魔术车身控制系统基本介绍
魔法身体控制系统(MAGIC BODY CONTROL)我们通常借用“魔法毯子”一词来描述这个强大的技术系统。魔法毯——第一次听到这个词的时候,我们会对他产生各种联想。泰宁感觉像毯子吗?)其实应用在车身上的“魔毯”并不神秘。更多的科学技术智慧(R & ampd、生产、通信、认识、控制等)凝结了。
回到魔毯系统的发展,他是通过上一代非常成熟的主动悬挂系统(ACTIVE BODY CONTROL)开发的“电池”悬挂系统,通过全自动(智能)调整悬挂,即前挡风立体相机实时扫描道路状态,收集数据后通过4个
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如果不理解上面提到的“电池支持”一词,我就简单说明一下。这个词经常用于建筑力学、机械工程,当结构受到外力(或载荷)时,通过结构构件将力传递到结构支撑,再传递到车身。车身也通过支撑将反作用力传递给构件,形成稳定的状态。所以在这里,我把魔毯描述为“战地支持”。
与传统悬挂相比,具有减震装置可以非常智能、流畅地使用的优点,通过采集前的道路情况提前通知悬挂,可以提高车辆的舒适度。魔毯可以补偿转弯时车身倾斜、加速或急刹车时车身纵坡情况,有效减少路面颠簸引起的共振和冲击,魔毯系统有助于补偿任何中部下的影响。
为了今天向大家解释,我以宝马为例。首先,让我列出目前宝马上装有魔法毯子系统的车型。
方案
宝马“魔毯”包括哪些部件?
1.动态减振控制系统
2.全主动转向系统
3.智能前轮驱动系统
4.四轮速度传感器
5.前后传动稳定杆
6.12V电池和逆变器
7.挡风玻璃下的立体照相机
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宝马魔术车身控制系统工作原理:
1.首先通过前挡风里面的双面摄像头来实时监测路面情况。
(1) 摄像头可探测前方约0.5M-1.4M这么一段距离。
(2) 宝马(kafas)摄像头精度在1-2cm之间。
(3) 需要各项传感器反馈的信息做辅助判断。
2. 这些信息经控制单元转换后形成010001这类的编码,传入车身控制系统电脑中。
3. 经电脑计算,输出执行命令,控制液压泵体与控制阀构成的执行机构。
4. 最终由前后轴的电动主动稳定杆、电子空气悬挂执行,达到令车身始终保持水平姿态的目的。
再深入解释一下他的系统:
1.摆动平衡装置:主要目的就是做到过弯变线时候车子几乎不侧倾,听起来非常高大上,现实开起来体验也确实爽。
其原理不难,与普通车型相比,只是替换原车底盘内前后两根平衡杆,由原来左右串联在一起机械式联动,改成电子调节并分配不同的力来电调节平衡杆,其原理就是通过内置马达给需要加力的一侧分配力,最后以达到平衡的效果。
2.水平调节装置:主要目的就是车辆在急加速、急刹车的时候,解决抬头、点头现象,使得车身更加稳定,以此类推也适用于起伏路面。
他的原理就是在每个车轮上方增加一个水平调节模块,配合kafas摄像机对路面路况做预判,从而有效的减少车辆形式时起伏、晃动。
3.动态减振控制系统(Electronic Damper Control)
宝马定位高端客户群体,在原本7系基础上再次提升客户的乘坐舒适性与驾驶动态的感受,这一代G12开始标配具有动态减振控制系统。
在这代7系开始,宝马对前后轴可独立调节的空气减振做了升级,通过电脑计算处理,争对不同路面情况做实时调整(减振器的压缩及回弹阻尼)。
从而更进一步提升了宝马高端车型的舒适效果,将动态减振控制能力赋予车身,将宝马的安全性又提升了一个台阶;配备上电子水平调节装置,让宝马的高端长轴距车型也具备了动态操控及稳定性(宝马的这部分亮点,超越了同级别车型)。
4.再次给大家强调罗列一下动态减振控制系统(EDC)都有哪些部件组成?
