◆文/山東 劉春暉

奧迪Q7 e-tron quattro是奧迪推出的第2款配備高性能插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車型，如圖1所示憑借鋰離子蓄電池輸出的電流，這款大型SUV可純電動(dòng)行駛多達(dá)56km，噪聲低、動(dòng)力強(qiáng)且零排放。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的配合下，總行駛里程高達(dá)1 410km。奧迪Q7 e-tron quattro是全球第1款配備6缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及quattro全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)的插電式混合動(dòng)力車。某些國(guó)家還提供配備2.0L TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)的版本。按照插電式混合動(dòng)力車對(duì)應(yīng)的ECE(歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)，配備3.0L V6 TDI發(fā)動(dòng)機(jī)的奧迪Q7 e-tron quattro百公里油耗僅1.7L，CO2排放量為46g/km。集成有熱泵的標(biāo)配熱管理系統(tǒng)專門針對(duì)奧迪Q7 e-tron quattro而開發(fā)。憑借Audi virtual cockpit(奧迪虛擬駕駛艙)的顯示/操作概念以及新開發(fā)的MMI(多媒體界面)系統(tǒng)，奧迪Q7 e-tron quattro成功樹立了行業(yè)標(biāo)桿。標(biāo)配的MMI導(dǎo)航系統(tǒng)增強(qiáng)版連同Audi connect互聯(lián)網(wǎng)模塊在奧迪Q7 e-tron quattro中與混合動(dòng)力管理系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起。新款電控機(jī)械式轉(zhuǎn)向助力器高效而靈敏。

圖1 奧迪Q7 e-tron quattro外觀特征

同樣新開發(fā)的前后軸五連桿車輪懸架相比上一代車型的車軸減輕60kg，在很大程度上提高了車輛的行駛動(dòng)態(tài)性?？蛇x裝的adaptive air suspension(自適應(yīng)空氣懸架)帶給車輛更自信的舒適感。駕駛員可通過配的動(dòng)態(tài)駕駛系統(tǒng)Audi drive Select(奧迪駕駛模式選擇)調(diào)節(jié)其工作方式。系統(tǒng)提供多達(dá)7種模式，同時(shí)還融合了轉(zhuǎn)向系、主動(dòng)式加速踏板和自動(dòng)變速器等其他技術(shù)模塊。

一、總體設(shè)計(jì)

奧迪 Q7 e-tron quattro采用了奧迪Q7(4M車型)的重要車身元件，而功能性要求(電驅(qū)動(dòng)、聯(lián)合制動(dòng)等及套裝更改(安裝混合動(dòng)力蓄電池)帶來(lái)了少許不同。由于不同于奧迪Q7(4M車型)的車軸負(fù)荷和車軸負(fù)荷分布的變化，底盤被重新調(diào)校，投用了相應(yīng)的懸架、減振器和穩(wěn)定桿。奧迪Q7 e-tron quattro前軸不提供全輪轉(zhuǎn)向系。底盤四輪定位和調(diào)節(jié)的流程與奧迪Q7(4M車型)相同，如圖2所示。奧迪Q7 e-tron quattro全部裝備帶全時(shí)四驅(qū)的底盤，如表1所示為底盤型號(hào)。

圖2 奧迪Q7 e-tron quattro全部裝備帶全時(shí)四驅(qū)的底盤結(jié)構(gòu)

表1 底盤型號(hào)及相關(guān)特征

二、制動(dòng)裝置

奧迪Q7 e-tron quattro裝備一個(gè)在所有行駛狀況下都可提供高后備功率的大尺寸制動(dòng)裝置。前軸車輪制動(dòng)器裝備輕結(jié)構(gòu)鋁合金制動(dòng)鉗和輕結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤。經(jīng)過優(yōu)化的制動(dòng)鉗剛性傳遞一種直接且充滿動(dòng)感的制動(dòng)感。所有制動(dòng)摩擦片都滿足目前最高的從2021年起才開始生效的“無(wú)銅”環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。采用了奧迪Q7(4M車型)的電子駐車制動(dòng)器EPB。踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)助力器是新研發(fā)的裝備，其中重量?jī)?yōu)化是最根本的研發(fā)目標(biāo)。隨著Robert Bosch公司將新ESC系統(tǒng)(ESP9)投入應(yīng)用，有用于與此相關(guān)的調(diào)節(jié)功能的高性能系統(tǒng)可用。

