奥迪A8的48-V电气系统：主动悬架与全轮转向的革新之路

SAE International - 国际自动机工程师学会

近日，奥迪全新款A8旗舰车型震撼登场，其最大亮点在于引入了可完全调控的机电混合悬挂系统。该系统通过前置摄像头实时探测路况，智能指示主动悬挂进行预判式反应，确保车辆始终保持最佳行驶状态。48-V电气系统助力奥迪A8迈向主动悬架新篇章。每个车轮都配备有电机，由48-V主电力系统提供强大动力。此外，悬挂系统还融入了传动轮、钛金属扭力杆旋管以及高达1100牛顿·米力矩的控制杆，共同打造出卓越的驾驶体验。

在SAE国际的专访中，我们有机会与奥迪A8可变悬挂研发部门主管Thomas Muller深入交流。他透露，48V电动力技术的引入，不仅带来了电动增压器等新技术，更使得机电混合可变悬挂系统得以实现。这款悬挂系统摒弃了传统的液压辅助技术，通过独立控制系统，实现每个车轮的独立微调，从而显著提升了乘员舒适度、动力性能及安全性。

1.1 ◉ 主动悬挂的革新

同时，奥迪的主动集成转向系统也备受瞩目。它将转向齿条、动态转向杆与后桥转向系统完美融合，为驾驶者带来更加精准、稳定的操控体验。Thomas表示，这套动态全轮转向系统同样凝聚了众多技术精华，将为驾驶者带来更多驾驶乐趣。

1.2 ◉ 全轮转向系统的提升

得益于全新的动态全轮转向系统，奥迪A8的过弯半径进一步缩短至37.4英尺（约11.4米），这一成绩甚至超越了A4的38英尺（约11.6米），使A8在都市交通中更为灵活自如。A8的动态全轮转向系统减少了过弯半径，增强了操控性和舒适性。为了实现这一卓越性能，研发团队精心将后轮的转向角度调整了5度，这一数值是同级竞品的两倍。结合主动悬挂技术，A8提供了既舒适又易于操控的驾驶体验，尤其在变道时，车辆的俯仰和翻滚振动显著减少，为乘客带来更为平稳的乘坐感受。

2.1 ◉ 悬挂反应机制

SAE：主动悬挂系统的工作原理是怎样的？

Thomas：我们的驾驶员辅助系统配备了Mobileye单目摄像机，它能捕捉路面纵向信息，分辨率高达1.2至6英寸（约3至16厘米）。这些信息随后会传递给底盘控制器，指导其调高或降低悬挂，以适应即将面临的路况变化，如减速带或路面坑洼。通过Mobileye摄像机和底盘控制器实现快速调整。在弯道行驶时，主动悬挂系统能显著减少车身侧倾，从而提升乘员的舒适度。这一系统不仅赋予了车辆更高的敏捷性，还优化了平衡效果，让驾驶者在A8这样的高端车型中也能体验到前所未有的操控乐趣。

同时，它还与车上的预警式侧向传感器相连，对侧面冲击做出迅速反应，确保在发生碰撞时，车辆结构能够有效地吸收冲击能量，保障乘员的安全。

2.2 ◉ 能量与力的处理

SAE：该系统的反应速度如何？其涉及的能量和力又是怎样的？

Thomas：在车轮层面，前轮承受3.7千牛（832磅力），后轮承受3.3千牛（742磅力）的力。系统在能耗方面表现出色。但更关键的是，每个车轮每秒都可能面临16千牛（3597磅力）的梯度变化。结合0到6赫兹的信号带宽，意味着系统每15毫秒就能做出一次减震调整。同时，该系统非常高效。在默认状态下，它不会产生任何能耗，只会专注于空气悬挂系统。只有当需要调整悬挂时，才会产生相应的力。特别是在城市和高速公路环境下的高效运作，城市驾驶环境中的能耗仅为40到60瓦，高速公路上更低。即便是遇到路面不平的情况，其能耗也仅为250瓦。即使在德国纽博格林赛道这样严苛的环境下，单圈能耗也仅为400瓦。

◉ 潜在的应用与协同

展望未来，这套主动悬挂系统有望广泛应用于更多奥迪车型中。该技术除应用于A8外，未来有望拓展到更多奥迪车型。它能在手动驾驶和“辅助”驾驶情况下提供卓越的舒适度和操控性，让乘员在高速行驶中也能享受如同高速列车般的乘坐体验。同时，通过奥迪驾驶模式选项（Audi Drive Select）提供的三种设置选项——“舒适”、“自动”和“活力”，驾驶者可以根据个人喜好和需求进行自由选择。

在技术合作方面，我们与全球领先的科技公司紧密合作，通过与顶尖科技公司的合作，持续推动创新。这些合作伙伴不仅为我们提供了先进的技术支持，更助力我们在汽车行业中保持领先地位。在奥迪，我们拥有强大的内部研发团队，他们负责构思并完善主动悬挂系统的初始概念。这一阶段的工作成果，包括所有的知识产权，都由奥迪内部严密保护。随后，我们会将项目拆解成不同的环节，并寻找在这些环节上具备专长的供应商进行合作。例如，Ovalo公司被选定为转弯模块硬件的主要供应商，而大陆集团则负责提供电子硬件方面的技术支持。这种与全球顶尖科技公司的紧密合作，不仅推动了主动悬挂技术的持续进步，也确保了奥迪在汽车行业中的领先地位。