一台电脑控制底盘和动力总成:奥迪研发全新底盘科技

2020-08-07来源: EEWORLD关键字:电脑  底盘  动力  奥迪

随着汽车工业发展,现在越来越多的产品都出现了非常严重的同质化,尤其是在各种平台下的产物同样如此。所以为了优化过多的传感器和计算器,奥迪最近正计划用一台计算机来控制底盘和动力总成。奥迪设计的电脑比现在车辆的底盘和动力总成电脑的功能高出大约10倍左右,它将通过大约90个传感器和控制器接收数据并做出决策,它是奥迪近来发力数字化的阶段性成果。


今天,奥迪向外界展示了未来奥迪的综合车身动态管理系统,这绝对是有意为之,整整四十年前的1980年,奥迪发布了quattro全时四驱技术,彼时这象征着全新底盘技术路径的诞生。


四十年后,数字化全面革新汽车控制技术,在电控底盘系统(Electronic Chassis Platform)的支持下,电动主动式横向稳定杆补偿系统(electromechanical Active Roll Stabilization)、预测式主动悬架(predictive active suspension)和动态全轮转向(Dynamic All-wheel Steering)等不同的底盘系统之间已经可实现智能互联。


但就目前而言,发动机、变速器由多个计算机控器。


奥迪为了优化这套系统,正在研发用一台计算机来控制动力总成和底盘,从而提高车辆的稳定性,进一步提升效率。


在奥迪e-tron中,电动液压集成制动控制系统(integrated Brake Control System)让能效成为底盘开发过程中第三大要素,和舒适性、运动感同等重要。


未来的综合车身动态管理系统(vehicle dynamics computer)是集成高端科技的控制单元,其运行速度约为当前系统的10倍,最多可同时控制多达90个系统部件,而当前的电控底盘系统大约可控制20个系统部件。


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奥迪这一全新的综合车身动态管理系统在不同类型的动力总成上也具有广泛适用性和模块化能力。


换言之,无论是传统燃油动力、混合动力或是电力驱动的车辆,还是电动前驱、后驱、四驱系统均可运用。


得益于此,中央车身动态管理系统与车联网功能结合起来,还可以根据驾驶者的需求启动相关功能。


而精确的数据运算还可以支持实现高级驾驶辅助功能。


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尽管目前奥迪的量产车里只有e-tron和Q2L e-tron两款纯电动车型,但是奥迪的电控底盘系统发展却非常久远,电控底盘系统能够记录速度、高度值、垂直、侧倾和俯仰等车身运动,同时路面的摩擦系数、当前行驶状态和悬架系统数据也都会被采集和运用到。


基于这些数据信息,这套系统可以帮助驾驶员实现更精准地过弯,达到更好的操稳性和舒适性。


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早期的车辆底盘系统悬架、转向、制动、四驱等部分都是各自独立,而奥迪电控底盘系统让这些独立的系统实现了信息的融合,让车辆在面对不同的行驶情况时,能够更好地协作控制。


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电控底盘系统(Electronic Chassis Platform)于2015年搭载奥迪Q7首次亮相。如今,无论是奥迪旗下的中型、全尺寸还是豪华车型,电控底盘系统都可以将底盘系统的各个组件连接起来。


可以说奥迪已经接近实现在底盘控制上全面数字化和智联化。


随着电控底盘系统的智能互联功能持续强大,quattro全时四驱系统、自适应空气悬架、动态全轮转向等底盘技术得到了长足发展,奥迪已具备出色的乘坐舒适性与高水平的驾驶动态性。


一台电脑控制底盘和动力总成:奥迪研发全新底盘科技


奥迪e-tron搭载的集成式制动控制系统是将底盘技术与动力总成完美结合,例如,能效回收系统对电动SUV续航里程的贡献高达30%。


电控液压集成制动控制系统包括两个电机和液压集成制动系统,并率先结合了三种不同类型的回收系统:使用拨片的手动回收系统,使用预测效率辅助和制动能效回收的自动回收系统,可在电动和液压减速之间平稳过渡。奥迪e-tron仅通过电机,而无需启动常规制动器,就可以回收制动力在0.3g内的能量,这包含了日常使用90%的减速情况。


实际操作中,所有正常的制动操作都能将能量反馈回电池中。


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而在悬架层面奥迪也发生着改变,其中空气悬架就是其中之一,空气悬架是通过电控装置来改变悬架中空气弹簧的参数,实现不同的悬架高度和弹簧劲度系数,这样车辆底盘的高度和舒适性便会根据情况进行调整了。奥迪A8、Q8和e-tron等车型在自适应空气悬架的基础上,打造了AI主动悬架“AI active suspension”。


