前面講了奧迪當前的幾種四驅,今天就針對目前奧迪廣泛應用的多片離合器式适時四驅quattro ultra進行詳細的介紹下,内容比較多,會分多個部分來講解,有興趣的記得關注賴工。
系統介紹quattro已經代表着出色的牽引力,動力驅動和安全性。新的quattro ultra技術又在quattro的這些優勢基礎上增加了高效屬性。
quattro ultra是一款全時四驅系統(官方叫法,實際更接近基于四驅為主的适時四驅),具有主動後軸扭矩矢量控制功能。集成在ESP控制單元中的電子差速鎖(EDS)(作用于所有驅動輪)和車輪選擇性扭矩控制可提供增強的牽引力和車輛行駛動力。該系統包括一個電控多片式離合器,帶離合器執行器的全輪驅動控制單元以及後橋驅動器中集成執行器的牙嵌式離合器。
扭矩矢量控制,聽着很高級,其實在四驅領域用得很多了。
扭矩矢量控制功能簡介扭矩矢量控制在轉彎時可提供更好的牽引力,從而讓你感覺到足夠的駕駛動力。扭矩矢量控制是ESP控制單元中的一項軟件功能。
驅動動力學原理告訴我們,可傳遞給彎道外側車輪的最大驅動轉矩随橫向加速度的增加而增加,而可傳遞給彎道内側車輪的最大驅動轉矩則減小相同的量。下圖說明了這種動作的原理:
這是由離心力的作用引起的,離心力作用于車輛的重心,其作用線朝向彎道的外側。這産生了所謂的側傾扭矩,該扭矩通過車輪得以穩定。該側傾扭矩減小了内輪上的負荷并增加了外輪上的負荷。因此,彎道内側的車輪無法傳遞與彎道外側的車輪相同的扭矩。
開放式差速器始終以大約1:1的比例将驅動扭矩分配到軸上的兩個車輪。如果在轉彎時傳遞給彎道内側車輪的最大驅動扭矩減小,彎道外側的車輪也隻能獲得相同的扭矩傳遞,雖然外側車輪上的較高有效負載将允許你加載更高的驅動扭矩。彎道内側的車輪決定了可傳遞的驅動扭矩,如果在彎道内側的車輪發生驅動扭矩損失,如打滑空轉,則驅動扭矩通過動力傳動系統的傳輸将被中斷。
通過控制彎道内側車輪的制動力産生額外的扭矩。這樣,額外的驅動扭矩将被傳遞到彎道外側的車輪上。
該系統對車輪負載的變化做出反應,而不會對車輪打滑做出反應。系統在轉彎時處于激活狀态,并在車輪出現嚴重打滑之前進行幹預。該系統通過計算轉彎時彎道内側車輪上負載的減少量和彎道外側車輪上負載的增加量來實現。該計算主要基于轉向角和橫向加速度傳感器産生的測量數據。
由此,ESP控制單元确定彎道内側車輪所需的制動壓力。所需的制動壓力相對較低,大約為 5 bar – 15 bar,最大程度地降低了制動負載。
扭矩矢量控制可提供高水平的駕駛動力,同時将系統複雜性降至最低,并提供出色的乘坐舒适性。
下面是曲線說明:
上圖左一紅線1.)和左二,左三紅線2.)3.)的情況說明:
1.)轉彎時無制動幹預
由于可傳遞的驅動扭矩的大小取決于彎道内側的車輪,因此可傳遞給彎道外側的車輪的扭矩不能超過内側。
2.) 和3.) 制動幹預下轉彎
通過主動制動幹預,在減小彎道内側載荷的情況下,車輪上會産生制動扭矩。該制動扭矩用作附加扭矩,因此增加了傳遞到彎道内側車輪的總扭矩,因為需要更多的驅動扭矩來克服制動扭矩。
因此,更高的驅動扭矩也可以施加在彎道外側的車輪上。該扭矩在大小上等于傳遞到彎道内側車輪的總扭矩(制動扭矩 驅動扭矩)。
扭矩矢量控制作用結果下面對比下直線行駛,彎道行駛情況下的扭矩變化情況:
直線行駛:
車輪負載和驅動扭矩在兩側均勻分布。
負載轉彎:
由于離心力的作用,車輪負載向彎道外側移動。
外側輪上較高的驅動扭矩會導緻圍繞車輛垂直軸的附加扭矩(橫擺力矩)。該橫擺力矩具有将車輛轉向彎道的作用。因此,車輛可實現更高的轉彎速度,并具有精确,敏捷和更精确的操控性(行駛動态)。結果就是改善了行駛動态。
quattro ultra技術的特點是後輪驅動中多片式離合器和狗爪離合器之間的巧妙配合。為了減少阻力損失,可以通過打開這兩個離合器來停用傳動軸和後橋驅動器的各個部分。反過來,這可以節省大量燃料并降低CO2排放。
全輪驅動控制單元中的智能全輪驅動控制策略會連續計算車輛的行駛狀态,并向後橋分配驅動扭矩。為了便于計算,全輪驅動控制單元通過FlexRay總線與多個其他控制單元聯網。在此技術的基礎上,控制單元以10毫秒的時間間隔記錄并評估與車輛行駛狀态相關的所有數據。
如果控制單元檢測到不需要全輪驅動,即此時全輪驅動沒有任何優勢的駕駛工況下,它會轉換為前輪驅動。如果控制單元檢測到全輪驅動具有明顯優勢的駕駛工況,後橋将在大約200毫秒内被激活,并提供足夠的驅動扭矩。
控制策略非常智能,他可以提前預判,在大多數情況下,它可以提前大約500毫秒計算出扭矩要需求。這意味着全輪驅動甚至會在需求之前即被激活。
下一期針對系統組成零件詳細解析,内容較多,賴工作為資深鍵盤俠也需要時間的嘛。[看]
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