挑戰紐北 | 紐北圈速優化-用戶案例分享原創

VI-grade中國

2025年10月10日 14:21

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背景-紐北賽道的極致挑戰

VI-grade助力挑戰紐北賽道

“綠色地獄”、“真理之環”——德國紐博格林北環賽道，以其22.8公里的驚人長度、177個變幻莫測的彎道與高達300米的垂直落差，成為全球車手與高性能車型的終極試練場。這里不僅彎道以高速居多，更以狹窄的路面、有限的緩沖區域、以及高聳陡峭的路肩著稱，任何細微的路線失誤，都可能因壓上路肩引發劇烈彈跳，導致失控。這不僅是對車手技術與體能的極限挑戰，更是對車輛底盤調校、制動性能、轉向精度、車身剛性、引擎響應與輪胎抓地力的全面考驗。

然而，正是這種極致的危險與挑戰性，讓紐北成為無數車迷心中的圣地，也驅使著全球頂尖汽車制造商前赴后繼，渴望征服這片“綠色地獄”，證明自己的工程實力與性能榮耀。要在這樣的賽道上實現突破，僅靠傳統的實車測試不僅成本高昂、周期漫長，更伴隨著極高的安全風險。

VI-grade，作為車輛動力學仿真與駕駛模擬技術的全球領導者，正幫助越來越多的團隊以更智能、更安全、更高效的方式攻克紐北挑戰。通過高精度車輛動力學模型，激光路掃賽道，駕駛模擬器，VI-grade使工程師能夠在虛擬環境中精準還原紐北賽道的每一個飛坡、彎角與路肩，在實車測試前深度優化底盤設定、制動平衡、空氣動力學與整車控制策略。結合圈速仿真與性能預測工具，團隊可系統化分析車輛動態表現，快速定位性能瓶頸，大幅縮短研發周期，降低開發風險。

如今，已有眾多高性能品牌借助VI-grade的完整工具鏈，成功打造出征服紐北的頂級跑車。我們精選了部分典型客戶案例，為您展示如何通過VI-grade的仿真平臺，實現從概念設計到紐北圈速突破的全流程工程驗證。

1-Mercedes AMG

梅賽德斯-AMG在開發AMG ONE超級跑車時，拋開傳統的V字型流程，而是使用駕駛模擬器作為一個平臺，持續不斷的優化各個子系統，讓各部門、供應商攜手合作，開發高性能跑車。

01 ->概念階段

以概念階段為例，基于其設定的目標（0-200公里加速<6s, 紐北圈速目標圈速, 保證25km的電量，極速超過300km/h, 具有良好的駕駛性），從而決定車重，空氣動力學，輪胎，電控算法，電池的目標，在決定好這些參數后，創建模型并到駕駛模擬器中驗證及反饋，再進一步的去明確設計目標，決定設計參數，通過這樣的反復迭代，來達到一個最優的性能。

02 ->空氣動力學

對于空氣動力學也是如此，基于設計目標（下壓力，阻力，風壓中心），決定設計需求（如空氣動力學設計，離地間隙調整裝置，主動尾翼及主動襟翼，公路模式，道路模式，賽道DRS功能），根據需求創建模型后到模擬器中驗證反饋，來調整設計目標及設計需求。

03 ->懸架參數方面

對于懸架參數，基于駕駛模擬器的反饋，修改懸架參數（如離地間隙，彈簧及阻尼，側傾剛度，前后軸的平衡，限位塊），進而去推動懸架的設計需求更正（如推桿，解耦懸架，可調節減振器，可調節搖臂，賽道/公路模式），最后再進行駕駛模擬器的驗證及反饋。

04 ->輪胎方面

對于輪胎，基于駕駛模擬器的反饋，更正輪胎的抓地力目標，輪胎動態特性，側向剛度及垂向剛度，熱力學效應等，再到駕駛模擬器的驗證反饋。

05 ->懸架K&C

對于懸架K&C，則需要實現更大的循環迭代。基于駕駛模擬器的反饋，提取出載荷譜之后（同時也基于其它標準工況），對CAD模型進行修改，去實現懸架的設計需求（如減少扭矩轉向，更高的外傾角剛度，優化出彎性能，優化制動穩定性等）。

06 ->電控算法

對于電控算法而言，基于期望的車輛特性（車輛可控性，最優性能，能量回收策略），去開發前輪的扭矩矢量，主動牽引力控制，剎車時的扭矩矢量，驅動力分配，電子制動力分配，能量回收，純電模式，最后再集成到駕駛模擬器中驗證反饋。

