◆文/山東 劉春暉

如圖1所示，奧迪e-tron車的底盤是以MLBevo平臺為基礎(chǔ)的，該平臺也是奧迪A4、A5、Q5、A6、A7、Q7和A8這些車型的開發(fā)基礎(chǔ)。由于軸荷和車輛外形尺寸的原因，奧迪e-tron車直接取用了奧迪Q7上的主要MLBevo系統(tǒng)部件。

圖1 奧迪e-tron底盤系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)

奧迪e-tron車的車輪從標(biāo)配的19"(1"=2.54cm)的到選裝的21"都有。帶空氣懸架和電子減振調(diào)節(jié)(自適應(yīng)空氣懸架)底盤的根據(jù)市場不同配備18"或19"車輪制動裝置。如果滿足要求的條件，可以通過電機的發(fā)電機模式來實現(xiàn)能量回收。從液壓制動功率和電機制動功率中獲取全部制動功率。想高效地來調(diào)節(jié)這個復(fù)雜的過程，奧迪e-tron車上首次使用新型制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)MK C1，該系統(tǒng)將制動總泵、制動助力器、ESC和主動式蓄壓器集成為一個模塊。駕駛員可以通過拉動方向盤上的點動開關(guān)來確定能量回收等級。

帶有空氣懸架和可調(diào)減振器的標(biāo)準底盤(自適應(yīng)空氣懸架1BK)為標(biāo)配底盤。帶有空氣懸架和可調(diào)減振器的運動底盤(自適應(yīng)空氣懸架2MB)是選裝底盤，硬件與標(biāo)準底盤1BK相同，減振特性是按照動態(tài)/運動行駛特性來調(diào)節(jié)的。

一、車橋

1.前橋

奧迪e-tron前橋和后橋均為五聯(lián)桿式結(jié)構(gòu)。如圖2所示，前橋是基于業(yè)經(jīng)考驗過的五聯(lián)桿結(jié)構(gòu)，主要系統(tǒng)部件與奧迪Q7(車型4M)上的相同，副車架采用了鋁制新結(jié)構(gòu)。

圖2 奧迪e-tron前橋

2.后橋

如圖3所示，奧迪e-tron車采用的也是五連桿式后橋。與前橋一樣，后橋主要系統(tǒng)部件與奧迪Q7(車型4M)上的相同。副車架則采用了新結(jié)構(gòu)，因為要滿足特殊的集成需要，即要容納高壓蓄電池和電機。

圖3 奧迪e-tron后橋

二、自適應(yīng)空氣懸架

如圖4所示，奧迪e-tron上標(biāo)配帶有電子減振調(diào)節(jié)的空氣懸架。自適應(yīng)空氣懸架(AAS)和運動型自適應(yīng)空氣懸架這兩種底盤的區(qū)別體現(xiàn)在各自不同的減振調(diào)節(jié)方式，這兩種空氣懸架的調(diào)節(jié)特性(按車速和模式來調(diào)節(jié)底盤高度)是相同的。

圖4 奧迪e-tron自適應(yīng)空氣懸架(AAS)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

自適應(yīng)空氣懸架控制單元直接取自奧迪A8(車型4N)，軟件方面針對調(diào)節(jié)特性和減振特性做了修改。操縱以及維修保養(yǎng)方面也與奧迪 Q7(車型4M)相同。

圖5 展示的是空氣彈簧底盤的調(diào)節(jié)策略。司機通過奧迪Drive Select上相應(yīng)的駕駛模式來選擇車輛的底盤高度和行駛動力學(xué)特性。在選定的行駛模式中就可以按相應(yīng)的車速來自動設(shè)置底盤高度。以選擇“auto”模式為例進行說明：如果當(dāng)前車輛處于另一個底盤高度狀態(tài)，那么就會通過改變空氣彈簧內(nèi)空氣容積的方式來將底盤高度調(diào)節(jié)到正常高度狀態(tài)(這個選擇是在車輛停住不動，或者車速不超過120km/h時進行)。如果隨后車速超過120km/h，那么底盤高度馬上就會降低13mm而到較低高度1的狀態(tài)。如果隨后車速繼續(xù)提高不低于140km/h并且持續(xù)20s，那么底盤高度會再次降低13mm而到高速公路的底盤高度狀態(tài)了。