1.前軸車輪制動(dòng)裝置

前軸車輪制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，技術(shù)參數(shù)如表2所示。

圖3 前軸車輪制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)

表2 前軸車輪制動(dòng)裝置技術(shù)參數(shù)

2.后軸車輪制動(dòng)裝置

后軸車輪制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示，技術(shù)參數(shù)如表3所示。

表3 后軸車輪制動(dòng)裝置技術(shù)參數(shù)

圖4 后軸車輪制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)

三、電控機(jī)械式制動(dòng)助力器

1.概述

在純電動(dòng)行駛模式下，如駕駛員操縱制動(dòng)器，也需要加強(qiáng)制動(dòng)力：因發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管真空僅在傳統(tǒng)行駛模式時(shí)可用，因此不再利用。通過使用電控機(jī)械式制動(dòng)助力器可以放棄附加的真空泵以及配套的氣動(dòng)制動(dòng)助力器。

與傳統(tǒng)的氣動(dòng)式制動(dòng)助力器相比，電控機(jī)械式制動(dòng)助力器(eBKV)有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)依賴真空的制動(dòng)助力；

(2)建壓動(dòng)力大；

(3)壓力調(diào)節(jié)精度高；

(4)一致的制動(dòng)踏板特性/踏板力。

電控機(jī)械式制動(dòng)助力器如圖5所示。

圖5 電控機(jī)械式制動(dòng)助力器的結(jié)構(gòu)

2.結(jié)構(gòu)和工作原理

通過發(fā)動(dòng)機(jī)變速器單元來(lái)加強(qiáng)由駕駛員控制的制動(dòng)力，結(jié)構(gòu)和工作原理如圖6所示。同時(shí)，直流電機(jī)通過相應(yīng)的傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)2個(gè)齒輪軸，齒輪軸的嚙合齒與助力套筒的嚙合齒嚙合。這樣，齒輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為助力套筒的縱向運(yùn)動(dòng)。為了加強(qiáng)制動(dòng)壓力，助力套筒將朝串聯(lián)式制動(dòng)主缸方向(在圖形中朝左)移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)由制動(dòng)助力控制單元J539促動(dòng)。控制單元從集成的制動(dòng)踏板位置傳感器G100得到有關(guān)制動(dòng)踏板和推桿的位置信息(駕駛員愿)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置以及間接的助力套筒位置將通過電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子位置傳感器(霍耳傳感器)探測(cè)。通過推桿上助力套筒的滑動(dòng)軸承和由此實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)組件分離可確保駕駛員即便在支持功能失靈的情況下也能控制制動(dòng)壓力?？刂茊卧狫539實(shí)現(xiàn)端子15的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。車輛停住和駕駛員未操縱工作制動(dòng)器時(shí)，性運(yùn)轉(zhuǎn)為60s。如端子15關(guān)閉時(shí)，駕駛員自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)，則制動(dòng)輔助系統(tǒng)最多能保持約360s。駕駛員會(huì)在約180s和360s后得到固定車輛以防溜車的相應(yīng)提示或制動(dòng)輔助系統(tǒng)即將關(guān)閉的信息。eBKV的制動(dòng)踏板位置傳感器G100的信號(hào)用于促動(dòng)制動(dòng)信號(hào)燈。

圖6 電控機(jī)械式制動(dòng)助力器(eBKV)的結(jié)構(gòu)

