張 明

2017款一汽奧迪A4L（B9）新技術(shù)剖析（六）

張 明

三、底盤

（一）總體結(jié)構(gòu)

奧迪A4 （車型 8W）是新開發(fā)的（與前代車型的底盤相比）。奧迪Q7（車型 4M）是第一款采用新式縱置模塊（MLBevo）平臺的車，而A4則是第二款采用該平臺的車，如圖49所示。開發(fā)的基本目標是保持輕結(jié)構(gòu)，同時解決較高的駕駛舒適性和出色的行駛動力學性能之間的矛盾。

（二）車橋和定位

1.前橋

前橋的開發(fā)是基于了縱置模塊（MLBevo）平臺的。奧迪A4 （車型8W） 上使用的也是五聯(lián)桿式車橋，該結(jié)構(gòu)在其他奧迪車型上早已經(jīng)證明是成功的了（如圖50所示）。

2.后橋

新式五聯(lián)桿后橋的開發(fā)是基于縱置模塊（MLBevo）平臺的，如圖51所示。

（三）帶有電子減震器的底盤/運動底盤 （1BL/1BQ）

該系統(tǒng)是基于奧迪 A4 （車型 8K）上使用過的電子減震器系統(tǒng)的（去掉的），如圖52所示。主要改進之處是使用了底盤控制單元J775（包含了調(diào)節(jié)軟件）。另外，以前獨立的系統(tǒng)元件車身加速度傳感器，現(xiàn)在也與繞X軸和Y軸的力矩（側(cè)傾力矩和俯仰力矩）傳感器一同集成在J775內(nèi)了。

使 用 的 是CDCivo-減 震器 （continuously damping control internalevolution的縮寫，意思是連續(xù)阻尼控制內(nèi)部改進） 。名稱中補充的這個“internal”字樣，是指把電磁閥集成到減震器內(nèi)了；補充的“evolution”是指最新一代技術(shù)改進的減震器?？刂茊卧ㄟ^PWM信號來操控相應的電磁閥，于是就形成了一個活塞閥的旁通支路。根據(jù)閥的開口截面的不同，減震器在伸長和壓縮階段的阻尼力也會跟著變化，這個控制過程可以針對某個單獨車輪來實施（就是想要操控哪個車輪就能操控哪個車輪，可任選）。

圖49 MLBevo平臺底盤

圖50 前橋

為了確定出到底需要多大的阻尼力，調(diào)節(jié)軟件采用了模塊化結(jié)構(gòu)設計。豎直模塊根據(jù)控制單元內(nèi)部集成的傳感器信息來評估車輛的提升運動、俯仰運動和側(cè)傾運動。

橫向模塊利用轉(zhuǎn)向角度傳感器和橫向加速度傳感器（在安全氣囊控制單元內(nèi)）的測量數(shù)據(jù)，來識別車輛橫向動力學性能。

縱向模塊通過分析制動壓力測量值（來自ESC）和駕駛員期望力矩（來自發(fā)動機控制單元），來評價車輛縱向動力學性能。有一個更高級的系統(tǒng)模塊，用于應對其他系統(tǒng)（ESC、EPB、制動輔助等）的活動。

另外，車速和路面狀態(tài)（不平度是通過控制單元J775內(nèi)的車身加速度傳感器測量值而確定的）也參與這個調(diào)節(jié)過程。

1.底盤控制單元 J775

與奧迪Q7 （車型 4M） 一樣，這款奧迪A4車上也使用了底盤控制單元J775來進行減震器調(diào)節(jié)。就是說，J775取代了水平調(diào)節(jié)控制單元J197的這個功能。

另外，用于探測車輛垂直方向（z）的加速度值、繞車輛縱軸（x方向, 側(cè)傾運動） 和繞車輛橫軸（y方向, 俯仰運動） 的傳感器，也包含在該控制單元內(nèi)。

由于該控制單元還承擔著為運動型差速器計算車輛行駛動力學性能的功能，因此該控制單元有兩種型號。在配備有運動型車速器但沒有減震調(diào)節(jié)的車上，控制單元內(nèi)就省去了上述那些傳感器。在沒有配備運動型差速器和減震調(diào)節(jié)的車上，就不安裝該控制單元了。

