駕馭好摩托車騎行技巧固然重要,但同時準确把握“摩托車現在處于什麼狀态”也很重要, IMU的作用正是如此,IMU相當于是一個強大的電腦輔助。
現代的高端摩托車,尤其是超級跑車,配備了多種電子設備,例如騎行模式、牽引力控制、ABS和半主動懸架等等。但要讓這些電子設備發揮作用,摩托車本身必須準确地知道騎手想要做什麼以及摩托車在做什麼,這一點很重要。
首先,“騎手想要做什麼?”可以通過操作油門開/關(油門位置傳感器)、制動強度(ABS單元)、換檔(檔位傳感器)等來進行一定程度的判斷。但是,在以前隻有知道車速和發動機轉速、使用的檔位、前後輪胎的數量,才能知道“摩托車的狀态是什麼?” 例如,如果前後輪胎旋轉有差異,則可以确定輪胎是由于制動即将抱死(啟用ABS)還是後輪在加速過程中空轉(啟用牽引力控制)。那麼,隻有當車體直線行駛時,才能獲得準确的信息,那麼在彎道、或者有坡度的時候,車輛并非處于正常直立和直線行駛的時候有很高的滑倒和跌倒風險。這就是IMU(慣性測量單元)發揮作用的地方。它是一種測量摩托車的姿态變化并精确檢測“摩托車當前狀态”的設備。
6軸IMU它有一個内置的電子陀螺傳感器和加速度計,檢測pitch(相對于左右軸的旋轉)、roll(相對于前後軸的旋轉)、yaw(相對于上下軸的旋轉)和加速度的角速度後/左右/上下方向。
如果 IMU 檢測到“向右滾動右偏航向前俯仰”和“前後方向減速”,則将處于右角進入-轉彎狀态。而且,如果這些逐漸加強,則可以判斷它們在減速的同時處于接近狀态,如果它們穩定且變化不大,則可以判斷它們處于轉彎狀态。如果橫滾從這裡開始朝直立方向變化并向前加速,那就是上升。如果在這種轉彎過程中偏航角速度突然增加,則可以推斷出後輪在打滑并向外擺動。實際上IMU以更複雜的方式檢測運動,并且還考慮到前後輪胎的旋轉差異來綜合判斷“摩托車的當前狀态”。
這樣做有什麼好處?例如,當後輪在彎道開始時即将打滑時,可以通過牽引力控制精确控制打滑,避免打滑。此外,采用最新的電控設備,不再僅通過點火切斷和燃油噴射量來抑制扭矩(這樣可以避免打滑和下降),而是通過電腦做精妙的油門控制。
此外,以防止制動時抱死不僅考慮了前後輪胎的旋轉差異,而且還考慮了車身的傾斜度和加速/減速,因此可以操作轉彎時即使在全坡度狀态下也會刹車。因此才會有“彎道ABS”出現,它已經從常規的“安全裝置”變為大幅度增強的運動型配置。此外,“半主動懸架”可以實時自動調整懸架以匹配駕駛場景的設置,這是IMU可以實現的功能之一,因為IMU可以檢測車身的姿勢和運動。
來自IMU的信息極大地提高了騎行模式(動力模式)、牽引力控制、轉彎ABS(賽車ABS)、車輪控制和電控懸架等電子設備的控制精度。
六軸IMU可以理解為運動駕駛必不可少的設備,但對于以旅遊和城市騎行為主的車友來說,它似乎是無用的設備。實際上IMU對沒有經驗的初學者的作用更大。
例如,彎道比傳統ABS更有效,因為它即使在低速範圍的山路彎道上也很有效。此外,還與IMU合作實現了“坡道輔助功能” ,它在斜坡上起步時保持刹車并使其更容易起步。此外,最新的“自适應巡航控制”很大程度上歸功于雷達技術,但除非IMU能夠掌握車身的姿态和運動,否則在彎道和變道過程中的速度保持和加減速可以平穩安全地完成。所以IMU在提高舒适性和運動性方面有很大幫助。
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