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新平台提升性能 雷克萨斯LS/LC技术解读

来源:汽车之家

[汽车之家 新鲜技术解读]  雷克萨斯作为一个豪华品牌,其产品一直以来给人的更多是奢华、舒适的感觉。然而,对于新一代年轻富豪而言,极致奢华、舒适的车型显得有点沉闷。为了应对市场的变化,丰田公司掌门人——丰田章男有了一个大胆的想法,为雷克萨斯的新车型增添更多的激情与创新。前段时间,我们进行过雷克萨斯LS/LC的设计解读,今天我们要来看看雷克萨斯的工程师在LS/LC进行了怎样的技术革新?

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● 总工程师:丰田Supra是我的挚爱,我是个有激情的工程师

  佐藤恒治是LC车型的总工程师,同时也负责目前雷克萨斯品牌旗下所有车型的规划工作。佐藤先生是个热情有礼的人,脸上时刻挂着笑容,能说一口流利的英语,对于我提出的一些技术问题会非常仔细地回答。

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  佐藤先生最钟爱的车型是丰田Supra。他对Supra车型的转向响应以及底盘调校称赞有加。一个40-50岁的工程师还能对Supra这种双门跑车怀抱如此热情是相当难得的,绝大部分佐藤先生的同龄人早已投入了丰田皇冠这种车型的“怀抱”了。

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  为了让LC的动力性能和操控性能在同级车中具备较强的竞争力,佐藤先生在LC车型产品规划阶段,为了了解竞品车型的特点,特意在美国洛杉矶马里布海滩附近的公路上测试了市面上能够买到的各种豪华品牌双门跑车,其中包括玛莎拉蒂GranTurismo保时捷911等车型。

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  佐藤先生认为,其他豪华品牌的双门跑车都有各自的驾控特性,LC究竟应该具有怎样的“性格”是在产品企划阶段困扰佐藤先生的主要问题。佐藤先生也笑称:“在产品规划初期,LC除了代表Lexus Coupe外,还代表着Lexus Challenge”。最终,迅捷的加速响应、有节奏感的换挡感觉以及精准的操控性能成为了LC车型的开发目标。

● LC充分展现了GA-L后驱平台的技术实力

  LC在外观上看非常接近2012年发布的LF-LC概念车雷克萨斯通过尽可能多地保留概念车的设计元素以增强车型的科技感和运动感,以迎合目标客户年轻化的市场变化。

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  但LC并非一款徒有其表的车型,它作为丰田全新GA-L(Global Architecture)后驱平台的首款车型,采用了众多新技术。双门跑车的定位确立了LC对性能的极致追求,所以LC在动力系统、底盘系统以及车身制造工艺方面大量采用了目前丰田最新的技术。

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■ 接近50:50的配重与钢铝混合车身

  LC作为一款后驱车型,采用的是前置后驱布局。新车通过降低发动机位置降低车辆的重心;通过发动机位置后移以及蓄电池后置的设计来实现接近50:50的前后配重比(LC实际前后配重为52:48)。降低重心和优化前后配重有利于提升车辆的稳定性以及操控性能。

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  LC的白车身采用了多种材料制造,其中包括碳纤维增强复合材料、铝合金、高强度热成型钢等材料。很显然,通过采用强度更高、重量更小的车身结构件能够降低整车质量,可提升车辆的加速性能同时对提升燃油经济性也有好处。

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  从白车身结构图我们可以了解到,LC的四门两盖、翼子板、前防撞梁、前减振器上座都采用了铝合金材质。高强度热成型钢主要用于构建乘员舱,以保证整车的碰撞安全性能。车身上一些不承担载荷的部位采用了树脂复合材料制造。硬顶版LC车型的车顶采用了碳纤维增强复合材料。

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  LC作为一款追求性能的双门跑车,对车身抗扭刚度有着较高的要求。车身扭转刚度越高,受到扭转力(如来自一侧悬架的冲击力)时产生的变形越小,车辆的操控性、稳定性和舒适性都会更好。

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  此外,在组成LC白车身的钣金件之间涂覆有长达73米的结构胶,这些结构胶进一步提升了白车身的牢固程度。

■ 为操控而生的悬架系统

  悬架系统方面,LC采用了前多连杆/后多连杆悬架配置。LC的多连杆式前悬架双叉臂式前悬架的改进版,前轮轴承座上端与下端各连接着两根控制臂。这种悬架系统的特点是:当前轮转向时,前悬架的主销(又叫“车轮转向轴线”)会随车轮转向角的改变而改变。利用上述特性,悬架调校工程师能够为不同的车轮转向角设定不同的主销倾角参数,从而提升车辆在直线行驶以及通过不同弯道时的操控性能。

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  LC后悬架采用的是多连杆式后悬架结构,弹簧减振器集成在一起形成一根弹簧支柱。从结构图我们可以看到,该车后悬架的各根控制臂均采用的是重量较轻的铝合金材质,有利于降低悬架系统簧下质量,提升悬架响应。

■ 大排量自吸发动机+注重换挡“节奏感”的变速箱

  动力系统方面,LC 500车型采用的是5.0L自然吸气V8发动机,最大马力477马力,最大扭矩540牛·米。与保时捷911 Carrera GTS的3.0T发动机相比,LC 500的5.0L发动机最大马力要大27马力,最大扭矩小了10牛·米。

