Audi quattro 1980
Ngày nay, nhờ vào hệ thống khung gầm liên kết thông minh cũng như nền tảng khung gầm điện tử (Electronic Chassis Platform – ECP), các hệ thống hỗ trợ khung gầm thông minh của hãng như hệ thống cân bằng lật chủ động điện cơ (eAWS), hệ thống treo chủ động thông minh, hệ thống đánh lái bốn bánh (DAS) có thể thể hiện hết tiềm năng vốn có của chúng. Trên những chiếc xe điện như e-tron, hệ thống kiểm soát phanh tích hợp (iBRS) chứng minh cho việc sự hiệu quả sẽ dần trở thành yếu tố thứ ba trong việc phát triển khung gầm, bên cạnh sự thoải mái và thể thao. Trong tương lai, khi sở hữu hệ thống điều khiển công nghệ cao, máy tính của xe có thể đồng thời kiểm soát sự vận hành đến 90 hệ thống khác nhau.
Tiến đến hệ thống điều khiển tích hợp đa năng
Audi luôn kiên trì theo đuổi ý tưởng về công nghệ tích hợp hệ thống khung và dẫn động. Ở tương lai, họ cho biết một chiếc xe sở hữu bộ xử lý đa năng tích hợp có thể kiểm soát được cả những động năng ngang và dọc xe cũng như quản lý năng lượng mà hệ dẫn động cung cấp. Khi đó, chiếc xe vừa có thể kiểm soát lực phanh, vừa có thể tích trữ năng lượng sinh ra từ việc phanh và kiểm soát đúng theo hướng mà người lái mong muốn, trong vòng một vài mili-giây.
Hệ thống xử lý đa năng của những chiếc Audi tương lai sẽ có thể kiểm soát nhiều khía cạnh hơn như khung gầm, dẫn động và cả phục hồi năng lượng. Hệ thống đó được cho là có thể xử lý nhanh hơn đến mười lần và điều khiển 90 hệ thống trên xe cùng lúc, thay vì chỉ 20 như hiện tại. ECP mới sẽ có thể được sử dụng ở nhiều kiểu động cơ, nhiều kiểu dẫn động khác nhau. Từ đó, các hệ thống trên xe có thể được điều khiển theo yêu cầu, thậm chí thực hiện các giao tiếp “car-to-x” với môi trường xung quanh.
Công nghệ khung gầm được Audi chú trọng phát triển sử dụng bộ điều khiển điện tử thông minh để liên kết các chi tiết cơ khí và chức năng của chiếc xe. ECP ra mắt lần đầu vào năm 2015 trên Audi Q7 và đến nay, nó gần như đã có mặt trên tất cả các mẫu xe của hãng. Nhờ vào công nghệ này, các hệ thống khung gầm ngày càng có cơ sở, liên kết với nhau để phát triển, mang đến cảm giác thoải mái, thể thao hơn trong quá trình vận hành.
Từ thoải mái đến thể thao và sự hỗ trợ đến từ liên kết hệ thống
Hệ thống treo trên nền tảng khung gầm điện tử của Audi SQ7
Để có thể thấy được tiềm năng của công nghệ liên kết đa hệ thống thông minh trên những chiếc Audi, ta lấy ví dụ ở hệ thống cân bằng lật điện tử, được sử dụng trên hai chiếc SUV SQ7 và SQ8. Ở các trường hợp vào cua tốc độ cao, hệ thống điều chỉnh điện tử của thanh cân bằng sẽ bắt đầu hoạt động. Khi đó, hệ thống cân bằng sẽ nhẹ nhàng nâng thân xe phía bên ngoài (theo góc cua) với lực nâng lên đến 1.200 Nm, chống lại lực ly tâm sinh ra và được thực hiện trong khoảng thời gian tính bằng mili-giây. Nhờ vào sự hỗ trợ này, chiếc xe có thể dễ dàng vào cua ở tốc độ cao hơn, đồng thời giảm lực tác động lên toàn bộ thân xe.
Cơ cấu cân bằng lật cơ điện từ
Khi vận hành ở các cung đường xấu, hệ thống bánh răng hành tinh sẽ tách đôi thanh cân bằng nhằm cải thiện sự thoải mái cho xe. ECP của SQ7 và SQ8 đóng vai trò là bộ điều khiển trung tâm, kết hợp hoàn hảo với các công nghệ khung gầm khác của xe như vi-sai thể thao quattro, hệ thống đánh lái bốn bánh, treo khí nén,… mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người lái và hành khách bên trong.
Một ví dụ khác về sự tiện dụng của công nghệ đa liên kết khung gầm là hệ thống tăng cường sự thoải mái của Audi A8. Ở đây, công nghệ đa liên kết sẽ được sử dụng trên hệ thống treo chủ động cơ học điện từ. Mỗi bánh xe sẽ được trang bị mô-tơ điện, cấp nguồn bởi hệ thống điện 48-volt và được điều khiển bởi bộ xử lý trung tâm của nền tảng khung gầm mỗi năm mili-giây. Để tạo lực, một bộ đai truyền và bánh răng được sử dụng để biến đổi mô-men của mô-tơ điện lên 1.100 Nm và truyền chúng đến trục cân bằng, từ đó, lực này được truyền đến khung gầm với hệ thống treo chủ động.
