震器系統(tǒng)”

在福特公司自己官方網(wǎng)站的介紹中，重點推薦該技術(shù)應(yīng)用的是福特2017款Fusion V6 Sport這臺車，其目的是有助于防止坑洼，提高舒適度和控性。其官方介紹的內(nèi)容我直接編譯了一下：

福特官網(wǎng)2016年2月18日的新聞截圖

• 全新的福特 Fusion V6 Sport 通過新的計算機控制減震器幫助保護您的汽車和錢包免受損壞的坑洼

• 坑洼損壞每年給美國司機造成約 30 億美元的損失

• 只需按一下按鈕，F(xiàn)usion V6 Sport 駕駛員就可以將汽車的懸架設(shè)置從正常模式更改為運動模式——實現(xiàn)控制和技巧的完美結(jié)合

坑洼有時會將道路和高速公路變成現(xiàn)實生活中的視頻游戲，司機瘋狂地轉(zhuǎn)彎以避開地下空洞，導(dǎo)致輪胎漏氣或?qū)囕v造成其他類型的損壞。

坑洼可能是不可避免的，但福特已經(jīng)找到了一種減少坑洼刺激的方法。雖然不可能錯過所有坑洼，但福特工程師為 2017 年款全新 Fusion V6 Sport 開發(fā)了一種先進的計算機控制減震器系統(tǒng)，可顯著減少在坑洼不平的道路上行駛時的不愉快感覺。

根據(jù) AAA 的數(shù)據(jù)，坑洼損壞每年給美國司機造成大約 30 億美元的損失，司機報告說支付 300 美元來修復(fù)與坑洼相關(guān)的車輛損壞。Fusion V6 Sport 是第一款配備計算機控制減震器系統(tǒng)（或連續(xù)控制阻尼）作為標準配置的福特汽車。這種先進的技術(shù)有助于保護您的汽車和錢包。

“新的 Fusion V6 Sport 大大減少了坑洼經(jīng)常帶來的嚴重沖擊，”福特連續(xù)控制阻尼工程專家 Jason Michener 說?！拔覀冃碌目油菥徑饧夹g(shù)的工作原理是實際檢測坑洼并在汽車車輪有機會完全掉入坑洼之前'抓住'汽車的車輪?！?/p>

Fusion V6 Sport 是同級別中第一款采用這項技術(shù)的中型轎車——本田雅閣和豐田凱美瑞都沒有提供如此先進的懸架系統(tǒng)。

Fusion V6 Sport 的智能新懸架系統(tǒng)配備預(yù)計可提供 325 馬力的 2.7 升雙渦輪增壓 V6 EcoBoost 發(fā)動機，可提供更好的控性，同時有助于保護您的汽車和錢包免受損壞的坑洼。^?

車載計算機分析從 12 個高分辨率傳感器收集的多個信號 - 每 2 毫秒調(diào)整一次減震器，以便在每種情況下實現(xiàn)最佳車輛響應(yīng)。當檢測到坑洼的邊緣時，汽車的計算機會以比眨眼更快的速度將減震器調(diào)整到最堅硬的設(shè)置，這樣車輪就不會掉入坑洼中太深。因為輪胎和車輪不會下降那么遠，所以它們不會像以前那樣猛烈地撞擊坑洼的另一側(cè)。后懸架可以更快地響應(yīng)，來自前輪的信號會在后輪到達坑洼之前向后輪發(fā)出預(yù)警。

“我們通過駕駛無數(shù)坑洼來測試和調(diào)整該系統(tǒng)——讓 Fusion V6 Sport 經(jīng)受住我們羅密歐試驗場殘酷的方邊坑洼，以完善軟件，”Michener 說。“這是長時間的工作，不是很愉快，但結(jié)果是值得的?！?/p>

對于全新福特 Fusion V6 Sport 的駕駛員來說，這意味著這款轎車在彎道中令人興奮，同時仍能提供平穩(wěn)的行駛。只需按一下按鈕即可更改懸架調(diào)校 - 正常模式可在日常駕駛中平衡舒適性和控性，而運動模式增加的整體阻尼率使汽車能夠更快地響應(yīng)駕駛員的輸入并平坦彎道，以實現(xiàn)更生動的駕駛。

全新的 Fusion V6 Sport 具有連續(xù)控制的阻尼和坑洼緩解技術(shù)，將于今年夏天抵達福特經(jīng)銷商處。

福特在比利時還有一個測試中心，可以復(fù)制世界上最糟糕的坑洼和其他極端表面的效果。Lommel 試驗場包括覆蓋 50 英里的測試跑道，以及來自 25 個國家/地區(qū)的 100 多個極端表面復(fù)制，包括 1.2 英里的坑洼。 