最后，AMG再一次重申了通過駕駛模擬器，可以將各部門，車手，輪胎供應商，電控算法集成在一起，在設計的早期就可以驗證車輛性能并不斷迭代。

2-Bugatti Rimac

在VI-grade 2023 EMEA “零原型”峰會上，來自Bugatti Rimac的Tomislav ?imuni?和Enrico Maria Talarico 就使用駕駛模擬器進行電動超級跑車開發發表了相關演講。

01 ->模擬器前置驗證，閉環KC目標設計段

車輛動力學V字形開發流程中，通常會設置高層動力學目標，通過多個子功能的實現，達成系統層級的動力學目標。這通常要滿足客觀數據和主觀數據的要求，而駕駛模擬器能夠在早期就讓駕駛員去評估車輛。比如：目前有如下動力學目標，橫擺角速度與側向加速度需要和方向盤轉角在同一個相位中，并且盡可能減少這些信號的超調。在駕駛模擬器中經過主客觀的評價后，通過對懸架KC的反復迭代，得到目標的KC特性，從而依據目標的KC特性去設計硬點和零部件，由于已經經過了主客觀的驗證，所以對于本套KC也更加自信。

02 ->智馭能耗，決勝紐北段

另外一個例子，考慮到紐北對電池的要求，通過駕駛模擬器，嘗試不同的能量管理策略，使能量管理系統在賽道中的“制動負載-電池熱量-圈速-能量管理”達到最優。

03 ->算法優化，決勝關鍵彎道

在開發扭矩矢量控制算法時，通過集成到駕駛模擬器，結合車手主觀反饋，設計合理的扭矩分配策略，確定在各種車速下如何調整車輛的轉向特性，例如通過對扭矩矢量的優化，從Bergwerk彎到Kesselchen彎，比之前要快0.5s。

04 ->從宏觀到彎道，精準優化駕駛

駕駛模擬器還可以用于紐北賽道的提前適應及訓練。不僅可以分析在統計學上的宏觀差異，還有每個彎道中操縱的不同。駕駛模擬器還可幫助我們建立更完善的駕駛員評價方式，通過在G-G圖與其他駕駛員操縱指標進行分析，對比兩個駕駛員的差距來自于什么位置。遙測和關鍵指標不僅用于分析性能，還可以用于指導駕駛員。

3-Alfa Romeo

阿爾法羅密歐在優化Stelvio Quadrifoglio時也使用到了VI-grade的工具鏈。

01->人車模型雙校準-優化1

首先其基于Giulia的實車數據和模型，對VI-CarRealTime駕駛員的模型進行調整，以匹配阿爾法羅密歐車手的習慣，如調整預瞄時間，換擋操作，離合和油門的上升和下降時間。

基于該駕駛員模型及Stelvio Quadrifoglio模型，初始的成績是8：10：00，第一次優化的內容包括彈簧，防傾桿和Sky Hook懸架控制算法，后輪差速器算法，四驅算法，本次優化帶來的提升是10s。

02 ->輪胎配方優化-優化2

第二個優化是使用新的輪胎配方，而帶來的收益是5s。

03 ->雙重調校，提升圈速

最后一個是駕駛模擬器上的調校和驗證，通過真實駕駛員的反饋調校，圈速相比上次提升了1s。

4-國內某知名主機廠A

在追求極致性能、立志打造全球頂級高性能跑車的征程上，國內某領先主機廠正是通過引入VI-grade的VI-CarRealTime實時車輛動力學仿真平臺，成功構建了一套“虛實結合、前瞻驗證”的高效研發體系，從而精準實現了其樣車的設計目標。

01 ->概念階段

在概念設計階段，當樣車還僅存在于圖紙之上時，該主機廠的工程師團隊便利用VI-CarRealTime的強大建模能力，快速創建了自身目標車型以及數款國際標桿競品的高精度虛擬模型。通過離線仿真與高沉浸感駕駛模擬器進行系統的虛擬對標分析，他們得以在虛擬空間中反復探索、驗證不同技術方案的極限性能，從而精準定位了能夠在關鍵指標上擊敗競品的最佳底盤架構、動力總成匹配與空氣動力學配置。這一步，確保了項目從概念源頭就確立了清晰且具有競爭優勢的性能目標。

02 ->測試階段

當首臺物理樣車下線后，研發進入了關鍵的迭代優化階段。團隊將實車測試數據與VI-CarRealTime模型進行比對與校準，使車輛的“數字孿生”與真實性能表現高度吻合。此后，大量復雜的懸架調校、電子穩定系統（ESC）及扭矩矢量控制等核心控制策略的優化工作，均被前置到駕駛模擬器中進行。工程師可以在虛擬的紐博格林北環賽道上，進行高效、安全的無限次測試，快速篩選出最優的設定方案。

