衡以行道
2019-08-16许晖
许晖
早在2016年,采埃孚就在北京车展公布了其全新电动技术事业部,以及针对中国市场的发展计划。数年间细数采埃孚全球技术日上,逐年增加的电驱动零部件科技产品。不难看出其视“电动化技术”为一种进化之路。就在本次活动前两周时间,采埃孚再次宣布进一步扩大其在电驱动方面的投入,为其电驱动技术事业部新建办公大楼,扩大生产基地。倘若不是亲身经历,是很难相信一家以传统汽车零部件技术所著称的跨国零部件企业,会在短短的几年之间进化成一家不但坚守原有高品质汽车零部件,更潜心在已有核心工艺上拓展电驱动领域前瞻技术的科技公司。
新一代8挡混动自动变速器
在采埃孚众多好评产品之中,8速自动变速器应该最为脍炙人口。尽管现在纯电驱动汽车市场看似异常火爆,但是从内燃机过渡到全新动力源发动机的过程之中,混合动力是不会缺席的重要环节。采埃孚作为掌握第一手数据的老牌零部件企业,其对汽车市场的发展估算是到2030年至少仍有70%的新车配备内燃机。而混合动力驱动系统,只要能提供足够续航里程和电源功率,在纯电模式下满足日常交通的需要,便可大幅度降低CO2排放。为此采埃孚通过智能化设计出新一代适用于8挡混动自动变速器(8HP)。
如何在不增加变速器的外尺寸的情况下,把所有部件集成在内是一个技术难题,这关乎到日后主机厂的产品设计布局。尺寸更小的全新液压控制单元,以及最大功率为160kW,持续输出功率80kW,纯电模式下提供450N·m牛米峰值扭矩,采用焊接铜棒代替复绕铜丝技术的全新小型电机,为这项挑战提供了可能。8HP主体仍由四组行星齿轮和五组换挡元件组成,但模块化设计能搭配轻混、全混系统及插电式混合动力系统,并在24kW到160kW的功率区间内实现最佳动力。微调摩擦功率后,每公里CO2的排放量将降低1克。预计2022年在德国萨尔布吕肯市开始生产的全新一代8挡混动自动变速器。随后将在中美两国同步生产。
全新电动车2挡减速器
对于电动车来说,如何尽可能增加电池续航里程十分重要。通常来说,能源转化效率每提高1%,续航里程将增加2%。采埃孚利用在电机、齿轮箱和功率电子领域所掌握的相关专业知识,开发出了最大额定功率为140kW的新型电机,可让能耗將得到显著降低。若与单挡减速器相比,在70km/h的速度下进行换档,其续航里程甚至能增加多达5%。有趣的是,这款新型2挡减速器可根据客户需求,连接到车辆CAN总线通信,也可以通过连接数字地图和GPS实现换挡功能。譬如车辆可以通过GPS路线识别到下一个充电站的距离,预测行驶距离并切换到省电(Eco)模式。汽车制造商可以得到两种提高能量转化效率的选择。要么选择在延长电池续航里程的同时保持电池尺寸不变,也可以选择相同续航里程之下使用更小的电池。
飞毯(Flying Carpet)2.0
采埃孚这些年来对于车辆运动控制产品一直处于推陈出新的过程。稍微有所留意的读者,对于依据行驶状态和路况,采用四个执行器调整每个车悬架运动的“sMOTION全自动减振系统”;在低速时操控后桥沿与前轮反向转动,高速时则让后轮与前轮同向转动的“AKC主动式后轮转向系统”;“线控转向系统”以及“主动制动系统IBC”一定不会陌生。采埃孚本次所展示,具备预测功能底盘FlyingCarpet2.0正是这四款产品的集合体。sMOTION有助于防止车辆在加速、制动、转向或在路上颠簸行驶时可能发生的前倾或后仰、摇晃和弹起。而AKC系统提高行驶方向稳定性,加上另外两个底盘零部件构成的完整系统,几乎可以优化车辆在任何行驶状态的驾乘体验。关键在于,飞毯2.0并非简单的系统拼凑。cubiX控制系统利用反馈控制算法来连接和协调主动执行器和半主动执行器,成为飞毯2.0智能底盘的中央网络。这种可扩展的系统基于模块化设计,几乎能满足所有汽车制造商的快速部署需求。虽然“飞毯”这个略微魔幻的名字看似与科技有点格格不入。可在亲身乘坐具有这套智能底盘系统的测试车辆之后,估计大家就不这么认为了。
