bose悬架改装(Bose主动悬架第二春:这回真的能量产?)_重复

大家都知道Bose专业是音响领域的,不过其实在14年前Bose也不务正业研究了一套汽车用的主动悬架系统,能够使车辆在起伏路面行驶时,车内依旧四平八稳。虽然技术在当时效果是十分明显,但由于成本以及整套系统重量问题,最后也没

大家都知道Bose专业是音响领域的,不过其实在14年前Bose也不务正业研究了一套汽车用的主动悬架系统,能够使车辆在起伏路面行驶时,车内依旧四平八稳。虽然技术在当时效果是十分明显,但由于成本以及整套系统重量问题,最后也没实现量产。2017年一家新公司收购了Bose的主动悬架技术,并表示未来实现准备量产。

Bose主动悬架第二春:这回真的能量产?

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Bose的ProjectSound计划

Bose主动悬架第二春:这回真的能量产?

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老爷子就想确定汽车悬架的最佳性能,但他忽略了当时悬架硬件的局限性,最终这项为期5年的研究证明,当时在弹簧和减振器上做任何改进都没有办法满足预期设定的目标。

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其实对汽车悬架关注已久的AmarBose老爷子就已经把上面这两款车买下来研究,但他体验以后发现效果也达不到自己的要求。因为空气悬架当时兼顾不了舒适与运动操控、液压悬架里面的液体流动惯性使得液压系统响应较慢,所以老爷子也只能自己动手去解决汽车界这一难题。

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Bose团队自己研发出了线性电机、功率放大器和控制算法,但是微型的高速处理器则只能等待计算机行业来解决。不过Bose团队联合麻省理工大学(AmarBose老爷子母校就是麻省理工,并且本人也是麻省理工教授)最后还是做出了一套原型机。

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Bose主动悬架核心就是一个线性电磁电机,它取代了传统的减振器和弹簧,通过控制电机输入的电流,实现电机快速延伸或者回缩,所以Bose主动悬架可以根据路面情况主动调节悬架。假设是遇到路面凸起,传感器反馈信息后控制器会控制电机回缩,使得车身不会受到大的振动,电机就能够处理掉大部分的路面起伏。

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Bose在LS上的悬架系统中,每个轮子上的部件重达50磅(23公斤),整车改装下来也就增重了200磅(91公斤),这对于整车来说是不可接受的增重,不利于油耗表现。并且Bose悬架系统成本相当高,功耗也很高(系统峰值功率需求达到了50kW),所以即便是不少汽车巨头都感兴趣,也实现不了量产。

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ClearMotion是麻省理工一家资金雄厚的分支机构,主要工作将是将颠覆性的汽车游戏技术商业化,ClearMotion目前拥有300多项与车辆主动运动控制有关的专利,其这家公司其中一个目标在各种车辆上部署Bose悬架技术。

Bose的ProjectSound计划最终以被全部收购结束,虽然并没有实现量产,但也算是有不少技术积累,也让这个世界看到了不一样的悬架技术。

Bose怎么实现主动悬架

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Bose在LS上展示的初代主动悬架其实是把原车的悬架完全替换,因为线性电磁电机替代了弹簧和减振器,并且其占用空间较大,所以原车的悬架结构没办法满足需求。另外还可以看到,虽然线性电磁电机替代了弹簧了减振器,但是Bose悬架四个轮都设有扭杆弹簧,用于承受车辆的重量。另外在四个轴承座上还有各两根短行程减振器,用来吸收车轮的高频振动。

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上图就是Bose主动悬架的前悬架模块图,前悬架实际上是一种变形的麦弗逊式结构,只是用线性电磁电机替代了弹簧和减振器。线性电磁电机是Bose悬架中的核心部件,没有它也就不能实现强大的滤振功能。

线性电磁电机内部实际上是一个励磁绕组,中部有一块磁铁。传感器识别到当前路况后,会反馈信息给控制系统,然后控制系统处理后再传递电信号给功率放大器,功率放大器将强大的电流输入到线圈内,从而使线性电磁电机内部产生出磁场,这样就可以控制内部的磁铁快速运动,同时磁铁的上下运动也会带动前悬架延伸或收缩。并且在压缩行程中,线性电磁电机可以变成发电机(使用电磁感应原理),这样就可以回收一部分能量,使得Bose悬架系统整体能耗控制到汽车空调系统的三分之一左右。