- l四组电控调节减振器
- 垂直动态平台(VDP)控制单元
- 四个车身高度传感器
- 测定车身运动传感器总成(俯仰及侧倾)
买7系多花几万来选配,能得到这么多高科技的硬核技术支持,超值。
5.我再说一下垂直动态平台(VDP)控制单元是什么逻辑原理:
VDP通过车辆行驶时运动状态的反馈,来输出指令控制车辆;VDP要获取车辆的横向移动、纵向移动、转向角度、路面状况等各种不计其数的细微变化,将路况转换为数据的形式做计算,向每个减振器的电子控制阀发出控制指令,减振器根据指令完成任务(最高为每秒约100次的阻尼调整)以此保证在任何驾驶场景下都能做到快速响应,这么高频次的阻尼调节,在我们传统机械式减震上是无法实现的。
图中A为传统被动侧倾稳定;B为主动侧倾稳定。
6.动主动式侧倾稳定装置(Electric Active Roll Stabilization):
宝马为了保证自己的操控特性,车辆在动态驾驶时使用主动式侧倾稳定装置,来更好的稳定车身姿态。
如上图所示,装备有主动式侧倾稳定装置的车辆,在转弯时车身侧倾被主动稳定器所施加的反向力矩抵消,确保车身动态十分平稳。
7.主动侧倾装置与传统机械被动侧倾装置效果曲线对比:
图中A传统侧倾稳定装置侧倾角度;B主动稳定装置侧倾角度。
从上图可以看出,装配有主动稳定装置的车辆对于侧倾的抑制能力更佳。
上面已经展示了宝马魔毯的7大特色,别着急,后面还有硬核技术,为宝马的魔毯技术买单,您这钱花的真值。
8. 整体主动转向系统(Integral Active Steering)
指整体四轮转向系统,它的作用是通过电机改变后轮角度,从而实现高速、低速过弯时使汽车保持平稳、顺畅(整体主动转向系统目前只有高端的车型上才有,例如宝马7系和5系GT)。
简单粗暴的形容:就是后轮可以随动,做小范围的转向。
整体主动转向系统也是需要控制电脑来计算操控的,仍然是电脑接受车辆各种的动态行驶信号,随后综合的判断输出一个相适的转向角度,使后轮产生小幅度的转向,后轮与前轮同向偏转,提升高速过弯的稳定性。
- 整体主动转向系统优势:
有利于长轴距车型:相比未在后轴装配侧向偏离调节的车型,最大转弯半径比装配的车型大约1米。
可以降低在高速状态下遇到突发情况的危险性,提高动态转向灵敏度,保持方向盘的稳定性,保持车辆高速行驶平顺。
车辆快速行驶时,驾驶员如果对转弯角度预估有误,容易导致车辆出现转向不足,此时后轴侧向偏离调节可针对车辆转向不足进行干预,以提升车辆主动安全性。
- 劣势:当然是后期车龄不断增加,维修更换的成本很高,买7系腰包得硬,上岁数需要好好保养才行。
图示为整体转向系统控制逻辑:A为反向偏转;B为同向偏转。
图示为动态稳定控制系统和整体主动转向系统控制车辆转弯时的动态干预过程
A表示动态稳定系统控制单个车轮制动防止出现转向不足,B表示后轴转向干预防止出现转向不足。
A未配备动态稳定控制系统的车辆;B配备动态稳定控制系统的车辆;C配备动态稳定系统及后轴侧向偏离调节的车辆
9.智能全轮驱动系统(xDrive):
宝马智能全轮驱动系统(xDrive)自2003年面世以来,已在众多车型中配备该系统。
该系统在工作状态下会根据道路情况不断改变扭矩的分配,向前后车轮传输各自所需要的扭矩,默认状态下前后扭矩分配比为40:60,最大前后扭矩分配比例为0:100到100:0之间。扭矩分配可以在0.1秒内完成。
车辆在行驶过程中,如果系统发现车辆可能转向不足时,前轮会受到反作用力,开始被拖向弯道外侧,会减少分配给前轴的扭矩,将几乎所有动力都输送至后轴。
该系统还不断与动态稳定系统(DSC)交换信息,进而可以从一开始就识别到车轮的摩擦力,一旦车轮出现附着力不足,电机会锁定xDrive的膜片式离合器,并通过额外的驱动力矩使这个车轮拥有更好的附着力,同时附着力不足的车轮也会得到制动装置的有效控制。
关键的问题来了:魔术车身控制系统是否是宝马自主研发的一项技术?
魔毯技术是在车辆所具备的各种硬件基础上,重新建起的一整套控制逻辑算法,魔毯技术是车企在长期专注动态驾驶研究所积累的成果,是属于自主研发的一项技术。
与同级别奔驰S相比他俩谁水平更高?
宝马采用的是电子空气弹簧,奔驰使用的是电子液压弹簧,液压弹簧优势就是响应速度快,不用等待充气泄气的过程;宝马首先采用前后电子防倾杆,再通过双目摄像头提前扫描路况来克服空气弹簧反应比液压弹簧反应慢的缺点,最终他们呈现的效果是一样的。
(奔驰魔毯悬挂系统:由多个传感器和执行器组成,传感器由内后视镜后方的前视双目立体摄像头、三轴加速度传感器和车身高度传感器构成;执行器由弹簧支撑杆、电子控制器和由液压管路、机油泵、冷却器、机油储槽及控制阀组成的液压伺服机制构成。)奔驰没有电子防倾杆操控不如宝马的电子防倾杆来的稳。
总结:
如果您记不住以上这些繁琐的技术解释,您可以看以下几个简单的概述:
- 魔毯悬挂的优势包括:
1. 提供全时车身稳定功能。
2. 更好的驾乘感受。
3. 车身运动最小化,减小晕车感。
4. 消减车身颠簸和侧倾。
- 其劣势包括:
1. 维护高成本。
2. 系统失效将导致失去驾驶平稳性。
3. 需要非常快速的计算处理能力,对芯片要求高。
宝马的魔毯技术并非凭空而出,他的技术是有前期多年实战数据做支撑,并且这一代配备魔毯的宝马7系,并不是一味的配件堆叠推新,更不会存在新技术的不稳定问题,而是将此前搭载在车辆上相对分散的系统,通过“魔术车身控制系统”高效地连在一起,在不影响原有驾驶舒适性的前提下,又一次提升车辆的动态驾驶性能。
我对魔毯的真实驾感分享:
宝马魔毯最主要在侧倾、抑制方面有明显效果感觉,几乎可以实现弱化80%,人家花大价钱研发这项绝活,被我这么简单地总结,感觉有点看不起宝马似的,毕竟之前的7系车型在悬挂舒适方面已经非常优秀了。
无论过弯侧倾、抑制,还是紧急变道,只要你方向打过来,他就能牢牢把车贴在地面上,具备稳如老狗的特性,体感不生硬。
宝马非常有趣的一点就是在滤震效果上并没有完全滤掉路面回馈,为了我们这些宝马粉儿保留了下来路面回馈的体感,真正滤掉你不需要的,留下驾驶者最喜欢的。
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