圖5 自適應(yīng)空氣懸架(1BK)運動型自適應(yīng)空氣懸架(2MA)的調(diào)節(jié)特性

如果隨后車速又降下來了且車輛以110km/h或更低的車速行駛超過30s，那么底盤高度會升高13mm達到先前設(shè)定的底盤高度。如果車速繼續(xù)降至5km/h，那么底盤高度會立即升至原始高度(正常高度)。

掛車模式的調(diào)節(jié)策略有變化。如果在激活掛車模式前選擇了模式“comfort”或“auto”，那么系統(tǒng)在底盤正常高度時不會進行調(diào)節(jié)。只有在激活掛車模式前選擇了模式“dynamic”或“efficiency”時，才會設(shè)定為較低高度1?？梢栽O(shè)定高于正常高度的底盤高度。

三、電子四驅(qū)

全新一代的奧迪quattro全時四驅(qū)系統(tǒng)為標(biāo)準配置，前后軸動力分配比例能進行連續(xù)可變調(diào)節(jié)，可在瞬間實現(xiàn)理想的動力分配。

全新一代quattro反應(yīng)更加迅捷，僅需30ms系統(tǒng)即可計算電動機扭矩分配，過程迅捷且精準?？諝鈴椈蓵鶕?jù)車速、駕駛模式及道路狀況進行自我調(diào)整，實現(xiàn)對底盤高度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度高可達76mm。運動模式下，系統(tǒng)智能分配更多驅(qū)動力矩至后橋，通過輕微過度轉(zhuǎn)向達到運動而靈活的駕駛特性，創(chuàng)新的防滑控制系統(tǒng)有助于實現(xiàn)更高的牽引力和穩(wěn)定性。根據(jù)駕駛者喜好，共有7種駕駛模式可供選擇。

四、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

如圖6所示，奧迪e-tron上使用的是在奧迪A8(車型4N)上已成功使用過的電動機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)。轉(zhuǎn)向傳動比針對奧迪e-tron的特殊要求做了改動，漸進式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是標(biāo)配的。

圖6 奧迪e-tron轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的位置

手動力矩(轉(zhuǎn)向助力)的特性曲線根據(jù)底盤類型和奧迪drive select上的設(shè)置不同而不同。根據(jù)所選的行駛程序，可實現(xiàn)運動、均衡或者舒適等轉(zhuǎn)向特性。機械可調(diào)式轉(zhuǎn)向柱是標(biāo)配，可選裝電動可調(diào)式轉(zhuǎn)向柱。水平調(diào)節(jié)范圍約是68mm，垂直調(diào)節(jié)范圍約是40mm。

這兩種轉(zhuǎn)向柱直接取自奧迪Q5(車型FY)，碰撞識別針對奧迪e-tron做了修改。由于驅(qū)動技術(shù)的特殊性，這兩種轉(zhuǎn)向柱都配備有電子轉(zhuǎn)向鎖。

奧迪e-tron上的方向盤都是直接取自奧迪A6/A7的，有雙輻真皮方向盤、運動式真皮方向盤和運動輪廓方向盤。標(biāo)配的是雙輻方向盤，帶有12個多功能按鍵?？蛇x裝方向盤加熱裝置。根據(jù)車輛裝備情況(S-Line)，也可裝備中間輻條帶有S標(biāo)記的方向盤。運動輪廓方向盤是最具運動特性的類型，其方向盤圈的下端扁平且輪廓感更強，奧迪e-tron方向盤配置的不同類型見表1。

表1 奧迪e-tron方向盤配置的不同類型

在配備有自適應(yīng)駕駛輔助系統(tǒng)的車上，裝備有電容式方向盤。這種方向盤是個新的發(fā)展趨勢，它能使得脫手識別更為精準。標(biāo)配的雙輻方向盤上配備有點動開關(guān)(翹板開關(guān))，因此司機就可以以手動方式來控制減速超速的能量回收，其采用了傳統(tǒng)型驅(qū)動車輛上的“操縱邏輯”。

