近日，奧迪(Audi)公司發(fā)布了全新款A(yù)8旗艦款車(chē)型，該車(chē)最大的特點(diǎn)是可完全調(diào)控的機(jī)電混合懸掛系統(tǒng)。汽車(chē)的前置攝像頭會(huì)探測(cè)路況的各種變化，然后指示主動(dòng)懸掛系統(tǒng)提前做出反應(yīng)，以適應(yīng)最新路況?！?
奧迪改用48-V電氣系統(tǒng)的舉措，被視為是邁向主動(dòng)懸架之路的關(guān)鍵一步。圖為前懸架。(示意圖由奧迪提供)
近日，奧迪(Audi)公司發(fā)布了全新款A(yù)8旗艦款車(chē)型，該車(chē)最大的特點(diǎn)是可完全調(diào)控的機(jī)電混合懸掛系統(tǒng)。汽車(chē)的前置攝像頭會(huì)探測(cè)路況的各種變化，然后指示主動(dòng)懸掛系統(tǒng)提前做出反應(yīng)，以適應(yīng)最新路況。每個(gè)輪子都配有一臺(tái)電機(jī)，由48-V的主電力系統(tǒng)提供能源。懸掛的其他部件還包括傳動(dòng)輪、一根內(nèi)置鈦金屬扭力桿的旋管(rotary tube)，和一根通過(guò)連接桿操控高達(dá)1100牛頓·米(811磅·英尺)力矩的控制桿。為此，SAE在英國(guó)記者Ian Adcock采訪到了負(fù)責(zé)奧迪A8可變懸掛的懸掛系統(tǒng)研發(fā)部門(mén)主管Thomas Muller，并帶來(lái)了這篇獨(dú)家專(zhuān)題報(bào)道。
SAE：在這一懸掛新技術(shù)問(wèn)世后，用戶將從中獲益什么?
Thomas: 48V電動(dòng)力引進(jìn)后，其他很多新技術(shù)也隨之而來(lái)，像電動(dòng)增壓器，或是這款機(jī)電混合可變懸掛系統(tǒng)等。這一懸掛系統(tǒng)不必采用液壓技術(shù)來(lái)輔助空氣懸掛系統(tǒng)的運(yùn)作、支撐車(chē)體，就可使每個(gè)車(chē)輪都可以分別上下微調(diào)。
這一懸掛同時(shí)提升了車(chē)輛的乘員舒適度、動(dòng)力性能以及安全性。我們把底盤(pán)這一“大腦”放在一個(gè)模塊中進(jìn)行重點(diǎn)研究，而在另一控制模塊里，則包括了空氣懸掛的信號(hào)測(cè)定和演算、減震控制、四輪驅(qū)動(dòng)下的后差速器，以及奧迪的主動(dòng)集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(active integrated steering system)。如果你想在車(chē)?yán)镒檬娣@一模塊就相當(dāng)重要。
奧迪的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(active steering)也是一大突破，將轉(zhuǎn)向齒條、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向桿和后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整合到同一系統(tǒng)內(nèi)。同可變懸掛一樣，我們相信這一技術(shù)也將帶來(lái)很多駕駛的樂(lè)趣。
SAE：所以說(shuō)這套動(dòng)態(tài)的全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也是一項(xiàng)新成果嗎?
Thomas: 不錯(cuò)。這一系統(tǒng)讓A8的過(guò)彎半徑縮短到了37.4英尺(11.4米)，甚至比A4的38英尺(11.6米)都要短，使汽車(chē)在繁忙的都市交通中更顯游刃有余。為達(dá)成這一目標(biāo)，我們把后輪的轉(zhuǎn)向調(diào)整了5度，這個(gè)數(shù)字是其它所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的兩倍。再加上主動(dòng)懸掛技術(shù)，這輛車(chē)開(kāi)起來(lái)會(huì)讓人感覺(jué)既舒適，又容易操控——比如汽車(chē)變道時(shí)，汽車(chē)的俯仰振動(dòng)與翻滾振動(dòng)明顯減少。
全輪驅(qū)動(dòng)改變了之前的后輪必須進(jìn)一步向后旋轉(zhuǎn)才能減少后排乘客頭部橫向移動(dòng)幅度的觀點(diǎn)。而有了可變懸掛后，后排乘客將會(huì)感覺(jué)更舒適?！?
2018款?yuàn)W迪A8的主動(dòng)后懸架。(示意圖由奧迪提供，點(diǎn)擊圖片可以查看高清圖)
SAE：主動(dòng)懸掛系統(tǒng)是如何操控的?
Thomas: 駕駛員輔助系統(tǒng)配有Mobileye單目攝像機(jī)，我們用它獲取路面的縱向信息，分辨率為1.2到6英寸(約3到16厘米)，然后系統(tǒng)會(huì)指示底盤(pán)控制器，調(diào)高或降低懸掛，以應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的各種路況變化，如：路面車(chē)輛減速帶或路面坑洼等。
在過(guò)彎G力很大時(shí)，主動(dòng)懸掛系統(tǒng)可以使車(chē)身側(cè)傾減半，否則車(chē)內(nèi)乘員就會(huì)有很明顯的感覺(jué)。正是這種主動(dòng)式動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的采用，使車(chē)輛具備了更高的敏捷性和更好的平衡效果，過(guò)去即使是在A8這樣的高端車(chē)型上，也無(wú)法體驗(yàn)到這種效果。這一系統(tǒng)還和車(chē)上的預(yù)警式側(cè)向傳感器相連，對(duì)側(cè)面沖擊造成的車(chē)身高度忽然升高做出及時(shí)反應(yīng)，使車(chē)輛在發(fā)生碰撞時(shí)，由車(chē)窗框吸收沖撞能量，而非車(chē)門(mén)。這樣可以使沖擊力減少至一半。
SAE：這一系統(tǒng)的反應(yīng)速度有多快?相關(guān)的能量和力有哪集中?
