Audi przygotowuje się do cyfryzacji i podłączenia komory silnika do układu kierowniczego i zawieszenia.Zmierzamy powoli w kierunku wykorzystywania technologii przyszłości na pokładach samochodów. Połączenie z chmurą, komunikacja V2X (pojazd-z-wszystkim) oraz technologie pozwalające na jazdę autonomiczną, to wszystko jest powodem dla których Audi przygotowuje się do rzeczywistego połączenia komory silnika ze wszystkimi pozostałymi komponentami, które rządzą jazdą, kierowaniem, zatrzymywaniem i reakcją pojazdu.
To kolejny krok Audi, wprowadzający system, który jest już pionierem. W 2017 w Audi Q7 producent zaprezentował elektroniczną platformę podwozia (ECP), która inteligentnie łączy różne technologie sterowania podwoziem w SUV-ie, takie jak adaptacyjne zawieszenie pneumatyczne i układ kierowniczy na wszystkie koła – oraz w wersji SQ7 i SQ8, elektroniczną stabilizację przechyłu.
Zintegrowany procesor dynamiki pojazdu ECP w przyszłości będzie obsługiwał kontrolę dynamiki wzdłużnej i poprzecznej, a także zarządzanie energią i układem napędowym: odzyskiwanie energii podczas hamowania, określanie stopnia kompresji amortyzatora w ciągu milisekund i utrzymywanie pojazdu precyzyjnie na torze – wszystko praktycznie w tym samym czasie. Cel rozwoju przyszłych generacji podwozi jest jasny – oprócz jeszcze większego rozłożenia między sportem a komfortem, integracja technologii zwiększających wydajność będzie odgrywać kluczową rolę.
Przyszły procesor dynamiki pojazdu będzie działać około dziesięć razy szybciej niż obecne systemy. Nowością będzie również jego modułowa użyteczność dla różnych typów układów napędowych. Innymi słowy, pojazdów napędzanych silnikiem ICE, hybrydowych lub elektrycznych, W przednim, na wszystkie koła lub na tylne koła w modelach elektrycznych. W rezultacie centralny komputer dynamiki pojazdu, oprócz funkcji car-to-x, będzie również zapewniał funkcje na żądanie.
Doskonałym przykładem ilustrującym ogromny wysiłek, jaki Audi wkłada w techniczną konstrukcję podwozia, jest elektryczna stabilizacja przechyłu zastosowana w Audi SQ7 i SQ8. Dzięki inteligentnemu połączeniu system może w pełni wykorzystać swój potencjał. Przechyły nadwozia pełnowymiarowego SUV-a podczas pokonywania zakrętów i zmiany obciążenia są ograniczone do minimum. Ponadto zapewnia pełnowymiarowym SUV-om Audi niezwykle wysoką dynamikę poprzeczną, co zapewnia kierowcy imponujące wrażenia z jazdy.
W sytuacjach szybkiego pokonywania zakrętów, dzięki elektronicznej regulacji drążka stabilizatora, przechyły nadwozia są zmniejszone, ponieważ stabilizator w ciągu milisekund płynnie unosi bok pojazdu znajdujący się na zewnątrz zakrętu w stosunku do sił odśrodkowych z momentem do 1200 Nm. Dzięki temu możliwe są wyższe prędkości na zakrętach i wyraźnie zmniejsza się również reakcje na zmianę obciążenia. Podczas jazdy na wprost, na przykład na nierównej nawierzchni, przekładnia planetarna rozłącza dwie połowy stabilizatora, co zwiększa komfort jazdy. Jako centralna jednostka sterująca, Electronic Chassis Platform dopasowuje również informacje z innych technologii podwozia w SQ7 i SQ8, takich jak układ kierowniczy na wszystkie koła, zawieszenie pneumatyczne i sportowy mechanizm różnicowy quattro.
Kolejna atrakcja podwozia z funkcją zdecydowanie zwiększającą komfort zastosowano w Audi A8. Tutaj działa aktywne zawieszenie: w pełni aktywny, sterowany elektromechanicznie układ zawieszenia. Każde koło ma jeden silnik elektryczny, który jest zasilany z 48-woltowego podstawowego układu elektrycznego. Sygnały sterujące dla aktywnego zawieszenia są wysyłane przez elektroniczną platformę podwozia co pięć milisekund. Napęd pasowy i kompaktowa przekładnia falowa zamieniają moment obrotowy silnika elektrycznego na 1100 Nm i przenoszą go na stalową rurę skrętną. Od końca drążka skrętnego siła dociera do podwozia za pośrednictwem dźwigni i drążka sprzęgającego. Na osi przedniej działa na amortyzator pneumatyczny adaptacyjnego zawieszenia pneumatycznego, a na osi tylnej na wahacz poprzeczny.
W ten sposób każde koło Audi A8 może być oddzielnie poddawane dodatkowym obciążeniom lub odciążane i dostosowywane do danej jezdni. Dzięki temu aktywnie kontroluje pozycję nadwozia w każdej sytuacji na drodze. Dzięki elastyczności aktywnego zawieszenia, właściwości jezdne zostały rozszerzone do zupełnie nowego zakresu. Kiedy kierowca wybiera tryb dynamiczny w systemie Audi drive select, samochód staje się bardziej sportowy: mocno skręca w zakręty, kąty przechyłu są tylko o połowę mniejsze w porównaniu z normalnym zawieszeniem, a nadwozie prawie nie ugina się podczas hamowania. Jednak w trybie komfortowym płynnie unosi się nad wszelkiego rodzaju nierównościami powierzchni. Aby uspokoić nadwozie, aktywne zawieszenie stale – dostosowywane do danej sytuacji na drodze – dostarcza lub usuwa energię z ciała. W ten sposób kierowca i pasażerowie są praktycznie „odłączeni” od mechanicznego układu napędowego i efektów jazdy.