如果操縱了點動開關(guān)(-)，那么車輛在減速超速模式會因換低擋而減速。在奧迪e-tron上則會因電機在發(fā)電機使用時，回收更多能量而導(dǎo)致車輛減速。司機可通過翹板(-)或(+)來減少或者增加能量回收的等級(分為3級)，但前提是要在MMI上選擇“手動能量回收”這個菜單項(圖7)。在等級1(第一次操縱翹板(-))時，在超速減速時可實現(xiàn)0.5m/s2的減速度；在等級2時，最大減速度可達1.0m/s2。在自動設(shè)置狀態(tài)時，也可通過翹板開關(guān)來為減速過程選擇所需的能量回收功率。

圖7 手動能量回收的選擇

五、制動系統(tǒng)

1.制動裝置

奧迪e-tron車的制動裝置是基于奧迪Q7(車型4M)的18“制動裝置的。右前和右后車輪制動器上配備有制動襯塊磨損指示器。在有些市場(比如北美和中國)，制動裝置的部件和尺寸與表2中所列不同，在這些市場上使用的是19”的車輪制動器。

表2 制動裝置的結(jié)構(gòu)參考

奧迪e-tron上的電動機械式駐車制動器(EPB)也是直接取自奧迪Q7(車型4M)的。與這款車一樣，調(diào)節(jié)軟件和供電末級放大器都在ABS控制單元J104內(nèi)，與電動機械式駐車制動器(EPB)相關(guān)的操縱和維修保養(yǎng)方面，這兩個車型也是相同的。

2.制動系統(tǒng)MK C1

如圖8所示，奧迪e-tron是德國奧迪公司第一種使用制動系統(tǒng)MK C1的奧迪車型。該系統(tǒng)是由現(xiàn)有的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)制動控制系統(tǒng)發(fā)展而來的。主要改進在于把串聯(lián)制動總泵、制動助力器(通過電動機械部件包括調(diào)節(jié)系統(tǒng))、ESC調(diào)節(jié)系統(tǒng)(包括ABS、EDS、ASR等)和混合制動系統(tǒng)集成在一個模塊內(nèi)了。

圖8 制動系統(tǒng)MK C1的結(jié)構(gòu)

相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制動裝置，制動系統(tǒng)MK CI的重量減輕是很可觀的(約降30%)。另外，由于減少了單個部件的數(shù)量，系統(tǒng)的可用性也大大提高了。從功能上講，該系統(tǒng)在壓力建立動力學(xué)方面有優(yōu)勢，能為司機提供平穩(wěn)不變的制動踏板感覺(即使在能量回收階段也能保持這個感覺)。制動系統(tǒng)MK C1與傳統(tǒng)車輛的結(jié)構(gòu)對比如圖9所示。

圖9 制動系統(tǒng)MK C1與傳統(tǒng)車輛的結(jié)構(gòu)對比

3.結(jié)構(gòu)和功能

圖10 展示了制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)液壓單元的結(jié)構(gòu)，ABS控制單元J104也是這個模塊的一部分。

圖10 制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)液壓單元的結(jié)構(gòu)

(1)制動壓力建立階段

如圖11所示，通過電機-泵單元(線性執(zhí)行器)的制動壓力建立階段，司機踩著制動力模擬器(正常制動)。該模塊內(nèi)有一個“傳統(tǒng)的”串聯(lián)制動總泵，該總泵的活塞由司機通過制動踏板來操縱。踏板行程/柱塞行程是通過踏板位置傳感器G100來偵測的。如果識別出有踏板運動了，控制單元J104就會激活隔離閥1和4，于是就把相應(yīng)的管路關(guān)閉了(隔斷了)。與此同時，電磁閥5被通上了電，就切換到通的位置了。由于隔離閥的隔斷作用，司機所施加的“制動壓力”就不會到達車輪制動器了，而壓力倒是通過打開的閥5作用到踏板力模擬器的活塞上了。該活塞頂著橡膠楔和鋼彈簧被壓動，力的吸收是漸進式的(遞增的)。司機在踏板上能感覺出這個反向力，該力就像司機使用傳統(tǒng)制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)時進行制動的那種感覺。