Hệ thống treo chủ động của Audi A8
Với phương pháp này, từng bánh xe của Audi A8 có thể được điều khiển một cách riêng lẻ nhằm đáp lại lực tác động lên chúng và thích ứng tốt hơn với bất kì điều kiện đường nào, từ đó, vị trí thân xe của A8 mới sẽ được duy trì. Khi người lái chọn chế độ lái Dynamic, chiếc xe ngay lập tức trở nên thể thao hơn. Khung gầm sẽ vững chắc hơn khi cua cũng như phanh, góc nghiêng cũng được cải thiện, chỉ bằng khoảng nửa so với chế độ thông thường. Trái ngược với Dynamic, chế độ Comfort mang đến cảm giác êm ái nhờ vào hệ thống treo chủ động liên tục thay đổi và thích ứng với mặt đường. Do đó, người ngồi trên xe thậm chí sẽ không thể cảm nhận được điều kiện đường bên ngoài.
Mặc khác, hệ thống treo chủ động của xe kết hợp cùng các hệ thống cảnh báo tiền va chạm sẽ giúp bảo vệ hành khách bên trong tốt hơn. Khi phát hiện trường hợp sắp va chạm ngang hông với tốc độ lớn hơn 25 km/h, hệ thống treo bên chuẩn bị sẽ lập tức nâng cao gầm xe lên thêm 80 mm. Theo Audi, việc nâng thân xe lên nhằm đảm bảo lực tác động được truyền vào đúng khu vực chịu lực của khung bảo vệ, nhờ đó, giúp hành khách bên trong có thể giảm thiểu đến 50% chấn thương ở vùng bụng và ngực.
Kết hợp cùng hệ thống phanh công nghệ cao
Trên e-tron, Audi trang bị cho xe hệ thống kiểm soát phanh tích hợp và hệ thống này cho thấy sự kết hợp ngày càng rõ rệt của hệ thống truyền động và khung gầm của xe. Kết quả, hiệu suất trở thành mục tiêu phát triển thứ ba khi phát triển khung gầm.
Với hệ thống này, chiếc SUV chạy điện có thể di chuyển quãng đường lên đến thêm 30%, tại sao lại như vậy? Hệ thống kiểm soát phanh tích hợp có một phần gọi là hệ thống phục hồi năng lượng, cho phép sạc lại pin của xe trong lúc di chuyển. Ba cách được sử dụng để sạc pin ở đây là thủ công với lẫy chuyển số, phục hồi tự động thông qua các dự đoán của hệ thống và phục hồi bằng việc phanh điện và phanh truyền thống. Chiếc e-tron có thể phục hồi tối đa ở lực phanh 0,3 g thông qua hệ thống phanh điện và được sử dụng ở hầu hết các lần giảm tốc.
Người lái có thể lựa chọn ba chế độ phục hồi năng lượng khác nhau thông qua lẫy số. Ở chế độ thấp nhất, chiếc xe sẽ có thể lướt đi, duy trì tốc độ mặc dù người lái không sử dụng chân ga. Ở chế độ cao nhất, hệ thống sẽ chú ý đến sự thay đổi tốc độ và sẽ hỗ trợ người lái tăng tốc, giảm tốc bằng một bàn đạp duy nhất mà không cần sử dụng chân phanh để giảm tốc. Đáng tiếc thay, ở thời điểm hiện tại, hệ thống này chỉ có thể hoạt động ở tốc độ dưới 10 km/h. Khi lực phanh lớn hơn 0,3 g hoặc khi pin được sạc đầy, chế độ này sẽ không hoạt động.
Với hệ thống vận hành thủy lực điện này, Audi là hãng đầu tiên sử dụng công nghệ phục hồi năng lượng phanh đặc biệt này trên một chiếc xe thương mại. Nhờ vào công nghệ mới này, việc chuyển đổi từ phanh truyền thống sang phanh điện và phanh động cơ được trơn tru hơn, cảm giác phanh lúc chuyển đổi tạo ra một cách hoàn hảo.
Hệ dẫn động của Audi e-tron
Sự chuyển đổi được thực hiện thông qua một hệ thống phức tạp. Hệ thống này sở hữu pít-tông thủy lực đặt trong bộ phanh nhỏ để tạo ra thêm lực phanh. Ở trường hợp khẩn cấp, hệ thống này chỉ cần 150 mili-giây để có thể đạt được lực phanh tối đa, tính từ lúc bàn đạp phanh nhận được lực. Tùy vào điều kiện vận hành, hệ thống quản lý phanh tích hợp sẽ tự điều chỉnh tốc độ của xe theo nhiều phương pháp phanh khác nhau – một cách điện tử và độc lập trên từng trục bánh. Với hệ thống này, chiếc xe có thể tối đa việc phục hồi năng lượng.
Sự liên kết giữa các hệ thống cũng hiện rõ trong hệ thống này với việc iBRS hỗ trợ hiệu suất của xe. Hệ thống này sử dụng các cảm biến, ra-đa, camera, thông tin từ định vị và giao tiếp “car-to-x” để nhận biết tình hình giao thông xung quanh. Ngay khi nó cho rằng đó là trường hợp người lái sẽ bỏ chân ga, hệ thống sẽ thông báo trên màn hình. Trình tự động này khi kết hợp với tính năng kiểm soát hành trình thích ứng sẽ giúp chiếc xe hoạt động tiết kiệm nhiên liệu hơn
Nguồn: Audi
