2017款一汽奥迪A4L（B9）新技术剖析（六）

张 明

2017款一汽奥迪A4L（B9）新技术剖析（六）

张 明

三、底盘

（一）总体结构

奥迪A4 （车型 8W）是新开发的（与前代车型的底盘相比）。奥迪Q7（车型 4M）是第一款采用新式纵置模块（MLBevo）平台的车，而A4则是第二款采用该平台的车，如图49所示。开发的基本目标是保持轻结构，同时解决较高的驾驶舒适性和出色的行驶动力学性能之间的矛盾。

（二）车桥和定位

1.前桥

前桥的开发是基于了纵置模块（MLBevo）平台的。奥迪A4 （车型8W） 上使用的也是五联杆式车桥，该结构在其他奥迪车型上早已经证明是成功的了（如图50所示）。

2.后桥

新式五联杆后桥的开发是基于纵置模块（MLBevo）平台的，如图51所示。

（三）带有电子减震器的底盘/运动底盘 （1BL/1BQ）

该系统是基于奥迪 A4 （车型 8K）上使用过的电子减震器系统的（去掉的），如图52所示。主要改进之处是使用了底盘控制单元J775（包含了调节软件）。另外，以前独立的系统元件车身加速度传感器，现在也与绕X轴和Y轴的力矩（侧倾力矩和俯仰力矩）传感器一同集成在J775内了。

使 用 的 是CDCivo-减 震器 （continuously damping control internalevolution的缩写，意思是连续阻尼控制内部改进） 。名称中补充的这个“internal”字样，是指把电磁阀集成到减震器内了；补充的“evolution”是指最新一代技术改进的减震器。控制单元通过PWM信号来操控相应的电磁阀，于是就形成了一个活塞阀的旁通支路。根据阀的开口截面的不同，减震器在伸长和压缩阶段的阻尼力也会跟着变化，这个控制过程可以针对某个单独车轮来实施（就是想要操控哪个车轮就能操控哪个车轮，可任选）。

图49 MLBevo平台底盘

图50 前桥

为了确定出到底需要多大的阻尼力，调节软件采用了模块化结构设计。竖直模块根据控制单元内部集成的传感器信息来评估车辆的提升运动、俯仰运动和侧倾运动。

横向模块利用转向角度传感器和横向加速度传感器（在安全气囊控制单元内）的测量数据，来识别车辆横向动力学性能。

纵向模块通过分析制动压力测量值（来自ESC）和驾驶员期望力矩（来自发动机控制单元），来评价车辆纵向动力学性能。有一个更高级的系统模块，用于应对其他系统（ESC、EPB、制动辅助等）的活动。

另外，车速和路面状态（不平度是通过控制单元J775内的车身加速度传感器测量值而确定的）也参与这个调节过程。

1.底盘控制单元 J775

与奥迪Q7 （车型 4M） 一样，这款奥迪A4车上也使用了底盘控制单元J775来进行减震器调节。就是说，J775取代了水平调节控制单元J197的这个功能。

另外，用于探测车辆垂直方向（z）的加速度值、绕车辆纵轴（x方向, 侧倾运动） 和绕车辆横轴（y方向, 俯仰运动） 的传感器，也包含在该控制单元内。

由于该控制单元还承担着为运动型差速器计算车辆行驶动力学性能的功能，因此该控制单元有两种型号。在配备有运动型车速器但没有减震调节的车上，控制单元内就省去了上述那些传感器。在没有配备运动型差速器和减震调节的车上，就不安装该控制单元了。

该控制单元安装在车上的前部中央通道处，它使用FlexRay数据总线来进行通信，如图53所示。

2.系统形态

图51 后桥

图52 电子减震器

图53 底盘控制单元J775

电子减震调节有三种不同的阻尼特性。根据在奥迪 drive select上选定的设置，就会激活相应的特性曲线，以便实现均衡、舒适或者运动这些行驶特性，如图54所示。

图54 Audi drire select设定

接通了点火开关（端子15） ，阻尼阀就会被通上短促脉冲，以便激活调节并给阀通气。在车辆停住且端子15接通时，阻尼阀会被通上约400mA的电流 （阻尼力很小，“软”特性）。如果通上约1.9A的电流，就可获得最大的阻尼力。

