目前,大眾汽車集團(tuán)積極投入,通過集團(tuán)研發(fā)部的持續(xù)創(chuàng)新,致力于設(shè)計(jì)未來汽車世界,同時(shí)大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部也是集團(tuán)內(nèi)各品牌的戰(zhàn)略合作伙伴。其合作內(nèi)容覆蓋品牌內(nèi)的各大議題和項(xiàng)目,包括世界各地大城市未來移動(dòng)出行情境設(shè)計(jì),研發(fā)自動(dòng)駕駛概念車Sedric、全新駕駛技術(shù)、全新材料以及產(chǎn)品技術(shù)。在“2017年未來出行日”媒體日活動(dòng)中,來自沃爾夫斯堡的工程師和科學(xué)家介紹了他們所從事的,之前一直嚴(yán)格保密的課題。另外在位于沃爾夫斯堡北部的埃拉-萊辛測(cè)試賽道舉辦的這場(chǎng)高科技盛會(huì)上,我們也有幸體驗(yàn)到了大眾汽車集團(tuán)的新能源技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)。
● 大眾汽車集團(tuán)的整合性驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略——各種不同形式的新能源汽車同時(shí)發(fā)展
在未來幾年,無論是混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力汽車,還是由電池或燃料電池供電的電動(dòng)車,都會(huì)顯著增加。不過可以肯定的是,發(fā)動(dòng)機(jī)汽車仍將繼續(xù)居于至關(guān)重要的位置。除此之外,天然氣動(dòng)力汽車也將發(fā)揮重要作用,它們本質(zhì)上排放的二氧化碳量比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所排放的二氧化碳少25%。因此,在大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部的發(fā)展戰(zhàn)略和所從事的項(xiàng)目中,這類車輛也具有一定的地位。
另外,氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)也是對(duì)全電力驅(qū)動(dòng)的補(bǔ)充,是實(shí)現(xiàn)零排放驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的一個(gè)重要元素。燃料電池是一種類似于發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換器,并非像電池一樣的存儲(chǔ)設(shè)備。相比傳統(tǒng)汽車而言,這會(huì)相對(duì)減少車輛加油次數(shù)。如果車輛必須容納大量能源,這也為此提供了巨大潛力。因此,燃料電池技術(shù)的應(yīng)用是可取的,尤其是應(yīng)用在大型車輛、多用途車輛和長(zhǎng)途行駛車輛上。
◆ HyMotion駕駛體驗(yàn)
作為電力驅(qū)動(dòng)汽車的電能供應(yīng)商,大眾汽車集團(tuán)未來戰(zhàn)略中的一個(gè)重要元素就是燃料電池。目前,集團(tuán)正通過HyMotion項(xiàng)目,集中研發(fā)燃料電池技術(shù)。兩輛概念車的誕生充分展現(xiàn)了集團(tuán)在該領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的高水平技術(shù)。
奧迪A7 Sportback h-tron quattro是由集團(tuán)負(fù)責(zé)全面研發(fā)的首個(gè)燃料電池系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的測(cè)試平臺(tái)。這款奧迪A7也是整個(gè)集團(tuán)內(nèi)第一輛電動(dòng)全輪驅(qū)動(dòng)汽車,和第一個(gè)燃料電池驅(qū)動(dòng)的插電式混合動(dòng)力車。前后軸兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的最大輸出達(dá)到了驚人的170千瓦,且燃料電池的持續(xù)輸出能夠?qū)崿F(xiàn)的最高速度達(dá)180公里/小時(shí)。除了動(dòng)力稍遜一籌之外,這臺(tái)車開起來和普通的A7差異并不大。哪怕是第一次接觸它,也可以輕松駕馭。
基于帕薩特美國版研發(fā)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車型帕薩特HyMotion是一款舒適的旅行轎車,是一輛混合動(dòng)力汽車。燃料電池系統(tǒng)和混合式電池通過該電源類別中最高效的直流轉(zhuǎn)換器共同為這一創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能源。因此,該電機(jī)能夠產(chǎn)生的最大輸出達(dá)100千瓦。燃料電池的持續(xù)輸出能夠?qū)崿F(xiàn)的最高速度達(dá)160公里/小時(shí)。該燃料電池由總共由四個(gè)氫氣高壓氣缸組成,最大壓力達(dá)700巴。
◆ 二氧化碳“Lighthouse”柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