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这是一个完全主动的机电式操控悬架系统。


每个车轮都带有一个电机,并由48V主电气系统供能。主动悬架的控制信号由电控底盘系统每五毫秒发送一次。皮带驱动和紧凑型应变波齿轮将电机的扭矩转换为1100 牛米,并将其传递到钢制扭矩管。扭矩从扭杆末端通过杠杆和连接杆到达底盘。在前轴上,扭矩作用在自适应空气悬架的空气弹簧支柱上,在后轴上则作用于横向控制臂(叉骨)上。


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如此一来,奥迪A8的每个车轮都可以单独承受或减轻额外的负荷,适应不同的道路。在任何驾驶情况下,车身位置都可以得到主动控制。由于主动悬架的灵活性,驾驶特性延展到全新的境界。


当驾驶者在奥迪驾驶模式选择系统中选择“动态模式”时,车辆变得更加动感:平稳地转入弯道,侧倾角仅为普通悬架的一半,制动过程中车身几乎没有倾斜。


“舒适模式”下,车辆在任何不规则的路面都可以实现平稳驾驶。为了使车身平稳,主动悬架不断适应各种驾驶情况,为车身实时增减能量。如此一来,驾驶者和乘客不再感受到机械动力总成和驾驶效果切换带来的影响。


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另一方面,如果即将发生速度高于25千米/小时的侧面碰撞,奥迪A8的主动悬架会瞬间将车身提高,高度多达80毫米,从而使另一辆车在更耐撞的区域撞入。乘员舱变形的情况以及对乘员的影响(尤其在胸部和腹部区域)比没有悬架提升装置的侧面碰撞要低50%。同样,电控底盘系统负责激活主动悬架及其与其他底盘组件(如空气弹簧)之间的协作与互联,最大程度地保障出色的驾乘舒适性和安全性。


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不仅如此,奥迪在A8、Q7等车上加入了后轮转向技术,当车速低于60km/h,后轴可沿相反方向旋转,角度多达5°,最小转弯半径减少1.0-1.1米,从而了提高转弯的敏捷性;车速超过60km/h时,后轴与前轴以相同的方向转向最多增加2°,从而提高直线驾驶的稳定性。


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大众和奥迪的较高端车型上会配备渐进式转向系统(Progressive Steering System),原理是通过转向柱上的叠加谐波传动齿轮和转向机上的助力电机,分别负责改变转向比和转向助力大小。


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奥迪电动侧倾稳定系统,在车辆快速转弯的情况下,电控调节的稳定杆有效减少了车身侧倾。在短短数毫秒内,稳定器可以平稳提升弯道外侧的车辆侧面,抵抗瞬间高达1200 牛顿米的离心力。


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得益于此,车辆可获得更快的转弯速度,与此同时显著减少负载变化反应。在直线行驶期间,例如在崎岖不平的路面上,行星齿轮系统将稳定器的两部分分开,以提高乘坐舒适性。作为中央控制单元,电控底盘系统还可以匹配奥迪SUV车型中的其他底盘技术提供的信息,例如全轮转向系统、空气悬架和quattro运动差速器。通过高水平的操控性和敏捷性,驾驶者能够充分体验奥迪底盘系统之间的紧密协作。


quattro四驱一直是奥迪品牌的亮点技术,随着时间推移,奥迪的四驱系统一直在革新迭代,如今的quattro包括了多种类型的四驱结构,其中注重节油性的quattro ultra技术应用在了国内奥迪A4L、A6L、Q5L上。


一台电脑控制底盘和动力总成:奥迪研发全新底盘科技


奥迪设计的电脑比现在车辆的底盘和动力总成电脑的功能高出大约10倍左右,它将通过大约90个传感器和控制器接收数据并做出决策,现在车辆的底盘计算机可以使用传感器大约是20个左右。


整合后的计算机不仅拥有更多的信息和计算能力,而且能够协调它如何响应动力传动系统和底盘之间的信息。


一台电脑控制底盘和动力总成:奥迪研发全新底盘科技


整套系统有减少干扰性牵引力和稳定性控制,更好的档位选择,更平稳的行驶质量,更精确的扭矩矢量控制和电机控制等,所有这些都是因为优化的计算机系统。


至于这套计算机何时出现,奥迪还没有给出具体时间,但是预计将在未来一两年内实现。

今年以来,无论是大众集团还是奥迪自身都在发力软件研发,推动软硬结合的未来汽车制造。(详见《神秘的奥迪“Artemis ”项目与大众集团“T小组”:挫败特斯拉》)


为此,奥迪甚至人事变动频繁,奥迪在软件方面距离特斯拉等新生代车企确实有沉没成本和转型压力,但是如果结合好自身的硬件优势和数据积累,一样有胜算。


奥迪近来不断承认与特斯拉在软件开发和OTA等方面的差距,这种知耻近乎勇的精神是十分难得的。


关键字:电脑  底盘  动力  奥迪 编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic505627.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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