如果某一减震器无法激活，或者无法获取某个车辆水平传感器的测量值了，那么调节系统就会被关闭了。

这些阻尼阀是这样设计的：在不工作状态（就是没激活），仍能保持中等大小的阻尼力（相当于基本减震状态）。这样的话，虽然舒适性有所降低，但不影响车辆的动态行驶特性。

系统关闭了的话，会显示相应的黄色图形（减震器符号）和文字内容来提示驾驶员的。

3.售后服务内容

控制单元J775是在线编码的。电子减震调节有三种基本设定：

（1）学习伸张止点

将车辆置于举升器上举升，直至车轮都完全脱离与地面接触了，减震器完全伸张至止点位置了。车辆水平传感器相应的测量值会被存储到该控制单元内。

（2）学习高度传感器的零位

这个过程与其他带有自适应空气悬架或者减震调节的奥迪车一样（学习调节位置）。车轮中心到翼子板凹口的距离在4个车轮处均要测量并传给车辆诊断仪。该控制单元会存储下车辆水平传感器的相应测量值。车辆水平传感器的测量值，再加上减震器伸张止点的数据，就可以判定减震器内活塞的位置了。

（3）校准惯性传感器

这个基本设定用于校准控制单元内的这些传感器：测量侧倾运动、俯仰运动以及Z方向的车身加速度传感器。

这个基本设定可以单独使用，也可以与其他设定一同来使用。通过执行元件诊断，可以检查阻尼阀的激活情况。

在试验台上检查减震器的话，应该在关闭了点火开关时来进行，这时减震器就是没通电状态，就以基本减震状态（中等大小的阻尼力）来检测了。

（四）制动装置

电动机械式驻车制动器（EPB）

与前代车型一样，电动机械式驻车制动器是奥迪 A4车的标配，如图55所示。其结构、功能以及售后服务内容与奥迪 A7 Sportback （车型4G）上的是一样的。调节软件集成在ESC控制单元内。

（1）制动助力器 （BKV） 和制动总泵（如图56所示）

奥迪 A4上使用的是8/9的单速率特性曲线制动助力器，左、右置转向盘车均可使用。制动灯开关直接取自奥迪 Q7 （车型 4M），该开关安装在制动总泵上，是一个霍耳传感器。

图55 电动机械式驻车制动器 (EPB)

图56 制动助力器（BKV）和制动总泵

由发动机上的一个机械驱动的真空泵来负责真空供给。

在配备1.4L-TFSI发动机的车上，是没有机械驱动的真空泵的，这时使用的是来自进气歧管内的真空。

（2）踏板机构

踏板机构是全新开发的，如图57所示。为了改善传声方面的效果，所有踏板都是采用封闭截面型材制造的。这套踏板机构，重点仍是放在结构轻量化上，因此其铝制制动踏板就比前代车型上的制动踏板轻了约50%。由于采用了自动变速器车专用的支座，因此与手动变速器相比，重量可减轻约400g。S Line车的踏板上使用的是不锈钢盖罩，该装置也作为附件提供。

（3）ESC

图57 踏板机构

奥迪 A4上使用的有两种ESC 9.0，都是 Robert Bosch 公司生产的，如图58所示。配备有AAC（自适应定速巡航）的车辆，有一个大功率6活塞式液压泵和3个压力传感器（用于另行测量制动管路内的制动压力）；未配备ACC的车上，使用的是一个2活塞式液压泵。这两种ESC装置已经用于奥迪 Q7 （车型 4M）上了，用于A4时对调节软件做了相应的匹配。

图58 ESC控制单元

ESC单元安装在发动机舱内的左侧（在发动机控制单元的下方）。ESC要使用安全气囊控制单元内的传感器测量值（纵向加速度、横向加速度和横摆率）。将来传感器电子控制单元J849或者ESP传感器控制单元J419都会被取代了。车轮转速的有源式转速传感器也是直接取自奥迪Q7（车型 4M）。

操纵和驾驶员信息：

奥迪 A4使用的是两级操纵结构。短促按压ESC按键 （＜ 3s） ，就会激活运动模式，这时ASR和ESC的调节介入就会受到限制了，以便让车以更具运动性来行驶。如果按压ESC按键的时间超过了3s，那么ASR和ESC就被彻底关闭了。

（五）转向系统

这款奥迪A 4与前代车型一样，配备的也是电动机械式转向器（EPS），转向柱是机械可调式。三幅式转向盘是基本装备且也作为选装提供。动态转向系统也是选装装备。

1.转向柱（如图59所示）

机械可调式转向柱在结构和功能上，与奥迪 Q7 （车型 4M）上的是一样的。与奥迪 Q7 （车型 4M）相比，安装位置有变化，调节范围有变化（轴向/垂直方向: 60/50 mm），这些变化是通过相应匹配的支架以及不同的限位元件来实现的。如果装备了动态转向这个选装装备的话，那么所使用的转向柱就是有专门连接尺寸的了。

