今天,奧迪向外界展示了未來奧迪的綜合車身動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng),這絕對(duì)是有意為之,整整四十年前的1980年,奧迪發(fā)布了quattro全時(shí)四驅(qū)技術(shù),彼時(shí)這象征著全新底盤技術(shù)路徑的誕生。
四十年后,數(shù)字化全面革新汽車控制技術(shù),在電控底盤系統(tǒng)(Electronic Chassis Platform)的支持下,電動(dòng)主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿補(bǔ)償系統(tǒng)(electromechanical Active Roll Stabilization)、預(yù)測(cè)式主動(dòng)懸架(predictive active suspension)和動(dòng)態(tài)全輪轉(zhuǎn)向(Dynamic All-wheel Steering)等不同的底盤系統(tǒng)之間已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)。
但就目前而言,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器由多個(gè)計(jì)算機(jī)控器。
奧迪為了優(yōu)化這套系統(tǒng),正在研發(fā)用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來控制動(dòng)力總成和底盤,從而提高車輛的穩(wěn)定性,進(jìn)一步提升效率。
在奧迪e-tron中,電動(dòng)液壓集成制動(dòng)控制系統(tǒng)(integrated Brake Control System)讓能效成為底盤開發(fā)過程中第三大要素,和舒適性、運(yùn)動(dòng)感同等重要。
未來的綜合車身動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)(vehicle dynamics computer)是集成高端科技的控制單元,其運(yùn)行速度約為當(dāng)前系統(tǒng)的10倍,最多可同時(shí)控制多達(dá)90個(gè)系統(tǒng)部件,而當(dāng)前的電控底盤系統(tǒng)大約可控制20個(gè)系統(tǒng)部件。
奧迪這一全新的綜合車身動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)在不同類型的動(dòng)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(tǒng)燃油動(dòng)力、混合動(dòng)力或是電力驅(qū)動(dòng)的車輛,還是電動(dòng)前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)系統(tǒng)均可運(yùn)用。
得益于此,中央車身動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)與車聯(lián)網(wǎng)功能結(jié)合起來,還可以根據(jù)駕駛者的需求啟動(dòng)相關(guān)功能。
而精確的數(shù)據(jù)運(yùn)算還可以支持實(shí)現(xiàn)高級(jí)駕駛輔助功能。
盡管目前奧迪的量產(chǎn)車?yán)镏挥衑-tron和Q2L e-tron兩款純電動(dòng)車型,但是奧迪的電控底盤系統(tǒng)發(fā)展卻非常久遠(yuǎn),電控底盤系統(tǒng)能夠記錄速度、高度值、垂直、側(cè)傾和俯仰等車身運(yùn)動(dòng),同時(shí)路面的摩擦系數(shù)、當(dāng)前行駛狀態(tài)和懸架系統(tǒng)數(shù)據(jù)也都會(huì)被采集和運(yùn)用到。
基于這些數(shù)據(jù)信息,這套系統(tǒng)可以幫助駕駛員實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)地過彎,達(dá)到更好的操穩(wěn)性和舒適性。
早期的車輛底盤系統(tǒng)懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、四驅(qū)等部分都是各自獨(dú)立,而奧迪電控底盤系統(tǒng)讓這些獨(dú)立的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息的融合,讓車輛在面對(duì)不同的行駛情況時(shí),能夠更好地協(xié)作控制。
