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一台電腦控制底盤和動力總成︰奧迪研發全新底盤科技 - 汽車討論區

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一台電腦控制底盤和動力總成︰奧迪研發全新底盤科技

私影模特兒及model發表於 2020-8-7 20:17:49
一台電腦控制底盤和動力總成︰奧迪研發全新底盤科技

隨著汽車工業發展,現在越來越多的產品都出現了非常嚴重的同質化,尤其是在各種平台下的產物同樣如此。所以為了優化過多的傳感器和計算器,奧迪最近正計劃用一台計算機來控制底盤和動力總成。奧迪設計的電腦比現在車輛的底盤和動力總成電腦的功能高出大約10倍左右,它將通過大約90個傳感器和控制器接收數據並做出決策,它是奧迪近來發力數字化的階段性成果。

文|AutoR智駕 YCC

今天,奧迪向外界展示了未來奧迪的綜合車身動態管理系統,這絕對是有意為之,整整四十年前的1980年,奧迪發布了quattro全時四驅技術,彼時這象征著全新底盤技術路徑的誕生。

四十年後,數字化全面革新汽車控制技術,在電控底盤系統(Electronic Chassis Platform)的支持下,電動主動式橫向穩定桿補償系統(electromechanical Active Roll Stabilization)、預測式主動懸架(predictive active suspension)和動態全輪轉向(Dynamic All-wheel Steering)等不同的底盤系統之間已經可實現智能互聯。

但就目前而言,發動機、變速器由多個計算機控器。

奧迪為了優化這套系統,正在研發用一台計算機來控制動力總成和底盤,從而提高車輛的穩定性,進一步提升效率。

在奧迪e-tron中,電動液壓集成制動控制系統(integrated Brake Control System)讓能效成為底盤開發過程中第三大要素,和舒適性、運動感同等重要。

未來的綜合車身動態管理系統(vehicle dynamics computer)是集成高端科技的控制單元,其運行速度約為當前系統的10倍,最多可同時控制多達90個系統部件,而當前的電控底盤系統大約可控制20個系統部件。

一台電腦控制底盤和動力總成︰奧迪研發全新底盤科技

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奧迪這一全新的綜合車身動態管理系統在不同類型的動力總成上也具有廣泛適用性和模塊化能力。

換言之,無論是傳統燃油動力、混合動力或是電力驅動的車輛,還是電動前驅、後驅、四驅系統均可運用。

得益于此,中央車身動態管理系統與車聯網功能結合起來,還可以根據駕駛者的需求啟動相關功能。

而精確的數據運算還可以支持實現高級駕駛輔助功能。

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盡管目前奧迪的量產車里只有e-tron和Q2L e-tron兩款純電動車型,但是奧迪的電控底盤系統發展卻非常久遠,電控底盤系統能夠記錄速度、高度值、垂直、側傾和俯仰等車身運動,同時路面的摩擦系數、當前行駛狀態和懸架系統數據也都會被采集和運用到。

基于這些數據信息,這套系統可以幫助駕駛員實現更精準地過彎,達到更好的操穩性和舒適性。

一台電腦控制底盤和動力總成︰奧迪研發全新底盤科技

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早期的車輛底盤系統懸架、轉向、制動、四驅等部分都是各自獨立,而奧迪電控底盤系統讓這些獨立的系統實現了信息的融合,讓車輛在面對不同的行駛情況時,能夠更好地協作控制。

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電控底盤系統(Electronic Chassis Platform)于2015年搭載奧迪Q7首次亮相。如今,無論是奧迪旗下的中型、全尺寸還是豪華車型,電控底盤系統都可以將底盤系統的各個組件連接起來。

可以說奧迪已經接近實現在底盤控制上全面數字化和智聯化。

隨著電控底盤系統的智能互聯功能持續強大,quattro全時四驅系統、自適應空氣懸架、動態全輪轉向等底盤技術得到了長足發展,奧迪已具備出色的乘坐舒適性與高水平的駕駛動態性。

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奧迪e-tron搭載的集成式制動控制系統是將底盤技術與動力總成完美結合,例如,能效回收系統對電動SUV續航里程的貢獻高達30%。

電控液壓集成制動控制系統包括兩個電機和液壓集成制動系統,並率先結合了三種不同類型的回收系統︰使用撥片的手動回收系統,使用預測效率輔助和制動能效回收的自動回收系統,可在電動和液壓減速之間平穩過渡。奧迪e-tron僅通過電機,而無需啟動常規制動器,就可以回收制動力在0.3g內的能量,這包含了日常使用90%的減速情況。

實際操作中,所有正常的制動操作都能將能量反饋回電池中。

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而在懸架層面奧迪也發生著改變,其中空氣懸架就是其中之一,空氣懸架是通過電控裝置來改變懸架中空氣彈簧的參數,實現不同的懸架高度和彈簧勁度系數,這樣車輛底盤的高度和舒適性便會根據情況進行調整了。奧迪A8、Q8和e-tron等車型在自適應空氣懸架的基礎上,打造了AI主動懸架“AI active suspension”。