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扬声器能够发出声音是因为声圈中有电流通过,产生出磁场,然后与下方的磁铁通过磁性原理产生出推力,从而推动振动膜产生出声音。线性电磁电机本质也是如此,通过电流来制造磁场产生出推力,推动悬架主动可调。其实Bose想到电磁解决方案也与他们主业是生产研发扬声器有关系,当时AmarBose就在想既然扬声器的电磁可以推动振动膜,那么加大电流同样可以推动汽车悬架。

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由于线性电磁电机可以自动控制延长或收缩,所以当车辆遇到路面起伏时,悬架可以根据需要延长或收缩,从而吸收掉绝大部分的振动,阻止振动传递到车内。车辆转向时会出现侧倾,此时被压缩的一侧悬架可以主动延长,减少或完全避免车辆侧倾的现象出现,这就是Bose悬架的核心技术。

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另外,在悬架的轴承座位置,还有两根短行程的普通液压减振器,其作用是吸收车轮以及刹车系统的高频振动,进一步隔绝振动传递进车内,同时减振器还可以让车轮紧贴地面保持抓地力。而悬架上的扭力杆作用是承载车身的重量,否则车辆在熄火时就直接趴窝了。

新东家怎么玩Bose的悬架技术?

ClearMotion虽然收购了BoseProjectSound计划全套技术,但ClearMotion在自己的主动悬架计划中并没有打算完全复制Bose的想法,实际上ClearMotion收购Bose的相关悬架技术一方面是为了填充自己专利,一方面也是想使用Bose悬架的控制软件以及路面监测系统(实际上ClearMotion在收购Bose悬架技术前已经展示了自家的主动悬架产品)。

ClearMotion在宝马5系上搭载了自家的主动悬架,其展示效果与Bose悬架相近,但没有Bose滤振那么彻底:

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而ClearMotion的主动悬架要比Bose更加紧凑,也更加简单,因为ClearMotion放弃了Bose的线性电磁电机,转而使用一种带电控液压调整阀的减振器,根据ClearMotion官方的说法,目前这种结构无需对原车做大的改动,只需要做小的调整即可使用上ClearMotion的主动悬架系统,并且成本和重量、耗电量都远低于Bose。

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核心部件主动调整阀内部由电控系统、电机、内啮合齿轮泵组成,电机转动带动齿轮泵转动,就可以实现调整减振器内部的油液压力大小。官方表示只需要5毫秒就能够改变减振器油液压力,从而吸收路面振动,保持车身稳定。

Bose主动悬架第二春:这回真的能量产?

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任何新技术如果只停留在网上宣传、PPT阶段,都少不免会引来质疑,ClearMotion这套悬架在2016年就在网上放出了宣传影片,并且ClearMotion也表示2年后会有量产车型搭载,不过2年过去,我们依旧没看到量产车型搭载,所以不少网友在质疑ClearMotion这套悬架技术的效果真实性。

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ClearMotion表示这项技术主要会面向于自动驾驶车辆,因为相比于人类驾驶车辆,自动驾驶或无人驾驶车辆对于乘坐舒适度会更受关注,这对于悬架滤振的要求也就越高。不过目前类似ClearMotion这样的主动悬架其实已经实现了量产,奔驰的MagicBodyControl、奥迪的AIActivesuspension都让车辆拥有了更好更强大的悬架滤振效果,所以ClearMotion的悬架也是有竞争对手的。

总结

Bose悬架这一段历史值得我们了解,因为所有的伟大,都源于一个勇敢的开始。

Bose用30年的时间证明了汽车悬架还有极大的优化和提升空间,Bose的主动悬架也是目前为止滤振能力最为强大的悬架系统,但可惜种种原因和困难导致量产失败。接手的ClearMotion公司虽然并没有使用Bose悬架的全部技术解决方案,但其实际展示效果也并不差,海外最近有消息ClearMotion将会量产这套悬架,但也终究是空穴来风,没有任何实车出现。