在過去四年中,致力于“燈塔項(xiàng)目(Lighthouse)”負(fù)責(zé)柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的人員一直致力于進(jìn)一步降低消耗。與此同時(shí),可持續(xù)地減少客戶相關(guān)操作中的氮氧化物(NOx)排放也十分重要。其平臺(tái)是容量為1.5升的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)。其設(shè)計(jì)擁有先進(jìn)的燃燒室、進(jìn)口和出口側(cè)的新活塞和全可變氣門機(jī)構(gòu)、用于減少摩擦的綜合組件、蓄熱和可變冷卻回路。這里的注入壓力幾乎不可能達(dá)到3000巴。由48伏電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)助力器和48伏的混合系統(tǒng)提供了額外動(dòng)力。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試路線上,配備該發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)代高爾夫車型二氧化碳排放量減少了25%到30%,同樣發(fā)揮著巨大潛力。
這一經(jīng)過證明的技術(shù)能夠在沒有任何限制條件的情況下,輕易被轉(zhuǎn)移到其他柴油乘用車上。這清楚地表明,在實(shí)現(xiàn)二氧化碳目標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng)中,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是重要的參與者。
◆ 二氧化碳“ Lighthouse ”汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
未來,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將繼續(xù)成為構(gòu)成世界范圍內(nèi)移動(dòng)出行的重要元素。因此,需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研發(fā)和優(yōu)化。在過去的四年中,大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部一直利用其“二氧化碳燈塔汽油發(fā)動(dòng)機(jī)”來評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)仍然存在的潛力。這款研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)高度壓縮的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),壓縮比率可變,具備中央定位注入閥門、進(jìn)口和出口側(cè)可變氣門正時(shí)、冷卻廢氣再循環(huán)(EGR)和一個(gè)汽油微粒過濾器。相關(guān)的48伏混合系統(tǒng)會(huì)在10千瓦的電動(dòng)機(jī)上進(jìn)行運(yùn)作。相對(duì)于同等動(dòng)力的車輛而言,該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)⒍趸嫉呐欧帕繙p少超過20%,具有進(jìn)一步發(fā)展成技術(shù)組件的價(jià)值。
● 自動(dòng)駕駛
◆ CoCar城市出行系統(tǒng)
未來,自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域會(huì)和傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域一樣實(shí)現(xiàn)多樣化的發(fā)展。作為移動(dòng)出行系統(tǒng)必不可少的要素,以及對(duì)公共交通的補(bǔ)充,自動(dòng)駕駛小型客車將發(fā)揮重要作用。這些小型客車沒有噪音,零排放且安全,一開始很有可能會(huì)在很多小城鎮(zhèn)專門制定的車道和路線上行駛。從這里開始,自動(dòng)駕駛將在短短幾年后在更多區(qū)域得到推廣。大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部已為該項(xiàng)目中的這類車輛提出了技術(shù)概念,并已經(jīng)針對(duì)內(nèi)飾設(shè)計(jì)了數(shù)個(gè)版本,通過模擬各種情景,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛小型客車車隊(duì)的最優(yōu)配置。
◆ 體驗(yàn)高爾夫GTI金卡納繞樁
汽車動(dòng)力學(xué)是自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵模塊,也是確保將客戶節(jié)能、安全且舒適地送達(dá)目的地的關(guān)鍵。大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部的目標(biāo)是研發(fā)出自主學(xué)習(xí)底盤,該底盤可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)適應(yīng)車輛和周邊環(huán)境。最終,這些動(dòng)態(tài)駕駛系統(tǒng)在各種情況下都會(huì)實(shí)現(xiàn)最佳的車輛控制。機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的最新方法建立在用于規(guī)劃路徑和用于控制調(diào)節(jié)車輛的零部件組件上。持續(xù)分析路徑,學(xué)習(xí)并針對(duì)性調(diào)整駕駛行為,確保了下一個(gè)行程會(huì)更加順利。