03 ->流程階段

更重要的是，這一流程使得在實驗室內進行紐北圈速預估和專業車手訓練成為現實。車手可以提前充分熟悉紐北每一個挑戰性彎角的特性，極大縮短了在真實賽道上的適應時間。這不僅顯著降低了前往海外測試的巨額差旅與賽道租賃成本，更將性能優化與車手磨合同步進行，大幅壓縮了開發周期。

最終，通過將VI-CarRealTime深度集成于整車開發V流程中，該主機廠成功地將前瞻性的性能概念，高效、精準地轉化為樣車實車卓越的賽道表現，最終圓滿達成了征服“綠色地獄”的既定設計目標，展現了國際一流的性能研發實力。

5-國內某知名主機廠B

在該主機廠挑戰紐北賽道這一極致目標的開發過程中，VI-grade的VI-CarRealTime扮演了至關重要的角色，其強大的MaxPerformance圈速仿真功能更是成為了項目成功的“戰略指揮中心”。這一先進工具的應用，徹底改變了傳統高性能車型的開發模式。

01 ->開始階段

項目伊始，團隊便面臨一個核心問題：要達到預定的紐北目標圈速，車輛的各關鍵子系統需要具備怎樣的性能水平？傳統方法往往依賴于經驗估算或漫長的實物迭代，而該主機廠則利用VI-CarRealTime的MaxPerformance功能，在虛擬世界中進行了科學、系統的逆向推導。

02 ->過程階段

過程堪稱目標驅動的精準解碼：MaxPerformance算法基于紐北賽道的高精度地圖，自動進行數以萬計的虛擬行駛，通過優化全局駕駛軌跡與各彎角的極限，尋找到為實現這一圈速所必需的整車性能邊界。輸出一系列關鍵的設計輸入目標，例如：

輪胎：需要達到的極限側向加速度、縱向制動減速度以及在不同工況下的摩擦系數范圍。

動力系統：所需的理想功率扭矩曲線、出彎時的牽引力特性。

空氣動力學：為保持高速穩定性與彎道抓地力所必須的下壓力與阻力平衡目標。

03 ->研發階段

這些由仿真得出的、量化的、與最終圈速直接掛鉤的性能指標，為公司的底盤、動力總成、空氣動力學等各個研發部門提供了清晰且無可爭議的設計輸入。這使得每個團隊都明確了自身的使命，避免了后期因目標不一致而產生的設計沖突，從源頭上確保了研發效率與最終產品的一致性。

04 ->驗證階段

在獲得這些關鍵參數并完成初步設計后，團隊進一步利用駕駛模擬器進行人機閉環的沉浸式驗證。車手在虛擬的紐北賽道上，駕駛著基于這些性能目標構建的虛擬樣車，不僅能夠直觀地感受車輛能否達成預估圈速，更能對車輛的操穩平衡、極限反饋等主觀性能進行深度評價。這種“系統仿真指明方向，模擬器驗證查漏補缺”的閉環流程，確保了車輛在物理樣車制造之前，其性能藍圖已經過千錘百煉。

因此，正是通過VI-CarRealTime及其MaxPerformance這一核心功能，該主機廠將一個宏大的“征服紐北”的目標，分解為了一個個可執行、可測量、可驗證的工程任務，從而系統化、高效率地將理想變為現實，最終精準達成了其里程碑式的性能目標。這充分展現了VI-grade解決方案在頂級性能開發中作為戰略級工具的強大價值。

參考材料：

[1]為什么紐博格林賽道被稱為綠色地獄？https://zhuanlan.zhihu.com/p/54645129

[2]BUGATTI-使用駕駛模擬器和XiL技術開發電動超級跑車-2023 EMEA “零原型”峰會演講分享（6/6）

[3]去不了紐北賽道跑圈速？VI-CarRealTime MaxPerformance讓你在辦公室刷圈速！

[4]如何使用VI-grade的工具鏈優化車輛在紐北的性能

關于 VI-grade：

VI-grade是實時仿真和專業駕駛模擬器解決方案的領先供應商，可加速整個車輛交通行業的產品開發。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環動態模擬器，使主機廠、供應商、研究中心、賽車隊和高校能夠減少物理原型的開發并加速創新。

VI-grade在仿真領域擁有超過30年的經驗，總部位于德國達姆施塔特，在意大利、英國、日本、中國和美國設有技術中心。

自2018年9月以來，VI-grade成為思百吉的一部分。思百吉公司在四個主要領域開展業務——材料分析、測試與測量、在線測量儀器和精密控制，并廣泛服務于從車輛交通到航空航天、電子、能源、采礦、制藥等眾多行業。

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VI-grade中國區總經理：周百旺