該控制單元安裝在車上的前部中央通道處，它使用FlexRay數(shù)據(jù)總線來進行通信，如圖53所示。

2.系統(tǒng)形態(tài)

圖51 后橋

圖52 電子減震器

圖53 底盤控制單元J775

電子減震調(diào)節(jié)有三種不同的阻尼特性。根據(jù)在奧迪 drive select上選定的設置，就會激活相應的特性曲線，以便實現(xiàn)均衡、舒適或者運動這些行駛特性，如圖54所示。

圖54 Audi drire select設定

接通了點火開關（端子15） ，阻尼閥就會被通上短促脈沖，以便激活調(diào)節(jié)并給閥通氣。在車輛停住且端子15接通時，阻尼閥會被通上約400mA的電流 （阻尼力很小，“軟”特性）。如果通上約1.9A的電流，就可獲得最大的阻尼力。

如果某一減震器無法激活，或者無法獲取某個車輛水平傳感器的測量值了，那么調(diào)節(jié)系統(tǒng)就會被關閉了。

這些阻尼閥是這樣設計的：在不工作狀態(tài)（就是沒激活），仍能保持中等大小的阻尼力（相當于基本減震狀態(tài)）。這樣的話，雖然舒適性有所降低，但不影響車輛的動態(tài)行駛特性。

系統(tǒng)關閉了的話，會顯示相應的黃色圖形（減震器符號）和文字內(nèi)容來提示駕駛員的。

3.售后服務內(nèi)容

控制單元J775是在線編碼的。電子減震調(diào)節(jié)有三種基本設定：

（1）學習伸張止點

將車輛置于舉升器上舉升，直至車輪都完全脫離與地面接觸了，減震器完全伸張至止點位置了。車輛水平傳感器相應的測量值會被存儲到該控制單元內(nèi)。

（2）學習高度傳感器的零位

這個過程與其他帶有自適應空氣懸架或者減震調(diào)節(jié)的奧迪車一樣（學習調(diào)節(jié)位置）。車輪中心到翼子板凹口的距離在4個車輪處均要測量并傳給車輛診斷儀。該控制單元會存儲下車輛水平傳感器的相應測量值。車輛水平傳感器的測量值，再加上減震器伸張止點的數(shù)據(jù)，就可以判定減震器內(nèi)活塞的位置了。

（3）校準慣性傳感器

這個基本設定用于校準控制單元內(nèi)的這些傳感器：測量側(cè)傾運動、俯仰運動以及Z方向的車身加速度傳感器。

這個基本設定可以單獨使用，也可以與其他設定一同來使用。通過執(zhí)行元件診斷，可以檢查阻尼閥的激活情況。

在試驗臺上檢查減震器的話，應該在關閉了點火開關時來進行，這時減震器就是沒通電狀態(tài)，就以基本減震狀態(tài)（中等大小的阻尼力）來檢測了。

（四）制動裝置

電動機械式駐車制動器（EPB）

與前代車型一樣，電動機械式駐車制動器是奧迪 A4車的標配，如圖55所示。其結(jié)構(gòu)、功能以及售后服務內(nèi)容與奧迪 A7 Sportback （車型4G）上的是一樣的。調(diào)節(jié)軟件集成在ESC控制單元內(nèi)。

（1）制動助力器 （BKV） 和制動總泵（如圖56所示）

奧迪 A4上使用的是8/9的單速率特性曲線制動助力器，左、右置轉(zhuǎn)向盤車均可使用。制動燈開關直接取自奧迪 Q7 （車型 4M），該開關安裝在制動總泵上，是一個霍耳傳感器。

圖55 電動機械式駐車制動器 (EPB)

圖56 制動助力器（BKV）和制動總泵

由發(fā)動機上的一個機械驅(qū)動的真空泵來負責真空供給。

在配備1.4L-TFSI發(fā)動機的車上，是沒有機械驅(qū)動的真空泵的，這時使用的是來自進氣歧管內(nèi)的真空。

（2）踏板機構(gòu)

