寶馬魔毯智慧空氣懸掛系統是什麼?寶馬7系標配嗎?一文帶你瞭解

技術名稱

:BMW魔毯智慧空氣懸掛系統。

配備車型

:BMW M760Li xDrive V12 豪華套裝、BMW M760Li xDrive V12 運動套裝標配。

BMW 740Li xDrive 行政型 豪華套裝、BMW 740Li xDrive 行政型 M運動套裝可選配,費用是29000元;BMW 750Li xDrive V8 M運動套裝、BMW 750Li xDrive V8 豪華套裝可選配,費用是41000元。

技術原理

:ACD利用搭載於車輛前擋風上的立體攝像頭實時掃描道路顛簸起伏及障礙,車輛主動舒適駕駛系統(ACD)根據採集到的路面資訊和車身感測器資料,調整懸掛阻尼及轉向系統,以抵消車輛透過顛簸路面和緊急避障時車身產生的橫向及縱向擺動,提升車輛乘坐舒適性、安全性及動態駕駛效能。

寶馬魔毯智慧空氣懸掛系統是什麼?寶馬7系標配嗎?一文帶你瞭解

BMW魔毯智慧空氣懸掛系統工作原理圖

魔毯智慧空氣懸掛系統(以下簡稱:魔毯懸掛),實際為帶有道路預覽(Road Preview)功能的主動舒適駕駛系統(Active Comfort Drive)。相較於之前的自適應駕駛系統(Adaptive Drive),裝配有最新魔毯懸掛的車型,在應對各種複雜路面及車輛行駛狀態下,都可實現出色乘坐舒適性與卓越駕控體驗的完美結合。

魔毯懸掛,主要由以下幾個系統組成:1,動態減振控制系統;2,整體主動轉向系統;3,智慧全輪驅動系統。另外,包括以下部件:4個車輪速度感測器;前後軸的電動主動穩定杆;12V蓄電池及逆變器;前擋風玻璃立體攝像頭,等等。

1,動態減振控制系統(Electronic Damper Control)

為了滿足客戶對於乘坐舒適性與駕駛動態的需求,G12標配有動態減振控制系統。

註釋:G12是目前這一代寶馬7系的底盤代號;而在中期改款後,其底盤代號變為G12 LCI,代表的是中期改款長軸距7系(2019年至今)。

該系統利用車輛前後軸可獨立調節的空氣減振,實時調整減振器的壓縮及回彈阻尼,以抵消路面顛簸起伏造成的車身晃動。這種減振控制,在提升了車輛安全性及舒適度的同時又增強了駕駛動態。

動態減振控制系統(EDC)由以下部件組成:

4個電控調節的減振器;

垂直動態平臺(VDP)控制單元;

4個車身高度感測器;

用以測定車身運動的感測器總成(俯仰及側傾)。

垂直動態平臺(VDP)控制單元利用車身運動、車輛橫向及縱向移動、轉向角度、路面狀況等各種資料計算出每個車輪上的減振器電子控制閥的控制指令,減振器根據指令完成每秒約100次阻尼調整,以此保證在任何駕駛場景下都能做到快速響應。

為了保證車輛在動態駕駛時車身有更好的穩定性,G12還配備有電動主動式側傾穩定裝置(Electric Active Roll Stabilization)。

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圖中A為傳統被動側傾穩定;B為主動側傾穩定

如上圖所示,裝備有主動式側傾穩定裝置的車輛,在轉彎時車身側傾被主動穩定器所施加的反向力矩抵消,確保車身動態十分平穩。

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圖中A傳統側傾穩定裝置側傾角度;B主動穩定裝置側傾角度

從上圖可以看出,裝配有主動穩定裝置的車輛對於側傾的抑制能力更佳。

2,整體主動轉向系統(Integral Active Steering)

整體主動轉向系統,使車輛無論是在轉彎還是高速變道的過程中都能擁有更好的靈活性。位於後軸上的側向偏離調節可允許後輪擁有最大+/-3度轉向角度。相較於未在後軸裝配側向偏離調節(HSR)的車型,最大轉彎半徑被減小約1米。後軸側向偏離控制在車速約為5公里/小時至最大車速範圍之內,都可正常工作。

後軸車輪的轉向請求由車輛動態穩定控制系統(DSC)發出,藉助執行部件內部的絲槓螺母機構在電機帶動下旋轉所產生線性移動來驅動後輪產生小幅度轉向。側向偏離調節(HSR)控制單元利用位置感測器採集到的資料計算出後軸車輪的轉向角度並控制其實現線性位移。

車速在60公里/小時以內,後軸側向偏離調節(HSR)會控制後軸車輪實現與前軸車輪的反向偏轉,從而提升車輛機動性。而在車速達到60公里/小時以上時,後軸車輪與前軸車輪可實現同向偏轉,以此增加車輛高速過彎時的穩定性。

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圖示為整體轉向系統控制邏輯:A為反向偏轉;B為同向偏轉

在快速轉向時,車輛會產生顯著的偏航趨勢,引發車輛由於慣性導致的重心偏移。

車輛動態穩定控制系統監測到駕駛意圖與車身響應之間有偏差,會利用後軸實現轉向干預並保持車身穩定性。這種轉向干預的速度極快,以至於很難被駕駛者察覺到。

另外,在整個干預過程中,很大程度上不需要車輛動態穩定系統進行制動介入,因此可使車輛保持穩定的同時可最大程度保留動態駕駛體驗。

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圖示為動態穩定控制系統和整體主動轉向系統控制車輛轉彎時的動態干預過程

