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【技术】没事走两步,扒一扒君威GS的FlexRide自适应驾驶系统
Friday, September 26, 2014 8:42
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在汽车设计领域,设计师在在很多时候总是需要在鱼和熊掌之间进行取舍。就拿整车操控的
系统调校来讲,不同的性能取向决定了整个系统的设计方向。但是对于实际驾驶而言,在不同的工况下可能我们又希望整车能够实现不同的性能取向。比如在城市的
日常驾驶过程中我们会希望方向轻一些;在激烈驾驶时我们又希望油门响应再灵敏一些;在惬意的享受旅途的时候我们又会希望悬架尽可能多的软一些。


同行驶工况下的性能要求决定了一款车的悬挂、油门、转向系统的调教有着不同甚至于截然相反的要求。于是,对于绝大多数的车型而言,如何在各种性能取向之间
找到一个平衡点就成为了整个底盘调教过程中的难点。那么,对于一款单一的车型而言如何实现不同性格呢?通过自适应驾驶系统。

简单点说,自适应驾驶系统可以根据车辆的不同行驶工况,通过对悬架、油门、转向机等系统的控制实现最适合于该工况下的整车性能取向。由于成本的原因,目前绝大多数的自适应驾驶系统只与豪车为伍,而目前市场上距离普通消费者最近的一套自适应驾驶系统,是来自于别克君威GSFlexRide系统。

别克君威GS搭载的这套FlexRide自适应驾驶系统是基于通用汽车全球中高级车平台打造而来的一套底盘电子控制系统。这套系统提供了标准、运动以及舒适三种驾驶模式。在不同的驾驶模式下,FlexRide系统通过对油门踏板响应、CDC悬挂、变速箱换挡逻辑、ESC车辆控制系统工况、Magnasteer电子助力转向系统五部分的调整,实现了完全不同的性能取向。此外,在标准模式下,FlexRide自适应驾驶系统还能够实现实时监控和识别11种工况,并针对不同工况下实时调整整车的行驶姿态。

FlexRide自适应驾驶系统的组成中,CDC悬挂是最为核心的部分。CDC悬挂是一套基于电控液力单元打造而来的电子液力式主动避震器系统。其主要部件为电控单元、主动式避震器、电磁阀以及相应的车身传感器。相比于普通车型搭载的被动式避震器,CDC悬挂最大的特点在于避震器的阻尼是可以自主调节的。

从原理上来讲,CDC悬挂非常简单。首先,CDC
挂的主动式避震器在结构上分为内外两个空腔,空腔内注入液压油,内外空腔之间通过可变大小的过孔来实现连接。在避震器处于工作状态时,活塞的上下运动导致
了液压油可以通过内外腔之间的小孔实现在两个空腔间相互流动,通过液压油的粘滞阻力将悬挂运动的动能转化为热能通过避震器壳散发出去,实现震动的衰减。连
接避震器内外腔的小孔开启尺寸由电磁阀控制,通过小孔开启尺寸的变化便能够改变液压油在内外腔之间流动的阻力,继而实现改变避震器的阻尼。


控单元通过采集车身传感器的数据对车辆行驶状况进行监控,并根据现有的运行数据控制电磁阀调整主动式避震器内外腔小孔的开闭大小,提供当前行驶路况下最适
合的避震器阻尼。在运动模式下时,小孔开口尺寸相对较小,避震器阻尼变大,继而提供车辆足够的侧向支撑。在舒适模式下,小孔开口尺寸相对较大,减震器阻尼
变小,从而保证了路面的震动都能够被避震器很好的衰减。

当然,CDC悬挂并非是一个人在战斗,好的驾驶体验不仅仅是悬挂的功劳,还包括了转向器、刹车、变速箱等等系统的功劳。那么这套系统究竟会给我们的日常驾驶带来什么样的变化呢?我们不妨用正在举办的别克S弯挑战赛来重点解析一下。

别克S弯挑战赛即将在泛亚汽车技术中心研发试验中心(广德)迎来总决赛,其采用的L1PRO赛道最早在通用汽车北美米尔福德试车场上被用于试车手的培训,因为这条赛道的设计对于车辆的动力和底盘操控性能都提出了极为严苛的要求,所以L1 PRO赛道被通用汽车用作调教车辆动力和底盘综合性能的标准赛道。2012年,通用汽车在广德试验中心打造了一条标准的L1 PRO赛道用于整车动力和底盘的主观评价和调校。

L1 PRO赛道中包括了加速直道、高速恒定弯、高速绕桩、连续S弯、减半径弯道、双变线、增半径弯道、高速弯道、180度弯道等九个测试项目。

在加速直道上,FlexRide自适应驾驶系统通过对轮胎打滑的检测,通过对油门踏板灵敏度的调整保证轮胎不至于打滑,与此同时,CDC悬挂通过增加后桥悬挂的阻尼抑制车辆的抬头现象,弱化了前驱车在起步阶段由于重心后移带来的驱动轮抓地力不足的结构劣势,变速箱则在此过程中尽可能多的拉高换挡转速,保证加速的顺畅。在高速恒定弯中,稳住油门便可匀速通过,此时Magnasteer磁力随速可变转向系统助力减小,以获得更为扎实的转向手感。通过CDC悬挂加强对外侧车轮的支撑,前驱车过弯时转向不足的问题也同样能够得以改善。高速绕桩则是Magnasteer磁力随速可变转向系统和CDC悬挂配合的测试项目,在高速变线过程中,转向系统必须提供精准而富有韧性的转向,而CDC悬挂则在快速变线过程中实时调整悬挂阻尼,保证车辆的侧向支撑,提高过弯极限。

随后的连续S弯、减半径弯道、双变线、增半径弯道则着重在于考验整车的悬挂刚度,这就离不开君威GS上与CDC悬挂搭配使用的Hiper-Strut前悬,这套基于麦弗逊式悬挂打造而来的结构不再把减震器作为主销,避震器套筒下端直接链接到下摆臂靠近车轮的一侧。如此一来,悬挂转动部件强度增加,抗侧倾能力加强。在这四个类似于麋鹿测试的项目中,着重在于考验车辆的瞬态响应性能,所以CDC悬挂和Hiper-Strut前悬的配合是重中之重。此外,在FlexRide自适应驾驶系统的控制逻辑中,运动模式下的ESCTCS系统会延迟介入,保证车辆性能的完美发挥。之后到来的高速弯道是为最后的180度弯埋下的伏笔,这个时候考验的更多的是驾驶者对于入弯速度的掌控,至于最后的停在指定位置,就交给Brembo刹车套件吧。

当然,在日常驾驶中普通用户很难会遇到像L1 PRO赛道中这种极端的驾驶工况,通过广德S弯挑战赛,消费者可以在确保安全的情况下体验到FlexRide自适应驾驶系统加持下的整车操控极限,如果在日常驾驶过程中遇到突发的紧急情况也不至于手忙脚乱。而FlexRide自适应驾驶系统对于不同工况下的实时监控则有助于驾驶者与车辆实现人车合一的境界,提高车辆的极限性能,继而减小因驾驶者误操作带来的交通事故隐患。所以从日常驾驶的意义上来看,FlexRide自适应驾驶系统更像是一次对主动安全系统的升级。更重要的一点是,搭载这套系统的载体君威GS距离我们并不遥远。

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