踏板機構(gòu)是全新開發(fā)的，如圖57所示。為了改善傳聲方面的效果，所有踏板都是采用封閉截面型材制造的。這套踏板機構(gòu)，重點仍是放在結(jié)構(gòu)輕量化上，因此其鋁制制動踏板就比前代車型上的制動踏板輕了約50%。由于采用了自動變速器車專用的支座，因此與手動變速器相比，重量可減輕約400g。S Line車的踏板上使用的是不銹鋼蓋罩，該裝置也作為附件提供。

（3）ESC

圖57 踏板機構(gòu)

奧迪 A4上使用的有兩種ESC 9.0，都是 Robert Bosch 公司生產(chǎn)的，如圖58所示。配備有AAC（自適應定速巡航）的車輛，有一個大功率6活塞式液壓泵和3個壓力傳感器（用于另行測量制動管路內(nèi)的制動壓力）；未配備ACC的車上，使用的是一個2活塞式液壓泵。這兩種ESC裝置已經(jīng)用于奧迪 Q7 （車型 4M）上了，用于A4時對調(diào)節(jié)軟件做了相應的匹配。

圖58 ESC控制單元

ESC單元安裝在發(fā)動機艙內(nèi)的左側(cè)（在發(fā)動機控制單元的下方）。ESC要使用安全氣囊控制單元內(nèi)的傳感器測量值（縱向加速度、橫向加速度和橫擺率）。將來傳感器電子控制單元J849或者ESP傳感器控制單元J419都會被取代了。車輪轉(zhuǎn)速的有源式轉(zhuǎn)速傳感器也是直接取自奧迪Q7（車型 4M）。

操縱和駕駛員信息：

奧迪 A4使用的是兩級操縱結(jié)構(gòu)。短促按壓ESC按鍵 （＜ 3s） ，就會激活運動模式，這時ASR和ESC的調(diào)節(jié)介入就會受到限制了，以便讓車以更具運動性來行駛。如果按壓ESC按鍵的時間超過了3s，那么ASR和ESC就被徹底關閉了。

（五）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

這款奧迪A 4與前代車型一樣，配備的也是電動機械式轉(zhuǎn)向器（EPS），轉(zhuǎn)向柱是機械可調(diào)式。三幅式轉(zhuǎn)向盤是基本裝備且也作為選裝提供。動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也是選裝裝備。

1.轉(zhuǎn)向柱（如圖59所示）

機械可調(diào)式轉(zhuǎn)向柱在結(jié)構(gòu)和功能上，與奧迪 Q7 （車型 4M）上的是一樣的。與奧迪 Q7 （車型 4M）相比，安裝位置有變化，調(diào)節(jié)范圍有變化（軸向/垂直方向: 60/50 mm），這些變化是通過相應匹配的支架以及不同的限位元件來實現(xiàn)的。如果裝備了動態(tài)轉(zhuǎn)向這個選裝裝備的話，那么所使用的轉(zhuǎn)向柱就是有專門連接尺寸的了。

2.電動機械式轉(zhuǎn)向器（EPS）

這種軸平行式電動機械轉(zhuǎn)向器，在結(jié)構(gòu)與VW 車型 Passat、Tiguan和 Touran以及 Lamborghini Gallardo上使用的轉(zhuǎn)向器基本一致。

奧迪 A4上的轉(zhuǎn)向器與上述大眾車型相比的不同之處在于：前者的轉(zhuǎn)向角傳感器不是安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，而是安裝在轉(zhuǎn)向柱上的開關模塊中。

奧迪 A3 （車型 8V） 和 TT（車型 FV）上使用的電動機械式轉(zhuǎn)向器，其轉(zhuǎn)向助力是通過電機驅(qū)動的另一個轉(zhuǎn)向齒輪來實現(xiàn)的；而在奧迪A4上，則是通過滾珠絲杠傳動來把力傳遞到齒條上的，就像奧迪 R8（車型 4S） 上那樣的。該轉(zhuǎn)向器的功能與A6、A7 Sportback （車型4G）、A8（車型4H） 和 Q7 （車型 4M）上的轉(zhuǎn)向器是一樣的。與這些車型不同的是，奧迪 A4上的球形螺母的驅(qū)動，是由與齒條平行布置的電機通過皮帶機構(gòu)來實現(xiàn)的。在A6、A7 Sportback（車型4G）、A8（車型4H） 和 Q7（車型 4M）上，電機則是以同心方式“包圍著”齒條。

