[汽車之家 新鮮技術] 在零部件領域里,采埃孚(ZF)的名聲就像是“寶馬”在汽車品牌陣營里那樣廣為人知,這個之前精專于底盤系統的供應商在迎來自己第一百個年頭的同時,也將展開全新的未來——它完成了對另一零部件巨頭天合(TRW)公司的收購。如果這樣量級的收購發生在主機廠之間,那么就相當于大家看到了“寶馬將福特購入麾下”之類的新聞。那么,這樣的一個采埃孚,會有怎樣的變化?我們也許可以從采埃孚的全球發布會中找到答案。
■ 齊柏林飛艇背景/采埃孚的百年簡史
大多數人對于零部件供應商都比較陌生,所以,讓我們先從采埃孚(ZF)的歷史開始,來認識下這家公司。
在開始的時候,我提到過齊柏林飛艇,說到齊柏林飛艇和汽車的聯系,相信大多數人第一個想到的應該是當年為齊柏林飛艇設計發動機的邁巴赫,而我們今天要講到的采埃孚(ZF)這家公司,其誕生和齊柏林飛艇有著更加密切的關系。
究竟有多密切呢?密切到齊柏林飛艇和采埃孚是同一個老板!1915年的夏天,齊柏林飛艇公司的創始者費迪南德•馮•齊柏林伯爵Ferdinand von Zeppelin在腓特烈港(Friedrichshafen)正式創立了“Zahnradfabrik”公司,即采埃孚,至今腓特烈港仍然是采埃孚的總部所在地。
那時候的齊柏林伯爵一心撲在自己的飛艇上,而并沒有太多為這個新創立的“齒輪工廠”做太多考慮,采埃孚能有今天,更多要感謝在創立時的一位領導人阿爾弗雷德•馮•索登-弗勞恩霍夫伯爵(Alfred von Soden-Fraunhofen),這個出生在巴伐利亞州的貴族在戴姆勒發動機公司(Daimler-Motoren-Gesellschaft)工作期間就一直和齊柏林伯爵保持著聯系,隨后在1910年加入齊柏林伯爵的飛艇公司工作。而后他被任命為采埃孚的總經理,正是他引入了新的齒輪制造工藝,解決了飛艇傳動的問題。
興登堡號飛艇的慘劇和一戰后《凡爾賽條約》的簽訂對于德國的航空業都是重大的打擊,采埃孚由索登-弗勞恩霍夫帶領著轉向汽車行業發展,1920年,采埃孚的首款汽車變速箱Soden transmission誕生了,該產品直接以索登的名字命名。
好了,現在,你對采埃孚這家公司應該已經有所了解,接下來我們就進入正題,從采埃孚最新的SUV開始,體驗采埃孚的最新技術吧。
■ 采埃孚智能城市車輛Smart Urban Vehicle
采埃孚打造了一款“SUV”,這個“SUV”可和我們平常說的SUV完全不是一碼事,它是“Smart Urban Vehicle”智能城市車輛的簡稱(我們日常所說的SUV是Sport Utility Vehicle的縮寫)。注:在文章發布后,采埃孚官方又將此車英文名改成了“AUV”,意為Advanced Urban Vehicle。
這是一輛基于微型車尺寸打造而來的原型車,將采埃孚的輪邊電驅動扭轉梁技術、轉向角度可達75度的前車橋、云計算互聯、智能泊車輔助及遙控駕駛等功能集成與一身。
我們從前車橋開始說起,因為這是這輛車滿足“城市”用途的關鍵之一,看到那個夸張的轉向角度了嗎?它的前輪轉向角度可以達到75度(一般車在40-50度),這讓它的轉向靈活性大幅提升,轉向直徑只需要6.5米,這意味著,在一個雙車道道路上,它就能一次性完成180度掉頭。靈活的轉向對于泊車也無疑方便了很多,長度接近4米的小車能輕松一次性停進一個比車身長半米左右的側方空位,對于一般車輛而言,即便能夠停進去,也要反復騰挪多次。
