优化未来的驾驶体验

从可持续发展到安全性,从电动汽车到自动驾驶汽车,汽车行业正在迅速转型。随着市场的缩水,用户体验将成为差异化因素,而未来的仿真趋势将变得无价。

Giorgio Adriano,Brüel & Kjær汽车业务发展经理
Dave Bogema,Brüel & Kjær NVH优化部产品经理
Mark Allman-Ward,Brüel & Kjær高级应用专家

“大众Dieselgate加速了柴油时代的终结,”Brüel & Kjær汽车业务发展经理Giorgio Adriano说。“柴油可能没有想象中的那么糟糕,但是结果很明显。OEM正在以高成本迅速向电气化迈进。”

目前,电动汽车(EV)或混合动力(HEV)市场竞争并不激烈,每类汽车都有自己的细分市场。但是在短短五年内,随着越来越多的OEM陆续推出自己的混合动力或电动车型,市场将会关闭。由于电池的化学成分,按每个价格点区分车辆的技术会很少。这样一来,两到三辆汽车的价格就类似,零部件、范围和性能也差不多。

Brüel & Kjær NVH优化部产品经理Dave Bogema解释说:“这既是技术上的挑战,也是商业模式的挑战。”与他们之前的婴儿潮一代相比,千禧一代更具环保意识,承受着更大的经济压力。后代会购买一样多的汽车吗?所有权在10到20年后会是什么样?自动驾驶等新技术将为拼车和所有权共享模式带来全新的机遇。“我们正处于一个转折点。” Dave Bogema说。“行业正在发生巨大的变革 - 变革与创新息息相关。”

声音和振动是差异化因素
无论是在购买或服务还是电动汽车或自动驾驶汽车之间进行选择,随着市场的增长和萎缩,用户体验将是最终的差异化因素。正如Brüel & Kjær的高级应用专家Mark AllmanWard所说:“传统上,美观一直是OEM的重点关注领域——但是当您坐在车里时,又看不到它的颜色!同时,限速限制了您的最大速度,并提供了类似的驾驶效率。这就留下了与众不同的驾驶体验:悬架、驾驶动态和噪声、振动与平顺性。”

长期以来,NVH在驾驶体验中起着微妙而重要的作用。从轿厢门猛烈撞击声到低燃油警告声,错误的声音会让汽车听起来廉价而不可靠,无论其实际成本和质量如何。而正确的声音可以打造优质感,甚至可以带来愉悦和刺激,并且车辆的声音特征可以进一步区分整个车型或品牌。未来的趋势和技术为通过NVH开发驾驶体验带来了更多良机。

电声
设计电动汽车的声音会带来新的挑战和机遇。所有汽车都需要更趋高效。对于内燃机来说,这是为了满足严格的燃油法规,而对于电动汽车来说,则是为了不断扩大范围。但是减轻车身重量会增加噪声和不适感。这对于电动发动机提出了特别的挑战,因为电动发动机发出的声音很小,无法掩盖道路和风的噪声。

声音设计师需要发挥创造力,才能为电动汽车带来最佳的用户体验。对于许多驾驶员而言,内燃机的声音既熟悉又令人愉悦。但是,电动汽车提供了一个崭新的开始和创新机遇。

欧盟和美国的法规都对行人发出警告声。但是驾驶员也缺少了来自电动发动机的关键反馈,包括扭矩乃至基本的“这东西还开着吗?”。这不能全部通过视觉完成——或通过发出更多烦人的哔哔声。正如Giorgio Adriano所说:“声音和触觉反馈应该欢迎并引导您,从打开车门到坐下,从按下启动按钮到让您知道汽车已经准备好出发,最后发出一种使驾驶这辆车成为独特的体验的声音。”我们正进入数字NVH时代,开发团队可以合理地管理汽车的基本声音。在开发的后期,可以通过软件或数据上传来添加声音和某种程度上的振动,从而增进用户的体验。

AVAS法规
全新欧盟法规于2019年7月生效,要求所有新型电动汽车都须配备声学车辆警报系统(AVAS)。在美国,国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration)将要求所有新型电动汽车在2020年9月之前发出人工噪声。在欧盟国家倒车或低于12 mph(19.3 km/h)的速度驾驶或在美国以低于19 mph(30.5 km/h)的速度驾驶时,汽车的AVAS必须发出声音。

“我们渴望获得信息。如果您不参与,则只能处理剩余的内容。当您不开车时,车内的每一个声音都会更加明显。”
MARK ALLMAN-WARD

无人驾驶体验
对于自动驾驶汽车来说,通过声音和振动进行交流将变得尤为重要,因为自动驾驶汽车的参与度和信任度较低,尤其是在一开始的时候。“我们渴望获得信息,”Mark Allman-Ward说。“如果您不参与,则只能处理剩余的内容。当您不开车时,车内的每一个声音都会更加明显。”当您考虑到汽车之间的通信时,可用的信息量将成倍增长 ——其中一些对于乘员而言会很有趣,但是将会有太多的信息无法以视觉方式传递。

有些人会想确切地知道汽车在做什么。他人则想利用这个空间工作或放松。声音设计师需要消除不必要的声音和振动,并考虑传达关键信息的最佳方法。当汽车加速或减速时,这可能是触觉反馈,或者当骑手抵达目的地时,这可能是悦耳的声音。从座椅配置到声音偏好的整个体验都可以通过明确或学到的反馈进行个性化设置。

NVH仿真
开发人员在车辆的整个开发过程中进行更改。在虚拟样机中评估变更的影响和试用替代设计解决方案(例如,修改后的组件)非常有用。借助Brüel & Kjær的NVH仿真,无需制作物理样机就可以连续测试替代设计的NVH效果。仿真可以将真实的测试数据与来自计算机辅助工程(CAE)模型的数据相结合,并与所有常见的CAE代码连接。

“我们正处于一个转折点。行业正在发生巨大的变革,变革与创新息息相关。”
DAVE BOGEMA

展望未来
产品设计和开发中的仿真变得越来越普遍也越来越重要。在汽车工业中已运用了多年的仿真技术现在正变得更快、更准确并且越来越受到依赖。Brüel & Kjær和VI-grade具有一套独特的NVH仿真工具、驾驶动态和高级驾驶辅助系统(ADAS)。这使得开发过程更迅速、更经济,从而提高了开发效率并缩短上市时间。并实现了将使车辆在未来市场中脱颖而出的用户体验。

Dave Bogema说:“计算出变化将‘大3dB’,这是一回事。”“但这对大多数人来说意义不大。声音和感觉如何?NVH模拟器将所有这些数据变为现实,因此您可以轻松而自信地做出设计和开发决策。”