外置侧面安全气囊(Side Impact Protection)
安全气囊发明已经有段时间了,通常能在车内看到其真容的,车子也都毁差不多了,为此安全气囊通常被视为被动安全系统。可是采埃孚这次带来的全球首款带外置侧面安全气囊的预碰撞保护系统,不但让大家一睹了整个气囊爆炸过程,还令车辆完好无损。正如大部分人所认为的,现在开车除了自己要小心以外,更多要防范的是那些完全无法意料的“无妄之灾”。有时事故无法避免,而且侧面碰撞更容易对车内乘员造成危险。据数据统计,与正面碰撞相比,德国乘用车事故中约有三分之一的伤亡事故是由于侧面区域缺乏撞击缓冲区而造成的。
这套带有外置侧面安全气囊的预碰撞乘员保护系统,可将侧面碰撞事故中的严重性最多减轻多40%。仔细观察之下,不难发现,采埃孚旗下的传感器矩阵在其中起到了举足轻重的作用。当侧面前后的雷达与激光雷达侦测到高速碰撞物体的时候,由摄像头加以鉴权,激光雷达在评估物体撞击无法避免之后,依照抵近距离预测撞击时间,整套系统于撞击前数毫秒启动,并完成一个280L-400L的外部安全气囊充气动作,在A柱和C柱之间的车门区域形成撞击缓冲区。从判断到完成充气只需约150毫秒时间,该系统还可及时为其他安全部件提供信息,例如主动控制卷收器ACR8可在发生碰撞事故前向乘员发出预警,或在发生碰撞前的瞬间将乘员固定在安全位置。
预防晕车进行的合作研究
乘员舒适度可以说是采埃孚在打造下一代出行方案的过程中决定性的因素之一。许多人在长途出行中会“晕车”。 这是一种由于内耳平衡器官收集到的运动信息与其他感官(如眼睛)不同步所引起人体感知失衡症状。譬如颠簸行驶中,乘客过于专注地盯着屏幕或阅读书籍时,最容易发生这种情况。虽然个体反映出的症状不同,程度从轻微不适到严重晕车,但总归感受不好。为此采埃孚与来自德国萨尔州的神经学专家合作,共同研究如何在早期检测到晕车,以及如何避免晕车对驾乘体验产生不良影响。
实验车辆在高性能计算平台的帮助下,记录大量生理数据、摄像头数据以及与驾驶动力学相关的测量结果。该车辆也同时被用作算法开发和验证平台。目前路试里程已经超过一万公里,研究团队以热成像、图 像和驾驶动态学数据的形式,收集了超过五万GB的 中央和自主神经系统反应数据,构成了关于晕车的独特多模态数据资源。看来不久的将来,这些数据将会融入,并进一步改善采埃孚所推出的各种控制系统之中,令智能车辆上的乘员得到最舒适的路途体验。
编辑结语
出行本就意味着人们对于自主自由的向往,不应该被“拥堵、排放、事故”等外部因素所过多影响。2019采埃孚全球技术日上展示的各式未来出行科技,正努力让“更环保、更安全、更自动化”的出行需求成为可能。所以不论是“ 零愿景(Zero Vision)”,还是“观察、思考、行动(SEE、THINK、ACT)”,亦或本次的“衡以行道(MobilityLifeBalance)”。并不是一种核心口号的更迭,更应该理解成为是采埃孚对企业目标的逐步细化。也就是在未来出行的道路之上,寻求切合实际的“平衡”。这就不难解释,为什么刚在四月份喜提宝馬合作大单的不久,采埃孚又成为了菲亚特克莱斯勒汽车公司(FCA)主要的自动变速器供应商。看来其开放性技术战略得到进一步认可。