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  我的同事于晗此前试驾过LC 500车型,据他介绍,该车上的10AT变速箱换挡时已经感觉不到任何拖沓,换挡平顺性较佳,在车辆120km/h高速巡航时能把发动机转速压制在1500rpm左右,一定程度提升了燃油经济性。

■ 多级混合动力系统扩大了发动机工作范围

  LC 500h是一款混合动力车型,其上搭载的是丰田全新的多级混合动力系统(Multi-stage Hybrid System)。该多级混合动力系统由一台3.5L自然吸气V6发动机和一台带双电机的自动变速箱组成,系统输出最大马力为359马力,纯电动行驶最高时速可达140km/h。LC 500h的动力电池为锂电池,容量为1.1kWh。

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  LC 500h整套动力总成相当于在以往丰田THS(Toyota Hybrid System)混合动力系统的基础上增加了一个4AT变速箱。新增的4AT变速箱最大的作用就是扩大发动机工作范围。在以往的丰田THS混合动力系统,发动机的最高转速只有在120km/h才能达到,而LC 500h的这套混合动力系统在车速超过50km/h时,发动机就能工作在最高转速。这提升了车辆在日常行驶车速下的提速性能。

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  从该多级混合动力系统各挡位的特性线(不同颜色的曲线表示4AT变速箱处于不同的挡位)可以看到,前5个挡位的特性线头段都是曲线。这是因为变速箱内的电机辅助发动机驱动车辆加速,虽然发动机转速没有提升多少,但车速有明显的提升。

LS与LC车型在技术配置上有何不同?

  LS是LS车系的第五代车型,新车相距第四代LS车型发布超过10年时间。漫长的开发周期并非说明丰田在技术上黔驴技穷,而是执着的丰田人对这款旗舰车型寄予厚望,新车必须具有同级车型顶级的品质和性能,同时还要有与众不同的个性特质。

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  要想最终产品能够获得丰田章男(他是丰田公司的掌门人,同时也是一位训练有素的试车员)的肯定是LS开发项目的最大挑战。因为单纯的技术可以用各种参数和指标去衡量其好坏,而驾驶感受在现阶段还不能用参数去完全量化。要想在单个项目上(如转向手感)获得理想的驾驶感受,有时候需要对车型进行几个月的时间的调校。

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  LS 500之所以没有直接沿用LC 500的那台5.0L自然吸气V8发动机,最大的可能性就是考虑到两款车型使用场景的差异。LS 500作为一款豪华行政用车,日常驾驶时更强调的是发动机中、低转速下的扭矩输出响应,这正是涡轮增压发动机的优势所在。而LC 500作为一款双门跑车,大排量自然吸气发动机更为线性的动力输出特性能给予驾驶员更多的激情。LS 500h混合动力车型上搭载的动力总成则与LC 500h保持一致。

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  LS车身制造材料方面没有LC来得那么激进,虽然目前官方没有公布LS车身各部件的材质分布,但可以肯定的是LS没有采用LC上的碳纤维增强复合材料车顶。

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  更强悍的是,LS 500和LS 500h上搭载了一种全球首创的技术,该技术称为“Intuitive Pedestrian Detection”,直译为“直观行人检测”。该直观行人检测如果检测到车辆前方有行人的话,会控制车辆主动减速并变道以绕开行人。


SAE(汽车工程师学会)对自动驾驶的分级定义
Level 0,无自动化 由驾驶员全权操作汽车,可以得到警告和保护系统的辅助。
Level 1,驾驶支援 根据驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供支援,其他动作由驾驶员操作。
Level 2,部分的自动化 根据驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供支援,其他动作由驾驶员操作。
Level 3,有条件的自动化 由自动驾驶系统完成所有驾驶操作,驾驶员根据系统请求提供适当的应答。
Level 4,高度的自动化 由自动驾驶系统完成所有驾驶操作,驾驶员根据系统请求不一定提供应答,限定道路和环境条件。
Level 5,完全的自动化 由自动驾驶系统完成所有驾驶操作,驾驶员在可能的情况下接管,不限定道路和环境条件。

  虽然,LS具备了L2自动驾驶汽车的功能,但雷克萨斯希望驾驶员把这些功能看成是驾驶辅助功能。为了避免驾驶员因为完全依赖LS的驾驶辅助功能而导致交通事故,当LS驾驶辅助系统检测到驾驶员双手离开方向盘时,驾驶辅助系统就会在通过HUD抬头显示器发出警告,如果驾驶员没有及时接管车辆,车辆便会亮起危险警告灯,鸣笛提醒周围车辆,逐渐减速直至停止并自动拨打救援电话。

● 全文总结:

  基于丰田GA-L后驱平台打造的雷克萨斯LS/LC上应用了丰田目前最新的技术,在动力系统、车身结构、底盘系统、混合动力系统等方面都有较大的革新,使得新一代车型在各项性能上有了明显的进步。LS/LC车型为了迎合消费群体年轻化的趋势,通过技术手段赋予新车型更多的激情与创新的元素,如注重换挡“节奏感”的变速箱以及全球首创的行人避让驾驶辅助系统等。从LS/LC这两款车型上,我们似乎看到了一个不一样的雷克萨斯,也更期待该品牌未来的新车为我们带来的惊喜。(图/文/摄/汽车之家 常庆林)

 
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