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這是一個完全主動的機電式操控懸架系統。

每個車輪都帶有一個電機,並由48V主電氣系統供能。主動懸架的控制信號由電控底盤系統每五毫秒發送一次。皮帶驅動和緊湊型應變波齒輪將電機的扭矩轉換為1100 牛米,並將其傳遞到鋼制扭矩管。扭矩從扭桿末端通過杠桿和連接桿到達底盤。在前軸上,扭矩作用在自適應空氣懸架的空氣彈簧支柱上,在後軸上則作用于橫向控制臂(叉骨)上。

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如此一來,奧迪A8的每個車輪都可以單獨承受或減輕額外的負荷,適應不同的道路。在任何駕駛情況下,車身位置都可以得到主動控制。由于主動懸架的靈活性,駕駛特性延展到全新的境界。

當駕駛者在奧迪駕駛模式選擇系統中選擇“動態模式”時,車輛變得更加動感︰平穩地轉入彎道,側傾角僅為普通懸架的一半,制動過程中車身幾乎沒有傾斜。

“舒適模式”下,車輛在任何不規則的路面都可以實現平穩駕駛。為了使車身平穩,主動懸架不斷適應各種駕駛情況,為車身實時增減能量。如此一來,駕駛者和乘客不再感受到機械動力總成和駕駛效果切換帶來的影響。

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另一方面,如果即將發生速度高于25千米/小時的側面踫撞,奧迪A8的主動懸架會瞬間將車身提高,高度多達80毫米,從而使另一輛車在更耐撞的區域撞入。乘員艙變形的情況以及對乘員的影響(尤其在胸部和腹部區域)比沒有懸架提升裝置的側面踫撞要低50%。同樣,電控底盤系統負責激活主動懸架及其與其他底盤組件(如空氣彈簧)之間的協作與互聯,最大程度地保障出色的駕乘舒適性和安全性。

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不僅如此,奧迪在A8、Q7等車上加入了後輪轉向技術,當車速低于60km/h,後軸可沿相反方向旋轉,角度多達5°,最小轉彎半徑減少1.0-1.1米,從而了提高轉彎的敏捷性;車速超過60km/h時,後軸與前軸以相同的方向轉向最多增加2°,從而提高直線駕駛的穩定性。

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大眾和奧迪的較高端車型上會配備漸進式轉向系統(Progressive Steering System),原理是通過轉向柱上的疊加諧波傳動齒輪和轉向機上的助力電機,分別負責改變轉向比和轉向助力大小。

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奧迪電動側傾穩定系統,在車輛快速轉彎的情況下,電控調節的穩定桿有效減少了車身側傾。在短短數毫秒內,穩定器可以平穩提升彎道外側的車輛側面,抵抗瞬間高達1200 牛頓米的離心力。

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得益于此,車輛可獲得更快的轉彎速度,與此同時顯著減少負載變化反應。在直線行駛期間,例如在崎嶇不平的路面上,行星齒輪系統將穩定器的兩部分分開,以提高乘坐舒適性。作為中央控制單元,電控底盤系統還可以匹配奧迪SUV車型中的其他底盤技術提供的信息,例如全輪轉向系統、空氣懸架和quattro運動差速器。通過高水平的操控性和敏捷性,駕駛者能夠充分體驗奧迪底盤系統之間的緊密協作。

quattro四驅一直是奧迪品牌的亮點技術,隨著時間推移,奧迪的四驅系統一直在革新迭代,如今的quattro包括了多種類型的四驅結構,其中注重節油性的quattro ultra技術應用在了國內奧迪A4L、A6L、Q5L上。

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奧迪設計的電腦比現在車輛的底盤和動力總成電腦的功能高出大約10倍左右,它將通過大約90個傳感器和控制器接收數據並做出決策,現在車輛的底盤計算機可以使用傳感器大約是20個左右。

整合後的計算機不僅擁有更多的信息和計算能力,而且能夠協調它如何響應動力傳動系統和底盤之間的信息。

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整套系統有減少干擾性牽引力和穩定性控制,更好的檔位選擇,更平穩的行駛質量,更精確的扭矩矢量控制和電機控制等,所有這些都是因為優化的計算機系統。

至于這套計算機何時出現,奧迪還沒有給出具體時間,但是預計將在未來一兩年內實現。

今年以來,無論是大眾集團還是奧迪自身都在發力軟件研發,推動軟硬結合的未來汽車制造。(詳見《神秘的奧迪“Artemis ”項目與大眾集團“T小組”︰挫敗特斯拉》)

為此,奧迪甚至人事變動頻繁,奧迪在軟件方面距離特斯拉等新生代車企確實有沉沒成本和轉型壓力,但是如果結合好自身的硬件優勢和數據積累,一樣有勝算。

奧迪近來不斷承認與特斯拉在軟件開發和OTA等方面的差距,這種知恥近乎勇的精神是十分難得的。


作者:一點資訊

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