以上內(nèi)容是福特官網(wǎng)當時的介紹，其中關(guān)鍵的細節(jié)是該系統(tǒng)擁有車載計算機，可分析從 12 個高分辨率傳感器收集的多個信號，每 2 毫秒調(diào)整一次車輛的阻尼器（減震器），以針對每種情況產(chǎn)生最佳響應(yīng)。當系統(tǒng)檢測到坑洼的邊緣時，F(xiàn)usion 的計算機會最快速地將減震器提高到最硬的設(shè)置，這樣車輛的車輪就不會深陷坑洼。前輪甚至在后輪接近坑洼時向后輪發(fā)出預(yù)警信號。后懸架可以更快地響應(yīng)，來自前輪的信號會在后輪到達坑洼之前向后輪發(fā)出預(yù)警。這一切都使?jié)L動體驗不那么刺耳。因為輪胎和車輪不會下降那么遠，所以它們不會像以前那樣猛烈地撞擊坑洼的另一側(cè)。“我們的新 [技術(shù)] 的工作原理是實際檢測坑洼并在汽車車輪有機會完全掉入坑洼之前'抓住'汽車的車輪，”福特懸架工程師 Jason Michener 說。福特工程師在其密歇根州羅密歐試驗場（Romeo Proving Grounds）的專門開發(fā)的坑洼賽道上駕駛 Fusion V6 Sport 對系統(tǒng)進行了微調(diào)。那個有趣的乒乓球?qū)嶒炓彩莵碜杂谶@個試驗場。

傳感器檢測坑洼并在車輪有機會完全下降之前“抓住”車輪。圖片來源：Morguefile。

特別的，2017款Fusion V6 Sport車主只需按一下按鈕即可更改懸架調(diào)校 - 正常模式可在日常駕駛中平衡舒適性和控性，而運動模式增加的整體阻尼率使汽車能夠更快地響應(yīng)駕駛員的輸入并平坦地轉(zhuǎn)彎，以實現(xiàn)更充滿活力的駕駛。

在當年美國同行對2017款Fusion V6 Sport進行評測時的評語中我們找到了這樣一段話，“尤其是減震器，在支持彎曲道路上的激進攻擊方面做得很好，同時保持了不會驚動您祖母的乘坐質(zhì)量。自適應(yīng)減震器在價格更高的近乎豪華的轎車和許多跨界多功能車中幾乎很常見，但早就應(yīng)該進入大眾市場。”

這里就有一個很關(guān)鍵的點，這款車的彎曲道路的速度與舒適性平衡表現(xiàn)非常出色，就是不知道測試的同行是否遇到了彎道的坑洼以及是否當時開啟了“計算機控制減震器系統(tǒng)”，因為在部分質(zhì)疑S800的評價中，我看到最突出的就是質(zhì)疑如果在彎道過坑時車輪懸空后抓地力暫時缺失情況下的車輛平衡問題。當然尊界S800并沒有展示這樣的場景，只展示了直道上的凌波微步，真實情況如何還有待檢驗。

從原理上，沒有圖靈地盤的福特“計算機控制減震器系統(tǒng)”使用的是跟尊界S800一樣的處理方法，那就是使減震器可以在車輪滾過孔時保持車輪升高，而不是掉入其中。經(jīng)過筆者的仔細查閱資料，福特的系統(tǒng)應(yīng)該是采用的是非視覺傳感器方案，并非尊界S800以視覺為主的方案，不過這樣不難理解，在2016年左右，圖像處理需要的計算能力需求并不是當時車載處理器能夠應(yīng)對的。在福特的方案中，前減震器的動作也會觸發(fā)一個信號，讓后輪的減震器做出類似的響應(yīng)。當然這是傳統(tǒng)機械底盤和減震單元無法實現(xiàn)的功能，只有計算機才能處理這些道路。福特的這種技術(shù)作為可以由車主控制開啟和關(guān)閉的功能，在普通駕駛中，連續(xù)控制的懸架系統(tǒng)通過適應(yīng)各種路面和駕駛需求來改善汽車的乘坐和操控質(zhì)量。當然這種技術(shù)并不是首次用于Fusion V6 Sport，一些豪華汽車當時也采用了類似的技術(shù)，包括福特的林肯 MKZ。不過，福特聲稱，這是這個價格范圍內(nèi)的中型汽車首次提供這種技術(shù)。