圖11 制動壓力建立階段

司機所施加的壓力由壓力傳感器(制動壓力傳感器1 G201)來測量，踏板行程由行程傳感器來測量?？刂茊卧狫104根據(jù)這些測量值來給電機送電，電機的旋轉(zhuǎn)運動由螺桿機構(gòu)傳至泵活塞。活塞運動所產(chǎn)生的壓力經(jīng)打開著的壓力供應(yīng)閥2和3作用到車輪制動器上。電機/活塞單元所建立起的壓力是通過另一個壓力測量點(制動壓力傳感器2 G214)測得并把這個信息傳給控制單元的。這個同步電機有電子換向裝置，因此就裝備有一個轉(zhuǎn)子位置傳感器?？刂茊卧鶕?jù)轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動圈數(shù)以及螺桿機構(gòu)的傳動比，就可以計算出相應(yīng)的活塞位置了。

(2)司機在液壓應(yīng)急工況時的制動壓力建立

如圖12所示，通過可選車輪制動壓力建立、制動壓力保持和制動壓力卸壓這些過程的調(diào)節(jié)過程，是由ABS控制單元J104通過觸發(fā)相應(yīng)的電磁閥和電機來實現(xiàn)的。

圖12 司機在液壓應(yīng)急工況時的制動壓力建立

如果司機在車輛停住前關(guān)閉了點火開關(guān)，那么制動助力功能仍繼續(xù)可用，甚至在車輛停住后仍可用。在點火開關(guān)關(guān)閉的情況下，在車輛停住時，制動助力仍可用約1min(在未踏動制動踏板時)或約3min(在已踏動制動踏板時)。在過了上述這個時間后，顯示屏上會出現(xiàn)一個駕駛員警告，制動助力也會被關(guān)閉。

在接通了點火開關(guān)后和端子15關(guān)閉進入“休眠”后，會馬上進行自檢，這時會讓閥進行切換以及讓線性執(zhí)行器來工作。由于這個自檢是發(fā)生在車輛停住不動時，因此我們能聽到聲音(輕微的咔嚓聲和刮磨聲)。

如果系統(tǒng)徹底損壞了，那么該系統(tǒng)的工作特性就與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在制動助力失效時是一樣的了。未激活的閥在從制動總泵到車輪制動器之間建立了直接的液壓連接，這樣就只能通過司機操縱踏板來在4個車輪制動器上建立起制動壓力了。

(3)將液壓制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)集成到整車能量回收系統(tǒng)中

如圖13所示，如果在減速超速工況時將電機當(dāng)發(fā)電機來使用，就會對車輛實施制動。由此而產(chǎn)生的制動功率取決于能量回收等級。如果通過司機實施制動或者通過自適應(yīng)駕駛輔助系統(tǒng)實施制動，那么這種制動一般是部分“電動”加部分“液壓”的。

圖13 制動控制過程

發(fā)動機控制單元J623持續(xù)不斷地將實時可用最大回收功率(制動功率)信息傳給MK C1制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的ABS控制單元J104。如果司機踏動了制動踏板或者自適應(yīng)駕駛輔助系統(tǒng)要求制動，那么控制單元J104會判斷僅通過電機進行這個制動是否可能以及足夠用，或者是否還必須要建立起液壓制動壓力。J104會把“發(fā)電機-規(guī)定力矩”發(fā)送給J623。

與此同時，J104還會把所需要的兩個車橋上回收力矩信息發(fā)送機給底盤控制單元J775。J775會協(xié)調(diào)牽引、減速超速以及能量回收分配并把這些信息也發(fā)送給J623。J623隨后再在車橋電機上執(zhí)行這些要求。目標(biāo)就是：在任何行駛情況下，都能實現(xiàn)效率與行駛穩(wěn)定性之間的最佳匹配。

