Il y a exactement 40 ans, Audi a révolutionné le monde automobile. En 1980, avec sa transmission intégrale permanente appelée quattro, la société a introduit une nouvelle approche de la technologie du châssis qui exprime encore aujourd’hui la devise «Vorsprung durch Technik». Aujourd’hui, grâce à l’interconnexion intelligente de la plate-forme de châssis électronique (ECP), les systèmes de châssis innovants sont capables de déployer tout leur potentiel, comme le dispositif de stabilisation électromécanique active du roulis (eAWS), la suspension active prédictive et la direction dynamique aux quatre roues (DAS). Dans l’Audi e-tron, le système de commande de freinage intégré (iBRS) est un exemple de la façon dont l’efficience deviendra la troisième variable du développement du châssis, aux côtés du confort de conduite et de la sportivité. En tant qu’unité de commande de haute technologie, le futur calculateur de dynamique du véhicule peut gérer simultanément jusqu’à 90 composants.
Vers un calculateur intégré de la dynamique du véhicule
Audi fait progresser le concept d’intégration de la technologie du châssis et du groupe motopropulseur. À l’avenir, un processeur intégré de dynamique du véhicule contrôlera la dynamique longitudinale et transversale, ainsi que la gestion de l’énergie et la chaîne cinématique : récupération d’énergie lors du freinage, détermination de la force motrice en millisecondes, la compression de l’amortisseur et le maintien du véhicule sur la trajectoire exacte, le tout pratiquement en même temps. L’objectif de développement pour les futures générations de châssis est clair : en plus d’une plus grande marge entre sportivité et confort, l’intégration des technologies d’efficacité jouera un rôle clé.
Le futur processeur de dynamique de véhicule sera nettement plus puissant que l’actuel châssis électronique (ECP) et contrôlera presque toutes les fonctions de dynamique longitudinale, transversale et verticale; par exemple, le châssis, le groupe motopropulseur et les fonctions de récupération. Il fonctionnera environ dix fois plus vite que les systèmes actuels et pourra contrôler jusqu’à 90 fonctions, contre 20 que l’ECP actuel peut gérer. Une autre nouveauté sera sa capacité modulaire à fonctionner avec différents types de systèmes de propulsion : véhicules électriques, hybrides ou à moteur thermique, ainsi que la traction avant, la traction intégrale ou la propulsion pour les modèles électriques. En conséquence, le calculateur central de la dynamique du véhicule, en plus des fonctions car-to-x, permettra également des fonctions spécifiques. Son calcul précis des données effectuera également les opérations des fonctions avancées d’assistance à la conduite.
Grâce à une commande électronique intelligente, le développement de la technologie de châssis chez Audi entraîne l’interconnexion des composants mécatroniques individuels et des fonctions du véhicule. La plate-forme de châssis électronique a fait ses débuts sur l’Audi Q7 en 2015. Aujourd’hui, elle interconnecte les composants individuels des systèmes de châssis des modèles Audi milieu de gamme, haut de gamme et luxe. Grâce à cette interconnexion intelligente de technologies de châssis en constante évolution, telles que la transmission intégrale permanente quattro, la suspension pneumatique adaptative ou la direction intégrale dynamique, Audi a su tisser un lien réussi entre un confort de conduite supérieur et une dynamique de conduite. du premier ordre.
L’interconnexion comme déclencheur : une flexibilité sans précédent, du confortable au sportif
Un exemple qui illustre parfaitement l’énorme effort qu’Audi investit dans la conception technique du châssis est le système de stabilisation électronique du roulis des Audi SQ7 et SQ8, qui peut déployer tout son potentiel grâce à l’interconnexion intelligente. Dans ces gros SUV, les mouvements d la carrosserie dans les courbes et les changements de charge sont minimisés. De plus, le système offre des capacités de dynamique transversale étonnamment élevées et donc une expérience de conduite exceptionnelle.
Dans les virages rapides, grâce au réglage électronique de la barre anti-roulis, le roulis est réduit car, en quelques millisecondes, il soulève doucement le côté de la carrosserie opposé à la courbe en appliquant un couple allant jusqu’à 1 200 Nm qui s’oppose à la force centrifuge . Cela permet des vitesses de virage plus élevées et réduit également considérablement les réactions de changement de charge. Sur une trajectoire rectiligne, par exemple sur une route inégale, un système d’engrenage déconnecte les deux moitiés du stabilisateur, ce qui améliore le confort de conduite. En tant que calculateur central, la plate-forme de châssis électronique combine également des informations provenant d’autres technologies de châssis des SQ7 et SQ8, telles que le système de direction à quatre roues, la suspension pneumatique et le différentiel sport quattro. Le conducteur fait l’expérience de cette interconnexion étroite avec une précision et une agilité de conduite élevées.
Dans l’Audi A8, il existe une autre fonction de châssis importante qui améliore le confort. Il est basé sur un système de suspension à commande électromécanique entièrement actif. Dans chaque roue, il y a un moteur électrique alimenté par le système principal de 48 volts. Toutes les cinq millisecondes, l’EPC envoie des signaux de commande à la suspension active. Un entraînement par courroie et un engrenage à onde compacte convertissent le couple du moteur électrique en 1 100 Nm et le transfèrent à une barre d’acier. De son extrémité, la force atteint le châssis par un levier et une bielle d’accouplement. Sur l’essieu avant, il agit sur la colonne de suspension pneumatique de la suspension adaptative; sur l’essieu arrière, il le fait dans le triangle de commande de la suspension transversale.
