奥迪E-tron为电动汽车带来了开创性的线控制动技术

奥迪独具匠心的新型制动系统是朝着未来迈出的又一步,未来将控制装置与道路连接起来的只有几根电线。

通过 埃里克·亚当斯 | 更新 2018年12月19日下午3:11
奥迪E-tron为电动汽车带来了开创性的线控制动技术
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对于普通消费者来说,典型的机械车辆系统向电子控制的发展是过去50年里不太明显的技术转变之一。在踏板和发动机之间没有机械连接的线控油门系统已经存在了几十年,它帮助实现了精确巡航控制、稳定控制和预碰撞安全系统,这些系统可以调节发动机扭矩,而不受驾驶员脚的影响。欧宝娱乐怎么样大多数车主不知道或不关心这些相对的细节,通常情况下,如果它失败了,最坏的情况就是你哪里也去不了。

线控转向-一种更新和罕见的技术首次亮相英菲尼迪的Q50轿车在2014年,方向盘和前角的旋转橡胶之间没有物理联系,允许可调的感觉和响应。在“NBD”和“WTF?”“这个体系危险地倾向于后者;毕竟,方向盘卡通般地从一个锁转到另一个锁,却没有任何效果的景象可能会让任何人感到恐惧。但是英菲尼迪同样创新的机械备份系统——在一年前的最后一次检查中,它从未在实际使用中被激活——确保即使某个数字小妖精在你的转向传感器上撒尿,你也能保持控制。没有失败,就没有问题。

这就涉及到线控制动。自21世纪初现代电动汽车出现以来,这一想法就一直潜伏着丰田普锐斯通用、福特和本田混合动力车.它在再生制动方面有很大的帮助,在这种情况下,电机首先减缓车辆的速度,以便将电能泵回电池(除非机械制动需要更有力的制动)。因为这是一个比线控转向更可怕的命题,所以技术发展得更缓慢。自2014年以来,一级方程式赛车已经拥有了这种技术,但除此之外,它主要是少数混合动力车型的领域。

事实上,奥迪新款E-tron是第一辆包含线控制动技术的全电动汽车…即使在那里,它也带有星号。而真正的线控制动系统将使用电子控制制动卡钳,而不是液压,奥迪的系统是电液。在踏板和踏板之间仍然没有机械联系——除了一个冗余的备份,我们将很快讨论——但制动器业务端的执行器仍然是液压的;它只是由计算机控制,以响应驾驶员在踏板上施加的压力。欧宝娱乐怎么样

这个系统是必要的,以便奥迪磨练整个车辆作为一个最大的性能和效率的单位。因为工程师们想要一个超微调的再生制动系统的E-tron它最终产生了30%的车辆行驶里程,他们需要线控制动来帮助调节制动盘上的再生和机械制动之间的转换。

系统由充满液压油的主制动缸启动。压力传感器和踏板行驶传感器决定驾驶员要求的制动力;欧宝娱乐怎么样这些信息会传到刹车控制单元,同时一个“模拟器”会向后推动踏板,以产生驾驶员习惯的阻力。(当然,这是你的刹车“感觉”。)然后,系统将这些信息发送到另一台控制动力系统(包括电机和刹车)的计算机。这种切换决定了是否可以使用再生制动,或者是否需要使用液压制动——阈值是是否需要0.3g制动力。

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因此,该系统需要更少的脚压力来产生更大的制动动力,因为电子执行器与车轮上的液压系统一起完成了脏活累活。我在阿布扎比第一次驾驶奥迪E-tron时,电液制动非常迅速、灵敏,即使在更艰难的驾驶条件下,它也让人感觉完全可以接受和熟悉。(当然,这是一辆5000磅重的SUV,所以在高性能汽车上安装类似的系统可能会产生明显不同的反应。)

但是如果计算机化系统失败了怎么办?虽然不太可能,但这也是事情变得更有趣的地方。为了不让人们太害怕,也为了满足监管要求,E-Tron确实有一个冗余的机械制动系统。这个备份的目的只有一件事——检测线控制动系统是否正常工作,如果不正常,立即打开一个阀门,将踏板产生的液压直接传送到机械制动活塞和卡钳。它简单地绕过再生和数字链接到下游的液压系统完全。

E-tron制动系统的经理迈克尔·韦恩(Michael Wein)说:“到目前为止,在我们的测试中,该系统还没有在使用中失败过。”“如果有,它会向司机发送警报,告诉他们该系统需要检查。欧宝娱乐怎么样这样做最烦人的结果是它们不能再生,而且刹车时你的脚会更用力,但并不比传统的刹车系统差。”

机械系统电气化的好处之一是降低成本和重量,以及对系统更好的控制。目前,由于冗余备份的存在,系统通常不会更轻,但最终这些将消失,我们将留下一系列更精简的控制系统。最终,完全切断这些物理连接将代表着移动性演变的巨大转变,这将彻底重塑汽车的设计方式。

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你只需要以航空业为例。目前存在的电传飞行系统——在不同程度上应用于空客和波音最现代化的客机——已经完全改变了飞行的结构。当你不再有机械连接时,无论你决定使用什么界面,控制输入——通常仍然是传统的操纵杆和踏板——都可以被编程来做你想做的事情。此外,由于现代飞机的空气动力学非常复杂,它们经常部署多个操纵面来执行飞行员要求的操作。例如,将操纵杆向右推,不再是简单地启动副翼向右转弯;一个单一的控制输入可以启动升降舵、方向舵、副翼、油门、副翼和平顺控制的任何组合来进行右转弯。

摇杆输入和控制面运动的完全分离也将在未来的航空机动中发挥关键作用。资深直升机制造商空中出租车创新新贵贝尔公司(Bell)正在研究如何通过电传飞行实现新的控制方法这与传统的操纵杆和方向舵控制系统可能完全不同。同样,随着汽车的转向、油门和制动系统与我们已经习惯的传统输入完全分离,当它们不再需要机械备份时,我们将有一个完全干净的石板来工作。也许,例如,刹车踏板不是这是让车减速的最好办法。也许用脚更好地控制方向盘,而制动和加速则通过某种手动控制器。也许有一种手控器,将转向、刹车和加速融合在一个界面中,就像20年前的梅赛德斯-奔驰F200概念车.当你没有必要用旧的方式去做某件事时,你就可以自由地去寻找更好的东西。科学将会确定这可能是什么。

当然,科学绝对有可能发现,原来的方法实际上最好的方式——脚踏板和方向盘提供最好的反馈和最佳的几何控制。其中有一定的逻辑是非常有道理的,当你在控制一些特殊的东西时,感觉非常正确。尽管如此,当你在未来的保时捷、法拉利或兰博基尼中操纵方向盘、踩踏板时,你可以打赌,在未来的某个时候,除了几根细细的电线,你和车轮之间不会有任何连接。

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