為了確保該技術(shù)經(jīng)過了充分的測試，福特在歐洲建造了 1.2 英里的“艱苦”測試跑道，該跑道復(fù)制了來自世界各地的一些最嚴重的坑洼和道路危險。它旨在集中車輛所遭受的懲罰，幫助工程師創(chuàng)建更堅固的底盤系統(tǒng)并開發(fā)新的創(chuàng)新，以確保車輛能夠更好地承受世界上具有挑戰(zhàn)性的道路。這條路是該汽車制造商位于比利時洛梅爾的測試設(shè)施 50 英里測試跑道的一部分。它結(jié)合了歐洲和美國發(fā)現(xiàn)的那種坑洼，并模擬了來自 25 個國家的 100 多種危險。僅在過去三年中，工程師們就去了英國、奧地利、法國、德國、意大利、俄羅斯、西班牙和瑞士，以及亞洲、澳大利亞、北美和南美。

“從中國的車轍路口到崎嶇不平的德國小街，這條路是我們的客戶可能會遇到的最瘀傷路面的流氓畫廊，”耐久性技術(shù)專家 Eric-Jan Scharlee 說?！巴ㄟ^將這些現(xiàn)實世界的危險納入我們的測試設(shè)施，我們可以開發(fā)能夠應(yīng)對這些挑戰(zhàn)條件的車輛?！?/p>

工程師們以近 50 英里/小時（80 公里/小時）的速度穿過坑洼和各種表面，如比利時的花崗巖塊和巴黎的鵝卵石。傳感器類似于地震學家研究地震時使用的傳感器，記錄懸架系統(tǒng)上的載荷和應(yīng)變。

所有面向歐洲的福特汽車都在 Lommel 進行測試，工程師和測試駕駛員每年行駛超過 3.7 英里。最新的 Transit 在賽道上駕駛了 5,000 多次，作為測試制度的一部分，該測試制度旨在在短短六個月內(nèi)模擬駕駛員 10 年的使用情況。測試設(shè)施還包括高速電路、鹽浴和泥浴以及高濕度室中的腐蝕測試。原型車也在全球范圍內(nèi)在 -40 攝氏度至 40 攝氏度的溫度范圍內(nèi)行駛。

從這段話看得出來，福特對“計算機控制減震器系統(tǒng)”應(yīng)該是投入了巨資，并且真實的實驗中輪胎對乒乓球沒有造成嚴重的損壞，該技術(shù)至少在2017款Fusion V6 Sport上得到了應(yīng)用。不過后續(xù)福特為什么沒有繼續(xù)在各種車型中大面積推廣或繼續(xù)使用該技術(shù)，就成為一個只有福特自己知道的秘密。畢竟坑洼對汽車的損傷還是很大的（參考附錄2的AAA分析報告），這個功能如果普及也算一個不小的賣點。從經(jīng)濟上，平均300美元每年的坑洼帶來的額外支出應(yīng)該能支撐這樣一個大約幾百美元成本的額外系統(tǒng)，唯一影響該技術(shù)應(yīng)用的可能就是穩(wěn)定性了，這也是很多人對尊界S800凌波微步最大的質(zhì)疑。

成功的乒乓球壓力實驗 

附錄1 一起看看2017 福特 Fusion Sport的信息，前置發(fā)動機，四輪驅(qū)動，5人座，四門轎車，雙渦輪增壓和中冷 DOHC 24 氣門 V-6，鐵鋁缸體和鋁制缸蓋，直接燃油噴射。發(fā)動機類型排量：164 英寸³， 2694 厘米³ 。功率：325 hp @ 5500 rpm。扭矩：380 lb-ft @ 3500 rpm。變速箱：6 速自動，帶手動換檔模式。價格$41,470（底價：$ 34,350）。這些數(shù)據(jù)來看，這是一款典型的美式運動風格的家用車，雖然算不上性能怪獸，但動力非?？捎^，價格也算是中檔偏上。 

附錄2 關(guān)于坑洼路面的影響，在美國AAA的網(wǎng)站上顯示的2016年報告是這樣介紹的。

隨著冰雪開始融化和搖搖欲墜的道路出現(xiàn)，AAA 的一項新研究表明，在過去五年中，坑洼損壞已使美國司機花費 150 億美元的車輛維修費用，或每年約 30 億美元。由于三分之二的美國人擔心當?shù)氐缆飞系目油荩珹AA 提醒司機保持警惕以避免坑洼損壞，并敦促州和地方政府全額資助并優(yōu)先考慮道路維護，以減少車輛損壞、維修成本和駕駛員的挫敗感。

“在過去五年中，全國有 1600 萬司機的車輛遭受了坑洼損壞，”AAA Northern New England 公共事務(wù)總監(jiān) Pat Moody 說?！皢栴}范圍從輪胎刺破和車輪彎曲，到更昂貴的懸架損壞。”