作為一名業(yè)余車手,其實(shí)我也很期待這臺(tái)GTI在金卡納項(xiàng)目中到底表現(xiàn)如何。結(jié)果還真的是令我大吃一驚,毫不夸張的說,這臺(tái)車自動(dòng)駕駛的技術(shù)真的已經(jīng)達(dá)到了專業(yè)車手的水準(zhǔn)。進(jìn)彎的線路非常準(zhǔn)確,油門和剎車的力度和動(dòng)作也都恰到好處。假如換做是我自己挑戰(zhàn)這個(gè)項(xiàng)目的話,我都不敢肯定自己每一次都零失誤,而且在突遇路面積水的情況下,電腦竟然能夠在第一時(shí)間把車救回來,看來一開始我真的是有點(diǎn)低估它了,它儼然就是一名“專業(yè)車手”,不過可能僅限于這一條賽道。如果去到其它賽道,應(yīng)該還需要提前寫入程序。
◆ 體驗(yàn)重型汽車的自動(dòng)駕駛
自動(dòng)駕駛卡車旨在加強(qiáng)道路安全,并提高司機(jī)的駕駛效率。這項(xiàng)技術(shù)將主要應(yīng)用于高速公路行駛及礦山運(yùn)輸情境下。不過,在后一種情境下,工程師設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的難度更大。比如卡車在路況極佳的泥路上而并非有路線標(biāo)識(shí)的馬路上行駛,礦山的洞坑或者深基坑會(huì)對(duì)路線規(guī)劃產(chǎn)生誤導(dǎo)和限制。這就要求傳感系統(tǒng)必須能夠有選擇性地識(shí)別周圍環(huán)境中的這些因素。大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部一直與曼恩(MAN)和斯堪尼亞共同開發(fā)這些系統(tǒng)。
自動(dòng)駕駛汽車必須時(shí)刻確切地知道自身所處的位置,了解周邊區(qū)域其他道路使用者會(huì)如何反應(yīng)及使用哪一條線路。所測(cè)量到的數(shù)值必須精確到幾厘米。其自身的傳感系統(tǒng)并不足以達(dá)到這個(gè)精確程度。攝像頭只能在一定程度上測(cè)量目標(biāo)物的縱深和距離,而雷達(dá)系統(tǒng)只能在有限的程度上感知物體輪廓。然而,如果將這兩個(gè)系統(tǒng)整合起來,就可以互補(bǔ)不足,創(chuàng)建一個(gè)全面而精確的環(huán)境圖像。在這個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目中,大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部正致力于研發(fā)一個(gè)可信賴的傳感器數(shù)據(jù)融合和評(píng)估系統(tǒng)。
這個(gè)項(xiàng)目的體驗(yàn)其實(shí)很有意思,首先這是我第一次乘坐重卡,而且這還是一臺(tái)自動(dòng)駕駛的重卡。其次,在這種類似野外的非鋪裝路行駛,電腦能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)到路邊的雜草和樹木嗎?盡管主駕駛有駕駛員負(fù)責(zé)看守車輛,但我的心里還是有點(diǎn)兒沒底。
進(jìn)入非鋪裝路之后,我們可以通過車內(nèi)的屏幕看到電腦正在不斷地計(jì)算路線,然后給方向盤、油門和剎車發(fā)出指令。在這段路上,卡車以將近30km/h的速度行駛,和一名普通司機(jī)駕駛的速度差不多。不過,相比之前體驗(yàn)的GTI環(huán)節(jié),這臺(tái)卡車的動(dòng)作就顯得有些生硬了,而且比人的反應(yīng)要慢一些。畢竟這個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境更復(fù)雜,對(duì)于自動(dòng)駕駛的能力要求更高。在遇到有樹枝突然擋在前方路面的情況下,車輛并不能像一名嫻熟的卡車司機(jī)一樣直接壓過,或者避開繞行,而是選擇了停在原地。此時(shí),坐在主駕駛的駕駛員必須手動(dòng)按一下解除按鈕,車輛才能繼續(xù)前行?梢,要做到完全的智能自動(dòng)駕駛,還需要大量的素材采集工作和更加智能的程序?qū)懭氚,這不是短時(shí)間內(nèi)就可以辦到的。
◆ 模擬中國交通情景,進(jìn)一步發(fā)展自動(dòng)駕駛
世界各國的交通駕駛行為各有不同。舉例來說,中國的道路狀況與德國就完全不一樣。然而,出行系統(tǒng)如果要登上世界的舞臺(tái),就需要能夠適應(yīng)各種不同的交通環(huán)境。這需要大量的測(cè)試和協(xié)調(diào)工作,尤其是對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展而言。未來,在虛擬現(xiàn)實(shí)中,自動(dòng)駕駛研發(fā)工作將占據(jù)越來越多的比例,包括模擬中國大城市極其復(fù)雜的交通情況。
◆ 移動(dòng)充電機(jī)器人
未來,電動(dòng)汽車的快速充電將會(huì)非常方便。移動(dòng)機(jī)器人會(huì)連接汽車來進(jìn)行充電。因此,大眾汽車集團(tuán)研發(fā)部正致力于探索用于地下車庫和多層停車場(chǎng)的充電機(jī)器人。Gen.E研究用樣車便是通過這類機(jī)器人進(jìn)行充電。
總結(jié):
通過這次的活動(dòng),不僅讓我們看到了大眾汽車集團(tuán)在新能源領(lǐng)域以及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的最新技術(shù),還讓我們對(duì)未來的出行方式產(chǎn)生了無限遐想。不管怎樣,100%的自動(dòng)駕駛在未來一定會(huì)成為可能,而且那時(shí)的汽車也一定會(huì)采用新能源,從而降低碳排放。毫無疑問,所有的廠商都在朝著這個(gè)目標(biāo)努力。或許在我有生之年,就可以看到那一天的到來。不過對(duì)于熱愛駕駛的我來說,我一定會(huì)保留一臺(tái)充滿駕駛樂趣的手動(dòng)擋汽車,因?yàn)槟欠N人與車之間相互配合、相互溝通的快感,未來恐怕沒有一款車能夠給予。(文/圖 汽車之家 張子儀)
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