能實現這一大轉向角度主要得益于整車的布局結構設計,首先是將后橋作為驅動橋,使得車頭有更多的空間來滿足車輪大轉動角度的需求,同時也可以容納下特別設計的車輪軸承座(羊角)以及雙叉臂懸架,電動助力轉向機布置在發動機艙上部也是實現大轉向角度的關鍵,因為只有車輪上部才有空間布置轉向拉桿連接的那一套連桿結構。
eTB輪邊電驅動電動扭轉梁的后橋更是該車的核心,采埃孚將驅動系統集成在了懸架結構上,使得整體結構簡單緊湊,節省了大量空間,對于小型車輛而言,能夠為后排乘客提供了更大的乘坐空間,或者為電池組留出更多必要空間。
兩個電動機獨立驅動左右后輪,每個能產生40千瓦的功率,經減速器可輸出最大1400!っ椎呐ぞ,轉速可達21000轉/分,讓這輛智能城市車輛能達到150公里/小時的車速。
相比使用輪轂電機的方式而言,采用輪邊驅動的優勢在于車輪轉動的慣量小,加速制動以及操控方面更具備優勢,相比通過半軸傳動、電機布置于中央的傳統方式而言,輪邊驅動的傳動效率更高,集成于扭轉梁的設計還很巧妙的解決了布置和線束的問題。
再來看看采埃孚的智能泊車輔助功能,乍看起來它和目前已經應用到量產車上的各類自動泊車系統似乎沒有太多區別,依靠車頭車尾的12個超聲波雷達和兩個紅外傳感器提供信息,由控制系統來對轉向機、電動機進行控制,對垂直和側方車位均有效,而且也支持自動駛出的功能。那么,有什么特別的嗎?我想在車外控制泊車應該算特別之處了,這套系統可以在車外通過智能手機或者智能手表來連接,使駕駛者在車外完成自動泊車的控制過程,這樣就能應付駕乘人員不便上下車的車位了。另外,系統可以控制兩臺電機在低速泊車時反向旋轉,輔助轉向,進一步提高車輛的靈活性。
點擊下面的視頻,查看采埃孚外控制自動泊車的功能演示。(手機拍攝質量有限,敬請理解。)
如果對自動泊車沒信心,你還可以在車外使用智能設備遙控車輛行駛,車輛的前后左右控制非常簡單,比如要向左前方前進,你只需要把手指放在屏幕控制區域左前方的位置即可,橫向的位置決定車輪轉向的角度,垂直方向的位置則決定車輛行駛的速度,為了安全,遙控駕駛的車速被設定為3公里/小時左右。未來,這套系統擁有更大的想象空間,比如實現全自動泊車,駕乘者抵達目的地后下車,按一下手表,車子自己去找停車位,離開的時候再按一下按鈕,車子就像佐羅的馬聽到哨聲那樣,自動駛來,多么便利和人性化。
點擊下面的視頻,查看車外遙控駕駛的功能演示。(手機拍攝質量有限,敬請理解。)
“云”是時下最流行的概念,這輛“SUV”也使用了云技術來提升其智能化程度。他們使用的云計算技術被命名為預見性云輔助(PreVision Cloud Assist)功能。
這款智能車輛還配備了一個理念獨特的方向盤,方向盤頂部設計了有一小塊OLED屏幕,可以顯示云輔助系統發送的提示信息,同時方向盤內置傳感器,可以監測駕駛者是否握持方向盤,如果駕駛員雙手離開方向盤,車輛可以根據這一信號和車輛情況的判斷對駕駛員發出警告或激活駕駛輔助系統。
■ 自動駕駛與傳感器/未來汽車有幾只“眼”?