根據(jù) AAA 的調(diào)查，中低收入人群最擔心坑洼，年收入低于 75,000 美元的家庭中的大多數(shù)受訪者對道路受損表示最擔憂。這可能部分是由于財務(wù)影響，因為坑洼損壞會導(dǎo)致昂貴且廣泛的車輛維修。

“平均而言，美國司機報告說要支付 300 美元來修復(fù)與坑洼相關(guān)的車輛損壞，”穆迪繼續(xù)說道?！案钊司趩实氖?，那些車輛遭受此類損壞的人經(jīng)常發(fā)生，在過去五年中平均發(fā)生三次?！?/p>

為了盡量減少車輛損壞，AAA 敦促駕駛員確保輪胎適當充氣并有足夠的胎面深度，因為它們是坑洼和車輛之間唯一的緩沖。如果坑洼撞擊是不可避免的，駕駛員在接觸坑洼之前減速、松開剎車并拉直轉(zhuǎn)向也很重要。為避免道路上出現(xiàn)坑洼，駕駛員應(yīng)保持警惕，掃描道路并增加前方車輛后的跟車距離。

AAA 的會員為惡劣的路況付出了高昂的代價，預(yù)計這些成本在未來幾年會更高。美國人每天都依賴我們國家的道路和橋梁，迫切需要更多的資金來防止坑洼、其他不安全的情況和更長的通勤時間。國會在 2015 年增加了交通資金，以幫助支付道路維修費用，但每年需要多達 1700 億美元的額外資金來顯著改善美國的道路和橋梁。

每年，AAA 都會響應(yīng)超過 400 萬個輪胎漏氣援助電話，其中許多是由于坑洼造成的損壞造成的。2015 年，AAA NNE 響應(yīng)了 60， 521 個輪胎援助電話。

備用輪胎是 2015 年銷售的 1/3 車型缺少的一項重要功能，對于受坑洼損壞影響的駕駛員來說至關(guān)重要。在過去的 10 車型年中，輪胎充氣機套件已經(jīng)取代了數(shù)百萬輛汽車的備用輪胎，并且由于功能有限，甚至無法暫時修復(fù)坑洼損壞。AAA 呼吁汽車制造商將消費者利益放在首位，并停止在新車型中淘汰備用輪胎。

避免撞坑洼的提示：

AAA NNE 推薦以下提示，以幫助保護車輛和駕駛員免受撞坑洼的顛簸體驗：

• 在所有輪胎中保持適當?shù)臍鈮?，以在坑洼和輪胎輪輞之間提供盡可能多的緩沖。請查閱車主手冊或駕駛員側(cè)門框、手套箱內(nèi)側(cè)或加油口蓋板內(nèi)側(cè)的貼紙，了解輪胎制造商的正確壓力。

• 在您的車輛和前車之間留出足夠的空間，注意坑洼。警覺的司機有足夠的時間避開坑洼。在繞過坑洼之前，請務(wù)必檢查周圍的交通和車道，以確定是否可以安全移動。

• 根據(jù)天氣條件保持安全速度。如果無法避免坑洼，請盡可能放慢速度。高速撞到坑洼會增加輪胎損壞的機會，以及對車輪、減震器、支柱、轉(zhuǎn)向或懸架的傷害。高速還會增加失去車輛控制的機會，尤其是在彎曲或不平坦的道路上出現(xiàn)一系列坑洼時。

• 駛過多個坑洼時，應(yīng)降低車速并牢牢握住方向盤，以免失控。

• 如果可能，不要直接在坑洼上剎車。剎車會導(dǎo)致汽車的重量轉(zhuǎn)移到車輛前部，并可能增加撞擊造成的損壞。

“即使是撞到一個嚴重的坑洼，也可能會因懸架損壞而改變車輪的對齊，從而導(dǎo)致輪胎磨損不均勻。輪胎不均勻和過早磨損意味著輪胎需要比需要更早地更換，并且可能會以不必要的費用增加燃料消耗，“穆迪說。

“撞到坑洼時斷裂的減震器或支柱可能會改變車輛的轉(zhuǎn)向和控性，并在高速行駛或在狹窄的彎道中行駛時造成危險，”穆迪說。AAA NNE 建議，懷疑車輛懸架部件因坑洼而損壞或破損的駕駛者應(yīng)將車輛拖到高質(zhì)量的維修機構(gòu)，例如 AAA 批準的汽車維修機構(gòu)，如有必要，可以在那里進行檢查和維修。