2.电动机械式转向器（EPS）

这种轴平行式电动机械转向器，在结构与VW 车型 Passat、Tiguan和 Touran以及 Lamborghini Gallardo上使用的转向器基本一致。

奥迪 A4上的转向器与上述大众车型相比的不同之处在于：前者的转向角传感器不是安装在转向机构中，而是安装在转向柱上的开关模块中。

奥迪 A3 （车型 8V） 和 TT（车型 FV）上使用的电动机械式转向器，其转向助力是通过电机驱动的另一个转向齿轮来实现的；而在奥迪A4上，则是通过滚珠丝杠传动来把力传递到齿条上的，就像奥迪 R8（车型 4S） 上那样的。该转向器的功能与A6、A7 Sportback （车型4G）、A8（车型4H） 和 Q7 （车型 4M）上的转向器是一样的。与这些车型不同的是，奥迪 A4上的球形螺母的驱动，是由与齿条平行布置的电机通过皮带机构来实现的。在A6、A7 Sportback（车型4G）、A8（车型4H） 和 Q7（车型 4M）上，电机则是以同心方式“包围着”齿条。

选择这种轴平行式布置，主要是考虑结构空间因素：同心式布置的安装高度约为120mm ，而轴平行式布置的安装高度仅约为60mm，如图60所示。

图59 转向柱

图60 转向器

奥迪 A4上的电动机械式转向器有两种型号，区别在于传动比不同。在配备有动态转向的车上，使用更为直接的传动比。

3.操纵和驾驶员信息

操纵的话，需要在奥迪 drive select上选择相应的模式，控制单元内预设了三个特性曲线。系统故障以大家熟悉的黄色和红色警报符号显示给驾驶员看。如果该系统所实现的最大助力转向小于最大助力能力的60%，那么红色警报符号就会亮起。

4.动态转向系统

动态转向系统在奥迪 A4上是选装装备。奥迪 A4是奥迪车中第一个配备了第2代动态转向系统的车型。第2代动态转向系统的结构和工作原理与第1代的大体是一样的。

（1）执行机构的改进

减速传动比（转向机构主动齿轮的转角与电机转角之比）由1:50改为1:30 。因此，最大调节速度就从约450°/s增至650°/s ，与此同时电机最大转速也从4500n/min 降至 3200n/min。在有稳定转向干预时，声响特性和动态特性都得到了改善。

新的二体式壳体比第1代执行机构的壳体轻约400g，如图61所示。防灰尘和防水密封性也得到了改善。减速机构腔和电机腔是完全分开的。

图61 动态转向执行机构

电机空心轴的机械锁是新设计的。现在用比例磁铁取代了“数字化”电磁铁，这对用户来说的好处是没有了上锁噪声。电流消耗也降低了。

（2）电机的改进

最大力矩由1.1N·m提升至1.4N·m。转子位置传感器配备了双倍数量的磁极组，因此传感器分辨率就从15°提升至 7.5°了。

（3）主动转向控制单元J792的改进

该控制单元通过FlexRay数据总线来进行通信。现在不再使用三个单独的供电插头来连接了，而是使用一个单件式插排来连接了，使用一个双核处理器，如图62所示。

图62 主动转向控制单元J792

（4）售后保养内容

在售后维修保养方面，第2代动态转向系统与第1代是一样的。如果必须要更换执行机构的话，那么就必须更换整个执行机构/转向柱这个总成了；如果需要更换转向柱，那么完好的执行机构仍可再次使用。

（六）自适应定速巡航 （ACC）

这款奥迪 A4上使用的是第4代ACC。此前奥迪 Q7 （车型 4M）使用过这项最新技术，A4则是奥迪车中第2个使用该技术的车。 A4上这款ACC系统在结构、功能以及操纵和售后服务内容方面，与 Q7 车型（4M）上是一样的。

奥迪 A4车上也有基于ACC的辅助系统，该系统是在奥迪 Q7（车型4M）上首次采用的。奥迪 A4上使用辅助系统，主要是为了提高效率和减少CO2排放，尤其是对于带有ACC的预见式高效辅助系统和高效（efficiency）模式时。

由驾驶员设定的与前车的时间间隔可以通过该系统在一定范围内修改（可变时间间隔）。在某些情形下，把变速器切换到惯性滑行状态更为高效（即使正在跟车行驶）。

在以前，只有当探测到前面没有车辆且导航数据分析表明道路、车速限制和环境状况适合时， 才可以激活惯性滑行状态。

（待续）