選擇這種軸平行式布置，主要是考慮結(jié)構(gòu)空間因素：同心式布置的安裝高度約為120mm ，而軸平行式布置的安裝高度僅約為60mm，如圖60所示。

圖59 轉(zhuǎn)向柱

圖60 轉(zhuǎn)向器

奧迪 A4上的電動機械式轉(zhuǎn)向器有兩種型號，區(qū)別在于傳動比不同。在配備有動態(tài)轉(zhuǎn)向的車上，使用更為直接的傳動比。

3.操縱和駕駛員信息

操縱的話，需要在奧迪 drive select上選擇相應的模式，控制單元內(nèi)預設了三個特性曲線。系統(tǒng)故障以大家熟悉的黃色和紅色警報符號顯示給駕駛員看。如果該系統(tǒng)所實現(xiàn)的最大助力轉(zhuǎn)向小于最大助力能力的60%，那么紅色警報符號就會亮起。

4.動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在奧迪 A4上是選裝裝備。奧迪 A4是奧迪車中第一個配備了第2代動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型。第2代動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理與第1代的大體是一樣的。

（1）執(zhí)行機構(gòu)的改進

減速傳動比（轉(zhuǎn)向機構(gòu)主動齒輪的轉(zhuǎn)角與電機轉(zhuǎn)角之比）由1:50改為1:30 。因此，最大調(diào)節(jié)速度就從約450°/s增至650°/s ，與此同時電機最大轉(zhuǎn)速也從4500n/min 降至 3200n/min。在有穩(wěn)定轉(zhuǎn)向干預時，聲響特性和動態(tài)特性都得到了改善。

新的二體式殼體比第1代執(zhí)行機構(gòu)的殼體輕約400g，如圖61所示。防灰塵和防水密封性也得到了改善。減速機構(gòu)腔和電機腔是完全分開的。

圖61 動態(tài)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)

電機空心軸的機械鎖是新設計的?，F(xiàn)在用比例磁鐵取代了“數(shù)字化”電磁鐵，這對用戶來說的好處是沒有了上鎖噪聲。電流消耗也降低了。

（2）電機的改進

最大力矩由1.1N·m提升至1.4N·m。轉(zhuǎn)子位置傳感器配備了雙倍數(shù)量的磁極組，因此傳感器分辨率就從15°提升至 7.5°了。

（3）主動轉(zhuǎn)向控制單元J792的改進

該控制單元通過FlexRay數(shù)據(jù)總線來進行通信?，F(xiàn)在不再使用三個單獨的供電插頭來連接了，而是使用一個單件式插排來連接了，使用一個雙核處理器，如圖62所示。

圖62 主動轉(zhuǎn)向控制單元J792

（4）售后保養(yǎng)內(nèi)容

在售后維修保養(yǎng)方面，第2代動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與第1代是一樣的。如果必須要更換執(zhí)行機構(gòu)的話，那么就必須更換整個執(zhí)行機構(gòu)/轉(zhuǎn)向柱這個總成了；如果需要更換轉(zhuǎn)向柱，那么完好的執(zhí)行機構(gòu)仍可再次使用。

（六）自適應定速巡航 （ACC）

這款奧迪 A4上使用的是第4代ACC。此前奧迪 Q7 （車型 4M）使用過這項最新技術(shù)，A4則是奧迪車中第2個使用該技術(shù)的車。 A4上這款ACC系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能以及操縱和售后服務內(nèi)容方面，與 Q7 車型（4M）上是一樣的。

奧迪 A4車上也有基于ACC的輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在奧迪 Q7（車型4M）上首次采用的。奧迪 A4上使用輔助系統(tǒng)，主要是為了提高效率和減少CO2排放，尤其是對于帶有ACC的預見式高效輔助系統(tǒng)和高效（efficiency）模式時。

由駕駛員設定的與前車的時間間隔可以通過該系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)修改（可變時間間隔）。在某些情形下，把變速器切換到慣性滑行狀態(tài)更為高效（即使正在跟車行駛）。

在以前，只有當探測到前面沒有車輛且導航數(shù)據(jù)分析表明道路、車速限制和環(huán)境狀況適合時， 才可以激活慣性滑行狀態(tài)。

（待續(xù)）