四、制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX7O

在必要時(shí)，電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、三相交流電機(jī)在車輛滑行模式中作為發(fā)電機(jī)使用，以便為混合動(dòng)力蓄電池重新充電(再生)。電動(dòng)機(jī)由此被“驅(qū)動(dòng)”。這樣，它會(huì)形成一個(gè)行駛阻力，并對(duì)驅(qū)動(dòng)輪造成額外的制動(dòng)力矩。如駕駛員操縱了制動(dòng)器，這一額外的制動(dòng)力矩會(huì)立即再次提高車輛的制動(dòng)效果。因?yàn)檫@可以不取決于駕駛員而發(fā)生，所以由駕駛員進(jìn)行的預(yù)定義車輛制動(dòng)很難實(shí)現(xiàn)。因此，有必要隨時(shí)實(shí)現(xiàn)駕駛員規(guī)定的且駕駛員能對(duì)其效果進(jìn)行估計(jì)的制動(dòng)力矩。因?yàn)楦行В栽谝簤褐苿?dòng)壓力再生時(shí)降低。該下降的目的是將“液壓”制動(dòng)和“電動(dòng)”制動(dòng)的總量調(diào)節(jié)到駕駛員實(shí)際需要的量。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，將使用制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70?！半妱?dòng)”和“液壓”制動(dòng)重疊稱為“混合制動(dòng)”。作為示例，如圖7所示圖形中特別標(biāo)記了在特定時(shí)間點(diǎn)(制動(dòng)開始后1s)的減速。駕駛員想要實(shí)現(xiàn)的減速α?xí)ㄟ^液壓制動(dòng)力矩αH的減速總量和發(fā)電機(jī)制動(dòng)力矩αG的減速總量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖7 特定時(shí)間點(diǎn)(制動(dòng)開始后1s)的減速

1.結(jié)構(gòu)和工作原理

蓄壓器直接與制動(dòng)主缸并由此與液壓制動(dòng)回路相連，如圖8所示。如必須降低駕駛員控制的制動(dòng)壓力(再生時(shí)取決于電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輔助制動(dòng)力矩)，則制動(dòng)助力控制單元J539將促動(dòng)蓄壓器電動(dòng)機(jī)。ABS控制單元J104確定需要降低的制動(dòng)壓力的大小，然后“委托”控制單元J539實(shí)現(xiàn)：通過汽缸內(nèi)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，活塞做提升運(yùn)動(dòng)，汽缸容積增大并從制動(dòng)回路抽吸制動(dòng)液。系統(tǒng)中的以及對(duì)車輪制動(dòng)器上的制動(dòng)壓力降低。同時(shí)，通過eBKV降低制動(dòng)助力，使得制動(dòng)踏板不下沉。如電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輔助制動(dòng)力矩在駕駛員制動(dòng)裝置激活期間變小或電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)電機(jī)模式完全關(guān)閉，則必須再次提高之前降低的制動(dòng)壓力?？刂茊卧狫539重新促動(dòng)蓄壓器的電動(dòng)機(jī)，活塞運(yùn)動(dòng)降低工作缸的容量，工作缸中的制動(dòng)液會(huì)重新輸送到制動(dòng)回路中。制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力相應(yīng)上升。

圖8 蓄壓器的結(jié)構(gòu)

2.售后服務(wù)內(nèi)容

電控機(jī)械式制動(dòng)助力器(eBKV包括制動(dòng)助力控制單元J539)和蓄壓器可通過診斷地址23訪問。必要時(shí)，組件可在售后服務(wù)時(shí)整個(gè)更換。eBKV(包括控制單元)更換后，要對(duì)控制單元進(jìn)行在線設(shè)碼。最根本的前提就是要為制動(dòng)裝置正確排氣。接著利用車輛診斷儀自動(dòng)執(zhí)行eBKV的學(xué)習(xí)過程。更換蓄壓器后進(jìn)行基本設(shè)置，同時(shí)探測(cè)活塞的終端位置。采用作動(dòng)器診斷進(jìn)行eBKV和蓄壓器的功能檢測(cè)，并促動(dòng)警告燈和制動(dòng)信號(hào)燈。

五、車輪和輪胎

奧迪Q7 e-tron quattro上市時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)裝備使用19英寸規(guī)格的車輪，可以選裝19～20英寸的車輪。同時(shí)可提供的輪胎規(guī)格從255/55 R19至285/45 R20，如表4所示。系列配置輪胎應(yīng)急修理系統(tǒng)，可選裝6.5J×20規(guī)格的鋁制折疊式車輪。在工廠交貨時(shí)若訂購(gòu)冬季輪胎或者裝備折疊車輪，則會(huì)配備汽車千斤頂。

表4 車輪外形及參數(shù)

1.輪胎壓力監(jiān)控顯示

第二代輪胎壓力監(jiān)控顯示系統(tǒng)也是奧迪Q7 e-tron quattro的標(biāo)準(zhǔn)裝備。

2.輪胎充氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)

還可選裝一個(gè)直接測(cè)量型第三代輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)(RDK)。