A表示動態穩定系統控制單個車輪制動防止出現轉向不足,B表示後軸轉向干預防止出現轉向不足。

車輛快速行駛時,駕駛員對轉彎角度預估有誤,容易導致車輛出現轉向不足。此時,後軸側向偏離調節(HSR)可針對車輛轉向不足進行干預,以提升車輛主動安全性。

車輛在不同路面的駕駛動態控制

車輛急剎時,路面一側較為溼滑,導致車身向低附著力的一側偏航。發生緊急制動時,傳統車輛的駕駛員必須採取正確的措施來應對這種情形;而配備有動態穩定控制系統的車輛,可利用後軸轉向干預對車輛偏航進行校正,以保持行駛穩定性。

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A未配備動態穩定控制系統;B配備動態穩定控制系統;C配備動態穩定系統及後軸側向偏離調節

從圖A可以看出,未配備DSC的車型,其最大制動力來自於路面乾燥的一側,路面較為溼滑的一側產生的制動力較小,並由此產生橫擺力矩導致車輛向右滑動。

圖B中配備有DSC的車輛制動時,每個車輪的制動力都會被實時測量以減弱車身的橫擺力矩。車輛的制動距離可能會稍微增加,但可以避免車輛發生失控狀況。

圖C中配備有DSC及後軸側向偏離調節的車輛在制動時,DSC控制單元會計算後輪的轉向角度。後軸側向偏離調節執行器將計算出的轉向角度轉換成後輪主動轉向角度,以此抵消車身出現的橫擺。DSC與HSR系統的聯動,既可使車輛實施最大制動力,又可最大限度地縮短制動距離。透過轉向互動和制動干預,大幅提升了車輛的主動安全性及駕駛動態表現。

3,智慧全輪驅動系統(xDrive)

寶馬智慧全輪驅動系統(xDrive)自2003年面世以來,已在眾多車型中配備該系統。

該系統在工作狀態下會根據道路情況不斷改變扭矩的分配,向前後車輪傳輸各自所需要的扭矩,預設狀態下前後扭矩分配比為40:60,最大前後扭矩分配比例為0:100到100:0之間。扭矩分配可以在0。1秒內完成。

車輛在行駛過程中,如果系統發現車輛可能轉向不足時,前輪會受到反作用力,開始被拖向彎道外側,會減少分配給前軸的扭矩,將幾乎所有動力都輸送至後軸。該系統還不斷與動態穩定系統(DSC)交換資訊,進而可以從一開始就識別到車輪的摩擦力。

一旦車輪出現附著力不足,電機會鎖定xDrive的膜片式離合器,並透過額外的驅動力矩使這個車輪擁有更好的附著力,同時附著力不足的車輪也會得到制動裝置的有效控制。這就意味著,即使車輛行駛在部分結冰的道路上,也都會有適量的扭矩被輸送到需要扭矩的車輪上。

ACD是否是寶馬自主研發的一項技術?

ACD是在車輛所配備的各種硬體基礎上構建起的一整套控制邏輯,該技術是寶馬長期專注動態駕駛所積累的成果,是自主研發的一項技術。

寶馬ACD與賓士ABC、E-ABC、MBC有何異同?

賓士主動車身控制系統(ABC),是賓士用來描述其全液壓主動懸掛系統的代稱。

該系統可有效控制車身動態,基本消除車輛在轉彎、加速和制動等場景下產生的橫向/縱向力矩,保證車輛駕駛穩定性及安全性。該液壓懸掛系統響應速度比寶馬的空氣懸掛快速,但對車輛的動態駕駛效能提升不如寶馬的空氣懸掛。

賓士E-ABC在原有的ABC基礎上可利用新加入的48V電池,實現對每個車輪上的全液壓主動懸掛進行單獨調節,進一步提升ABC在應對複雜路況時對於車身及懸掛的控制,保證駕駛舒適性及安全性。該技術雖與寶馬動態減振控制系統實現原理有差異,但追求的方向一致,即提升車輛舒適性的同時提升車輛動態駕駛表現。

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賓士魔力懸掛的工作原理示意圖

賓士魔力車身控制系統(MBC),在原有的ABC技術上引入路面感知系統(Road Surface Scan)。

其原理在於利用車身前部搭載的立體攝像頭,在最高130公里/小時的車速下,實時識別車輛前方15米內的道路顛簸起伏,根據路面資訊實時調整各個車輪的減振器去抵消路面顛簸造成的車身擺動。

該技術與寶馬的主動舒適駕駛系統(ACD)實現原理接近,都是利用立體攝像頭識別路面資訊,實現主動調整懸掛系統,保持車輛行駛穩定性。

總結

透過以上對ACD系統的各個組成部分工作原理和運作邏輯的解讀,不難發現:BMW ACD並非單純是大量零部件的堆疊,而是將此前搭載在車輛上相對分散的系統,透過ACD連線在一起,在不影響原有駕駛舒適性的前提下,提升車輛的動態駕駛效能。