如果潛在的回收力矩不夠用，無法達到司機想要實施的制動力度，那么ES會另外激活電驅(qū)動泵，以便建立起所需要的制動壓力。以前的電動車或者混合動力車上用于實現(xiàn)混合制動所需的蓄壓器，在MK C1上就不需要了，這個功能通過電機-泵單元來實現(xiàn)。

行駛動態(tài)調(diào)節(jié)過程比如ABS、EDS、ESC這些調(diào)節(jié)，其工作方式與傳統(tǒng)制動裝置相同。電機牽引力矩調(diào)節(jié)(MSR)也可以這樣來進行：就是讓電機產(chǎn)生驅(qū)動力矩。相應(yīng)的調(diào)節(jié)利用車輪制動系統(tǒng)的制動液壓裝置來進行，力是直接作用在車輪上，不會扭轉(zhuǎn)萬向節(jié)傳動軸。為此，能量回收力矩就“反映”在車輪制動器上了。

4.維修保養(yǎng)

診斷地址是：“0003-制動電子裝置-J104(MK C1)”。如果需要的話，只能整體更換該模塊，但是可單獨更換制動液罐?？刂茊卧狫104無法單獨更換。在控制單元完成在線編碼后，可以執(zhí)行制動踏板位置傳感器G100、制動壓力傳感器1 G201和2 G214、EPB(電動機械式駐車制動器控制單元J540)以及輪胎壓力監(jiān)控顯示等內(nèi)容的各種基本設(shè)定。

另外，通過相應(yīng)的執(zhí)行元件診斷，可以保證液壓管路的正確連接(防止接混)。

通過其他的執(zhí)行元件診斷，可以檢查EPB和指示燈的功能。在執(zhí)行“更換襯塊”(更換后橋的制動襯塊)功能時，要特別留意車輛診斷儀上的提示。在更換了制動部件或者制動液后，必須執(zhí)行專門的排氣操作。執(zhí)行完修理工作后，必須要多次踩動制動器，以便讓制動襯塊與制動盤接觸。之后要給制動液罐加注制動液至MAX標(biāo)記處。

5.整車制動能量回收功能

如圖14所示，能量回收可達0.3g的減速度，滿足90%以上的制動減速工況，滑行中的能量回收，可通過方向盤撥片或通過MMI進行設(shè)置， 撥片“-”：加強的制動效應(yīng)；撥片“+”：減弱的制動效應(yīng)；在滑行模式下，三個能量回收等級：在等級1時，可實現(xiàn)0.5m/s2的減速度；在等級2時，最大減速度可達1.0m/s2。

圖14 節(jié)能輔助操作

6.維修保養(yǎng)

診斷地址：0003-制動電子裝置J104(MK C1)。故障維修時需要整體更換該模塊，控制單元J104的在線編碼，進行制動踏板位置傳感器G100、制動壓力傳感器G201和G214、EPB (控制單元 J540)基本設(shè)定。液壓管路連接(防止錯接)、駐車制動器以及指示燈等執(zhí)行元件診斷。在執(zhí)行功能“更換制動襯塊”時(更換后輪制動襯塊)，要特別留意車輛診斷儀上的提示內(nèi)容。

六、車輪、輪胎和輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)

在奧迪e-tron上，標(biāo)配的是19"的鑄鋁車輪，可選裝19"～21"的車輪，輪胎可使用型號為255/55 R19-265/45R21。

根據(jù)具體的市場，輪胎應(yīng)急套件Tyre Mobility System(TMS)或者應(yīng)急備用車輪是標(biāo)配的。如果裝備有輪胎應(yīng)急套件Tyre Mobility System(TMS)，那么可以選裝5,5J x 19帶185/70-19輪胎的應(yīng)急備用車輪。

千斤頂是選裝的，但在裝備有應(yīng)急備用車輪時是配有千斤頂?shù)?。不提供泄氣保用輪胎。?代輪胎壓力監(jiān)控顯示系統(tǒng)是標(biāo)配，可選裝第3代輪胎壓力監(jiān)控顯示系統(tǒng)。天線是集成在控制單元內(nèi)的，這個部件安裝在后橋下部的車底中間位置。