電控底盤系統(tǒng)(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(tǒng)都可以將底盤系統(tǒng)的各個(gè)組件連接起來。
可以說奧迪已經(jīng)接近實(shí)現(xiàn)在底盤控制上全面數(shù)字化和智聯(lián)化。
隨著電控底盤系統(tǒng)的智能互聯(lián)功能持續(xù)強(qiáng)大,quattro全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)、自適應(yīng)空氣懸架、動(dòng)態(tài)全輪轉(zhuǎn)向等底盤技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,奧迪已具備出色的乘坐舒適性與高水平的駕駛動(dòng)態(tài)性。
奧迪e-tron搭載的集成式制動(dòng)控制系統(tǒng)是將底盤技術(shù)與動(dòng)力總成完美結(jié)合,例如,能效回收系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)SUV續(xù)航里程的貢獻(xiàn)高達(dá)30%。
電控液壓集成制動(dòng)控制系統(tǒng)包括兩個(gè)電機(jī)和液壓集成制動(dòng)系統(tǒng),并率先結(jié)合了三種不同類型的回收系統(tǒng):使用撥片的手動(dòng)回收系統(tǒng),使用預(yù)測(cè)效率輔助和制動(dòng)能效回收的自動(dòng)回收系統(tǒng),可在電動(dòng)和液壓減速之間平穩(wěn)過渡。奧迪e-tron僅通過電機(jī),而無需啟動(dòng)常規(guī)制動(dòng)器,就可以回收制動(dòng)力在0.3g內(nèi)的能量,這包含了日常使用90%的減速情況。
實(shí)際操作中,所有正常的制動(dòng)操作都能將能量反饋回電池中。
而在懸架層面奧迪也發(fā)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(shù),實(shí)現(xiàn)不同的懸架高度和彈簧勁度系數(shù),這樣車輛底盤的高度和舒適性便會(huì)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整了。奧迪A8、Q8和e-tron等車型在自適應(yīng)空氣懸架的基礎(chǔ)上,打造了AI主動(dòng)懸架“AI active suspension”。
這是一個(gè)完全主動(dòng)的機(jī)電式操控懸架系統(tǒng)。
每個(gè)車輪都帶有一個(gè)電機(jī),并由48V主電氣系統(tǒng)供能。主動(dòng)懸架的控制信號(hào)由電控底盤系統(tǒng)每五毫秒發(fā)送一次。皮帶驅(qū)動(dòng)和緊湊型應(yīng)變波齒輪將電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)換為1100 牛米,并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(dá)底盤。在前軸上,扭矩作用在自適應(yīng)空氣懸架的空氣彈簧支柱上,在后軸上則作用于橫向控制臂(叉骨)上。
如此一來,奧迪A8的每個(gè)車輪都可以單獨(dú)承受或減輕額外的負(fù)荷,適應(yīng)不同的道路。在任何駕駛情況下,車身位置都可以得到主動(dòng)控制。由于主動(dòng)懸架的靈活性,駕駛特性延展到全新的境界。
當(dāng)駕駛者在奧迪駕駛模式選擇系統(tǒng)中選擇“動(dòng)態(tài)模式”時(shí),車輛變得更加動(dòng)感:平穩(wěn)地轉(zhuǎn)入彎道,側(cè)傾角僅為普通懸架的一半,制動(dòng)過程中車身幾乎沒有傾斜。
“舒適模式”下,車輛在任何不規(guī)則的路面都可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)駕駛。為了使車身平穩(wěn),主動(dòng)懸架不斷適應(yīng)各種駕駛情況,為車身實(shí)時(shí)增減能量。如此一來,駕駛者和乘客不再感受到機(jī)械動(dòng)力總成和駕駛效果切換帶來的影響。
另一方面,如果即將發(fā)生速度高于25千米/小時(shí)的側(cè)面碰撞,奧迪A8的主動(dòng)懸架會(huì)瞬間將車身提高,高度多達(dá)80毫米,從而使另一輛車在更耐撞的區(qū)域撞入。乘員艙變形的情況以及對(duì)乘員的影響(尤其在胸部和腹部區(qū)域)比沒有懸架提升裝置的側(cè)面碰撞要低50%。同樣,電控底盤系統(tǒng)負(fù)責(zé)激活主動(dòng)懸架及其與其他底盤組件(如空氣彈簧)之間的協(xié)作與互聯(lián),最大程度地保障出色的駕乘舒適性和安全性。