Z drugiej strony, w przypadku zbliżającego się zderzenia bocznego z prędkością ponad 25 km/h, aktywne zawieszenie A8 natychmiast unosi nadwozie nawet o 80 milimetrów. W rezultacie drugi samochód uczestniczący w wypadku zderzy się z limuzyną tylko w jeszcze bardziej odpornym obszarze. Odkształcenie kabiny pasażerskiej i uderzenie w pasażerów, zwłaszcza w klatce piersiowej i brzuchu, może być zatem nawet o 50 procent mniejsze niż w przypadku zderzenia bocznego bez podnoszenia zawieszenia. Tutaj ponownie ECP jest odpowiedzialny za aktywację aktywnego zawieszenia i jego połączenie z innymi elementami podwozia, takimi jak resor pneumatyczny. Rezultat: najwyższy komfort jazdy i maksymalne bezpieczeństwo.
ECP nowej generacji przyjmuje to, co jest określane jako podejście holistyczne i nadaje nowy wymiar elementom sterującym podwozia. Audi twierdzi, że komputer centralny będzie miał około dziesięciokrotnie większą moc niż obecny (i tak już bardzo zaawansowany) procesor i może jednocześnie uruchamiać do 90 komponentów – w porównaniu do nie więcej niż 24 obecnie.Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, każdy z niezależnych systemów posiada własny system kontroli. Dodatkowo oddzielne jednostki przetwarzające monitorują sygnały przychodzące z algorytmów komputera centralnego.
„Potencjał polega na tym, że z każdego systemu można uzyskać trochę więcej… więcej sportowego charakteru, większej wydajności i większego komfortu” – wyjaśnił Klaus Diepold, który jest odpowiedzialny za architekturę sieci rozwoju podwozia. Zintegrowany system kontroli hamulców (iBRS) modeli Audi e-tron ilustruje coraz większe powiązanie technologii podwozia i układu napędowego. W rezultacie efektywność staje się trzecim celem rozwoju podwozia, obok komfortu i sportowego charakteru.
Na przykład system rekuperacji przyczynia się do 30% zasięgu elektrycznego SUV-a. System iBRS obejmuje dwa silniki elektryczne, a także hydraulicznie zintegrowany układ hamulcowy w tym procesie i jako pierwszy łączy trzy różne typy rekuperacji: ręczną rekuperację przy zastosowaniu łopatek, automatyczną rekuperację za pomocą predykcyjnego asystenta wydajności oraz rekuperację hamulca z płynnym przejściem między zwalnianiem elektrycznym i hydraulicznym. Audi e-tron odzyskuje do 0,3 g wyłącznie za pomocą silników elektrycznych bez użycia konwencjonalnego hamulca – dzieje się tak w ponad 90 procentach wszystkich przypadków zwalniania. W rezultacie praktycznie wszystkie normalne manewry hamowania są energicznie przesyłane z powrotem do akumulatora.
Kierowcy mogą wybrać poziom rekuperacji w Audi e-tron w trzech etapach za pomocą łopatek zmiany biegów. Na najniższym poziomie samochód toczy się swobodnie bez dodatkowego momentu oporu, gdy stopa kierowcy jest zdjęta z pedału przyspieszenia. Na najwyższym poziomie elektryczny SUV wyraźnie zmniejsza prędkość – kierowca może zwalniać i przyspieszać wyłącznie za pomocą pedału przyspieszenia, co powoduje tak zwane odczucie jednego pedału. W tym przypadku do zwalniania nie trzeba używać pedału hamulca. Hamulce kół działają dopiero poniżej progu 10 km/h, gdy naciśnięcie pedału hamulca przekroczy 0,3 g lub gdy akumulator jest w pełni naładowany, a zatem nie jest możliwa rekuperacja hamulca.
Ze względu na nową koncepcję elektrohydraulicznego uruchamiania, którą Audi stosuje w produkowanych seryjnie samochodach z napędem elektrycznym, kierowca nie może już dostrzec przejścia od rekuperacji hamulca elektrycznego poprzez elektryczne silniki trakcyjne do efektu hamowania mechanicznego poprzez hydraulicznie sterowany konwencjonalny hamulec cierny. To „mieszanie hamulców” skutkuje efektywnie zmiennym wyczuciem pedału z jasno określonym, stałym punktem nacisku, tak jak w pojeździe z konwencjonalnym silnikiem spalinowym i hydraulicznymi hamulcami kół. Pedał hamulca nie jest podłączony do układu hydraulicznego, przejście od hamulca silnikowego przez silniki elektryczne do hamulca konwencjonalnego jest płynne i nie jest już wyczuwalne stopą kierowcy.
iBRS jest obsługiwany przez asystenta wydajności, który jest standardowym wyposażeniem. System rozpoznaje środowisko ruchu i trasę za pomocą czujników radarowych, obrazów z kamer, danych nawigacyjnych i informacji o trasie pojazdu. Gdy tylko kierowca zdejmie nogę z prawego pedału ma sens, odpowiednie informacje zostaną podane w wirtualnym kokpicie Audi. W interakcji z opcjonalnym adaptacyjnym asystentem tempomatu, asystent wydajności może również przewidywać spowolnienie i przyspieszenie elektrycznego SUV-a.
Czy Twoje następne Audi będzie miało lepszą znajomość fizyki? Pomijając koszty, Audi dostrzega największe korzyści z zastosowania go w pojazdach o większej masie i wyższym środku ciężkości – więc spodziewaj się go wkrótce w produktach elektrycznych z wyższej półki i w przyszłości w innych pojazdach, gdy będą przeprojektowane.
Źródło i zdjęcia: Audi AG