天合的加入讓采埃孚在諸多傳感器方面告別了空白,而依托這些傳感器,天合的技術團隊所開發的高速公路自動駕駛技術也成為了現實。
準確的說,這套系統應該稱之為“半自動駕駛輔助系統”,其功能和目前比較主流的自適應巡航+車道保持功能基本一致,在大多數情況下駕駛者不需要控制車輛,相對高級一點的功能在于,車輛可以根據轉向燈的信號輸入自動變換車道(每次變換一條車道)。接下來,工程師會開發能夠自動超車的360度全景感應系統,自動駕駛的應用范圍和適應的路況將會更廣。
自動駕駛的幾個組件有著廣闊的功能延展空間,他們能夠延伸出諸多駕駛輔助的功能,來提升車輛的主動安全性,這些主動安全的功能對于采埃孚來說簡直是大躍進,因為他們之前沒有這個領域的傳感器產品。比如自動緊急制動系統AEB、緊急轉向輔助功能ESA等等。目前的毫米波雷達已經能夠根據車輛速度來調整探測角度和探測距離,使車輛在不同條件下都有更好的反應能力。
這些傳感器每一個都像是汽車的一只眼睛,對于一輛車而言,要想實現更高的自動化程度,就必須做到“眼觀六路”,最快速最完整的獲取周圍環境的信息。所以,“眼睛”的技術至關重要,相比雷達而言,攝像頭的未來似乎更有想象的空間,前面我們所體驗的第三代攝像頭S-Cam3系列已經開始裝配到歐洲、亞洲和北美的緊湊型、中型轎車產品上,能夠識別交通燈、大型動物等,能在夜晚識別行人。
目前天合已經在開發第四代攝像頭S-Cam4系列,這代產品將采用Mobileye公司的EyeQ4芯片并將于2018年投放市場,新一代攝像頭在性能參數上會比目前的第三代更強,而且可以識別自行車等非機動車輛。
不過,單目攝像頭似乎還是沒有辦法滿足人們對未來的想象,已經有供應商開發出了雙目(雙攝像頭)的產品,可以精準測算距離,識別更多物品。天合也因此開發了全新的三目攝像頭TriCam,這是一個直接集成了“三只眼睛”的模塊,在普通鏡頭的基礎上,增加了一個用于長距離探測的攝像頭,范圍可達300米,另一個攝像頭則是專門用于觀察近距離廣角范圍的魚眼攝像頭,這樣這個模塊可以同時監測近距離、中等距離和遠距離的情況,全面對周圍環境做出判斷。
不論怎么看,三目攝像頭的優勢都很明顯,這讓我們對汽車在未來所能實現的功能也有了更多想象。未來會不會是一個充滿“三眼”汽車的世界?
■ 輕量化技術——塑料做彈簧?
采埃孚的輕量化理念主要體現在材料和結構兩個方面,目前批量的輕量化產品主要是在底盤部件方面。在三四年前,采埃孚還曾展示過一個全碳纖維復合材料的一體化麥弗遜懸架,也讓我印象深刻。
■ 乘員安全/機智的安全帶
天合在乘員約束系統方面積累的豐富經驗和先進技術對于采埃孚來說絕對是一筆巨大的財富,它讓采埃孚一下子就擁有了安全帶方面的產品和技術。你所聽過的諸多汽車大品牌的各種預防碰撞(pre打頭的種種)中最關鍵的一項可逆式的預緊安全帶,背后的主要供應商之一,就是天合。
下面的視頻展示了安全帶卡扣舉升裝置的工作原理和應用場景,大家可以觀看視頻了解這套系統是如何工作的。
下面的視頻展示了可逆式的預緊安全帶和車輛各系統聯動反應的視頻,大家可觀看視頻了解它是如何發揮作用的。
■ 能轉向的后輪
在全新的奧迪Q7上,搭載了采埃孚全新的主動式后輪轉向系統(AKC),采埃孚在后輪轉向系統方面有較豐富的經驗,之前寶馬7系和5系所搭載的后輪轉向系統,就是來自采埃孚。點擊這里了解AKC更多內容
『保時捷911就配備了AKC后輪主動轉向技術,不過由于后部布局的關系,它是兩個執行器』
我們可以先看到一段視頻了解一下之前老的后輪轉向系統是如何工作的。
實際體驗了一下“手動版本”的AKC,發現后輪介入的效果確實非常明顯,結合在Q7上的感受來看,AKC的控制系統做的還是比較完善的,介入幾乎讓人無法察覺。
小結:
這一次技術體驗,采埃孚方面拿出的智能城市車輛算是一個亮點,相對于其他采埃孚已經發布過的技術而言,我認為采埃孚最大的收獲,就是收購了天合,并擁有了諸多和安全相關的傳感器、安全帶等技術,讓采埃孚立刻具備了進軍主動安全領域的門票,在自動化方面也得到了很好的彌補。我想,不久之后,重新整合天合資源的采埃孚,會給我們帶來更多驚喜。(文/汽車之家 范鑫)
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