不僅如此,奧迪在A8、Q7等車上加入了后輪轉(zhuǎn)向技術(shù),當(dāng)車速低于60km/h,后軸可沿相反方向旋轉(zhuǎn),角度多達(dá)5°,最小轉(zhuǎn)彎半徑減少1.0-1.1米,從而了提高轉(zhuǎn)彎的敏捷性;車速超過60km/h時(shí),后軸與前軸以相同的方向轉(zhuǎn)向最多增加2°,從而提高直線駕駛的穩(wěn)定性。
大眾和奧迪的較高端車型上會(huì)配備漸進(jìn)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Progressive Steering System),原理是通過轉(zhuǎn)向柱上的疊加諧波傳動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)向機(jī)上的助力電機(jī),分別負(fù)責(zé)改變轉(zhuǎn)向比和轉(zhuǎn)向助力大小。
奧迪電動(dòng)側(cè)傾穩(wěn)定系統(tǒng),在車輛快速轉(zhuǎn)彎的情況下,電控調(diào)節(jié)的穩(wěn)定桿有效減少了車身側(cè)傾。在短短數(shù)毫秒內(nèi),穩(wěn)定器可以平穩(wěn)提升彎道外側(cè)的車輛側(cè)面,抵抗瞬間高達(dá)1200 牛頓米的離心力。
得益于此,車輛可獲得更快的轉(zhuǎn)彎速度,與此同時(shí)顯著減少負(fù)載變化反應(yīng)。在直線行駛期間,例如在崎嶇不平的路面上,行星齒輪系統(tǒng)將穩(wěn)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(tǒng)還可以匹配奧迪SUV車型中的其他底盤技術(shù)提供的信息,例如全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空氣懸架和quattro運(yùn)動(dòng)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(yàn)奧迪底盤系統(tǒng)之間的緊密協(xié)作。
quattro四驅(qū)一直是奧迪品牌的亮點(diǎn)技術(shù),隨著時(shí)間推移,奧迪的四驅(qū)系統(tǒng)一直在革新迭代,如今的quattro包括了多種類型的四驅(qū)結(jié)構(gòu),其中注重節(jié)油性的quattro ultra技術(shù)應(yīng)用在了國內(nèi)奧迪A4L、A6L、Q5L上。
奧迪設(shè)計(jì)的電腦比現(xiàn)在車輛的底盤和動(dòng)力總成電腦的功能高出大約10倍左右,它將通過大約90個(gè)傳感器和控制器接收數(shù)據(jù)并做出決策,現(xiàn)在車輛的底盤計(jì)算機(jī)可以使用傳感器大約是20個(gè)左右。
整合后的計(jì)算機(jī)不僅擁有更多的信息和計(jì)算能力,而且能夠協(xié)調(diào)它如何響應(yīng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤之間的信息。
整套系統(tǒng)有減少干擾性牽引力和穩(wěn)定性控制,更好的檔位選擇,更平穩(wěn)的行駛質(zhì)量,更精確的扭矩矢量控制和電機(jī)控制等,所有這些都是因?yàn)閮?yōu)化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
至于這套計(jì)算機(jī)何時(shí)出現(xiàn),奧迪還沒有給出具體時(shí)間,但是預(yù)計(jì)將在未來一兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
今年以來,無論是大眾集團(tuán)還是奧迪自身都在發(fā)力軟件研發(fā),推動(dòng)軟硬結(jié)合的未來汽車制造。(詳見《神秘的奧迪“Artemis ”項(xiàng)目與大眾集團(tuán)“T小組”:挫敗特斯拉》)
為此,奧迪甚至人事變動(dòng)頻繁,奧迪在軟件方面距離特斯拉等新生代車企確實(shí)有沉沒成本和轉(zhuǎn)型壓力,但是如果結(jié)合好自身的硬件優(yōu)勢(shì)和數(shù)據(jù)積累,一樣有勝算。
奧迪近來不斷承認(rèn)與特斯拉在軟件開發(fā)和OTA等方面的差距,這種知恥近乎勇的精神是十分難得的。