De cette manière, chaque roue de l’Audi A8 peut être soumise ou déchargée indépendamment d’une charge supplémentaire et adaptée aux conditions de la route. En conséquence, il contrôle activement la position de la carrosserie dans n’importe quelle situation. Grâce à la flexibilité de la suspension active, les caractéristiques de conduite sont étendues à une toute nouvelle gamme.
Lorsque le conducteur sélectionne le mode dynamique avec l’Audi drive select, la voiture devient plus sportive : elle devient plus ferme, coupant le roulis de moitié avec une suspension normale et avec moins de tangage au freinage. En mode confort, cependant, elle flotte en douceur à travers les irrégularités sur les surfaces de toute nature. Pour stabiliser la carrosserie, la suspension active fournit ou supprime en permanence la puissance de la structure. De cette manière, les conducteurs et les passagers sont pratiquement «déconnectés» du groupe motopropulseur mécanique et des effets de la conduite.
De plus, en cas de choc latéral imminent à plus de 25 km/h, la suspension active de l’A8 soulève instantanément la carrosserie jusqu’à 80 millimètres, provoquant la collision du véhicule impliqué avec une zone encore plus difficile. De cette manière, la déformation de l’espace passager et l’impact sur les occupants, en particulier au niveau du thorax et de l’abdomen, peuvent être jusqu’à 50% inférieurs à ceux d’un choc latéral sans lever la suspension. Là encore, l’ECP est responsable de l’activation de la suspension active et de son interconnexion avec d’autres composants du châssis, tels que les ressorts pneumatiques. Le résultat : un excellent confort de suspension et une sécurité maximale.
Freinage supérieur : le système de commande de freinage intégré dans l’Audi e-tron
Le système de commande de freinage intégré (iBRS) des modèles e-tron d’Audi illustre l’interconnexion croissante entre le châssis et la technologie du groupe motopropulseur. Grâce à cela, l’efficience devient le troisième objectif du développement du châssis, avec le confort et la sportivité.
Le système de récupération, par exemple, contribue jusqu’à 30% à l’autonomie du SUV électrique. L’iBRS inclut dans ce processus les deux moteurs électriques, ainsi que le système de freinage hydraulique intégré. Il est le premier à combiner trois types de récupération différents : manuel en rétention grâce aux palettes de changement de vitesse; la rétention automatique grâce à l’assistant d’efficacité prédictive; et récupération au freinage avec une transition douce entre la décélération électrique et hydraulique. Jusqu’à 0,3 g, l’Audi e-tron décélère exclusivement avec des moteurs électriques, sans utiliser le frein conventionnel, ce qui se produit plus de 90% du temps. En conséquence, pratiquement toutes les manœuvres de freinage normales fournissent une alimentation par batterie.
A l’aide des palettes de changement de vitesse, le conducteur de l’Audi e-tron peut sélectionner le niveau de récupération en attente. Au niveau le plus bas, lorsque le conducteur retire son pied de l’accélérateur, la voiture roule sans prise. Au plus haut niveau, il réduit sensiblement la vitesse; à tel point que le conducteur ne peut décélérer et accélérer qu’avec la pédale d’accélérateur. Dans ces conditions, la pédale de frein n’est pas utilisée. Les freins de roue n’agissent qu’en dessous du seuil de 10 km/h, si la décélération est supérieure à 0,3 g ou si la batterie est complètement chargée et qu’il n’est donc pas possible de récupérer de l’énergie.
Grâce à ce nouveau concept d’actionnement des freins électro-hydrauliques, dont Audi est un pionnier mondial dans une voiture de série électrique, le conducteur ne perçoit pas le passage de la phase de récupération avec freinage électrique via les moteurs au freinage par friction conventionnel du système hydraulique. Cette combinaison se traduit par une sensation de pédale variable, avec un point de pression clairement défini et constant, comme dans un véhicule équipé d’un moteur à combustion interne classique et de freins hydrauliques. La pédale de frein n’étant pas reliée au système hydraulique, la transition de la rétention électrique au frein conventionnel est douce et ne peut pas être ressentie par le conducteur sur le pied.
Ceci est rendu possible par un système électrohydraulique complexe : un piston hydraulique dans le module de freinage compact génère une pression et une force de freinage supplémentaires pour compléter le couple de maintien. En freinage d’urgence automatisé, il ne faut que 150 millisecondes à partir du moment où la décélération commence jusqu’à ce que la pression de freinage maximale soit appliquée entre les plaquettes et les disques. En fonction de la situation de conduite, le système de commande de freinage électro-hydraulique intégré décide si l’Audi e-tron décélérera au moyen des moteurs électriques, en utilisant les freins hydrauliques ou une combinaison des deux, individuellement sur chaque essieu. Avec ce système, le SUV électrique profite de son potentiel de récupération maximal.
L’interconnexion se distingue également dans le système de commande de freinage intégré, avec l’iBRS complété par l’assistant d’efficience, qui fait partie de l’équipement de série. Le système reconnaît l’environnement et la trajectoire du trafic à l’aide de capteurs radar, d’images de caméras, de données de navigation et d’informations du système car-to-x. Dès qu’il conviendra au conducteur de retirer son pied de la pédale d’accélérateur, cette information apparaîtra dans le cockpit virtuel Audi. En interaction avec le régulateur de vitesse adaptatif en option, l’assistant d’efficience peut également ralentir et accélérer de manière prédictive le SUV électrique.
Photos : Audi
August 23, 2020 at 12:45PM
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