Thomas: 如果看車(chē)輪層面的受力，前輪有3.7千牛(832磅力)，后輪3.3千牛(742磅力)。不過(guò)最重要的一個(gè)數(shù)據(jù)則是每秒每個(gè)輪子都可能承受16千牛(3597磅力)的梯度變化。這個(gè)力對(duì)單個(gè)車(chē)輪而言非常大，而結(jié)合0到6赫茲的信號(hào)帶寬，意味著每15毫秒就可實(shí)現(xiàn)一次產(chǎn)生減震方面的調(diào)整。
這個(gè)系統(tǒng)同時(shí)也很高效。當(dāng)沒(méi)有任何能耗時(shí)，默認(rèn)設(shè)置會(huì)調(diào)到空氣懸掛系統(tǒng)上;只有當(dāng)需要進(jìn)行懸掛調(diào)整時(shí)，力才會(huì)產(chǎn)生。研究表明，在城市駕駛環(huán)境中，系統(tǒng)能耗為40到60瓦，在高速公路上則更少，只有10到20瓦，而當(dāng)遇到路面不平時(shí)，能耗為250瓦。即使是在德國(guó)紐博格林賽道(Nürburgring)，單圈耗能也只有400瓦。這方面的計(jì)量并不容易，但這一可變系統(tǒng)的效率應(yīng)該是液壓系統(tǒng)的兩到三倍，且梯度更大，帶寬更高。
SAE：這一系統(tǒng)是如何安裝的呢?
Thomas: 汽車(chē)四個(gè)角上各有一臺(tái)2千瓦的電機(jī)，通過(guò)皮帶和OvaloStrain Wave傳動(dòng)輪相連。傳動(dòng)輪的傳動(dòng)比很高，為1:80，通過(guò)扭力軸和扭力桿連接到轉(zhuǎn)向節(jié)。后輪的情況有所不同，因?yàn)楹筝啛o(wú)法通過(guò)與差速器相連的萬(wàn)向軸。另外，車(chē)的前后部都還有功率為48-V的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)，分別和底盤(pán)中央控制器相連。
每隔5毫秒，系統(tǒng)生成的信息就會(huì)以圖片形式顯示出路況，并指示如何控制底盤(pán)動(dòng)態(tài)起動(dòng)機(jī)構(gòu)。ADAS系統(tǒng)的前向攝像頭(鏡頭與行駛方向相同)可以解讀車(chē)輛前方16到65英尺(5到20米)的道路表面數(shù)據(jù)，然后底盤(pán)控制器ECU會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再根據(jù)前方道路表面的情況對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)設(shè)。不過(guò)即便沒(méi)有攝像頭，整套系統(tǒng)也能運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
SAE：這一技術(shù)運(yùn)用到其他奧迪車(chē)型的前景如何?
Thomas: 目前，我們討論的都是新款A(yù)8的情況。不過(guò)我覺(jué)得這一主動(dòng)懸掛系統(tǒng)前景一片光明，尤其是在手動(dòng)駕駛以及“輔助”駕駛的情況下。如果一輛車(chē)行駛中沒(méi)有橫向和縱向力，乘員就可以舒服地工作或休息，感覺(jué)就像是在一輛高速列車(chē)上，這顯然是極大的優(yōu)勢(shì)。
駕駛的樂(lè)趣一直是用戶想要的，而舒適感和競(jìng)速體驗(yàn)，并非魚(yú)與熊掌不可兼得。讓你從繁忙的道路行駛中得到解脫，這正是我們的與眾不同之處。
SAE：駕駛員可選的設(shè)置有哪些?
Thomas: 奧迪駕駛模式選項(xiàng)(Audi Drive Select)提供了三種設(shè)置選項(xiàng)——“舒適”、“自動(dòng)”和“活力”，分別對(duì)應(yīng)對(duì)可變懸掛、全輪轉(zhuǎn)向和四輪驅(qū)動(dòng)的設(shè)置。
SAE：奧迪在技術(shù)上的合作伙伴是誰(shuí)?
Thomas: 奧迪沒(méi)有特定的技術(shù)供應(yīng)商。研發(fā)前的工作和概念設(shè)想都是由奧迪內(nèi)部人員完成的，我們也會(huì)維護(hù)這個(gè)階段的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。之后我們會(huì)把工作拆分，找到各環(huán)節(jié)合適的供應(yīng)商，一同合作。像Ovalo是轉(zhuǎn)彎模塊硬件的主要供應(yīng)商，大陸集團(tuán)(Continental)則負(fù)責(zé)電子硬件方面的供應(yīng)。
（轉(zhuǎn)載）
