路虎發現神行新技術亮點（上）

◆文/北京 李英

路虎發現神行新技術亮點（上）

◆文/北京 李英

路虎發現神行國產車型于2015年10月29日上市，該車型采用了一些前所未有的技術，本文將對此作以介紹。

一、網絡通訊

1.網絡拓撲圖

路虎發現神行采用新一代的多路CAN總線系統，使用4個不同速度的獨立總線網絡，拓撲圖如圖1所示?？刂颇K被分成4組，安裝到其相應的網絡上，這4組網絡分別是：①PT-HS CAN，動力傳動系統；②CH-HS CAN，底盤；③BO-MS CAN，車身；④CO-MS CAN，舒適系統。

2.終端電阻

該車型每個網絡架構均保留相同的雙絞線，通過2個120Ω的端接電阻器形成并聯電路，端接電阻器位置和電阻值列于表1。

3.診斷插座

該車型中網絡通訊診斷插座的針腳情況列于表2。

4.說明與操作

該車型中每個網絡都相互獨立地運行，使各個網絡的總線負載和穩定性得到了優化。為了增強車輛系統的功能，任何連接到CAN總線的控制模塊均能夠與連接到CAN總線的任何其他控制模塊進行通信，而不論它們連接的是哪個網絡。為了防止網絡故障并降低網絡負載，一些控制模塊連接多個網絡，一旦發生網絡故障，控制模塊仍可將基本數據傳輸到其他網絡連接，這使得該網絡上的模塊能夠正常運行。這些模塊不負責將信息從一個網絡傳輸到另一個網絡，盡管它們有兩個CAN連接，但網絡仍被有效地分隔。

表1　端接電阻器位置和電阻值

表2　診斷插座的針腳情況

網關的多CAN收發器允許同時連接所有網絡。CPU能夠執行多個信息篩選和信息存儲緩沖。任何信息，不論運行速度或優先級如何，均可通過網關非常高效地從一個網絡傳輸到另一個網絡，同時對網絡運行負載的干擾很小。

二、主動傳動系統

1.主動傳動系統概述

構成主動傳動系統回路的主要部件包括動力傳遞單元（PTU）、三件式傳動軸、液壓閥塊和四輪驅動控制模塊、后驅動單元（RDU），如圖2所示。主動傳動系統功能特點如下。

（1）通過在300ms內接合四輪驅動，從而在地面附著系數較小的情況下增大牽引力。

（2）通過使用安裝在后驅動單元上的離合器盤增大或減小單側后輪上的扭矩來改變車輛動力。

（3）通過分離四輪驅動并只使用車輛的兩輪驅動，改善更高速行車時的燃油經濟性。

2.動力傳遞單元

動力傳遞單元（PTU）將驅動力傳輸至傳動軸，進而傳送于后驅動單元，從而可以選擇兩輪驅動（前驅）或四輪驅動，動力傳遞單元結構如圖3所示。如果同步裝置接合，動力傳遞單元連接至變速器輸出，這使得扭矩在所有四個車輪上分配。如果同步裝置分離，動力傳遞單元從變速器輸出上斷開，此時車輛只驅動前輪，可減少摩擦損失。動力傳遞單元由后驅動單元液壓閥塊提供液壓，壓力管路P3接合同步裝置，而P4分離動力傳遞單元內的同步裝置。

在以下情況下，動力傳遞單元將會激活：①車速從低于20km/h升高至高于35km/h時驅動力斷開；②當選擇了倒車擋后；③已選擇一個四輪驅動系統（4WD）全地形反饋適應系統程序以及如果已請求陡坡緩降控制系統（HDC）工作；④環境空氣溫度低于10℃；⑤當防抱死制動系統（ABS）模塊檢測到牽引力損失時。

動力傳遞單元部件分解圖如圖4所示，當同步器接合時，變速器輸出裝置連接至傳動軸，該同步器由一個液壓活塞操縱。同步器由一個彈簧加載式棘爪固定在任一位置；當同步器被接合后，向活塞施加液壓油壓力的需求不再存在。兩個電磁閥（一個用于接合同步器，一個用于分離同步器）用于將壓力機油轉移至執行器活塞的兩側，按需提供的液壓油壓力由一個電動泵供應至整個系統，泵和閥均位于后驅動單元上。

3.后驅動單元

后驅動單元（RDU）的結構如圖5所示，其離合器分解圖如圖6所示。后驅動單元通過多片式離合器驅動后輪，各半軸上都安裝了一組離合器盤 （A），來自電控液壓執行器的液壓操縱一個活塞，該活塞將離合器盤壓在一起，將驅動力傳輸至兩個后輪。后半軸上的離合器盤相互獨立，因此可根據需要向兩側后輪傳輸不同的扭矩。來自閥塊的液壓通過P1、P2電磁閥控制的液壓管路傳輸至離合器盤。

4.電液控制部件

液壓油壓力由電動泵供應，此外還有兩個電磁閥將壓力油轉移至其指定的離合器組件中，液壓泵由無刷直流電機驅動，電機與液壓泵部件分解圖如圖7所示。電機的最大轉速為5 000r/min，最大電流消耗為30A。執行器電機的速度和位置使用3個霍爾傳感器測量。液壓泵每轉產生最大42bar（1bar=105Pa）的壓力和1cm3的流量。電磁閥由脈寬調制（PWM）控制信號操作，將液壓引導至正確的部件。P1和P2電磁閥液壓管路將壓力供應至后驅動單元離合器盤，驅動的閥越多，供應至離合器盤的壓力越大，因而通過其傳輸的扭矩也就越大。供應至P3和P4電磁閥液壓管路的壓力將油壓引導至動力傳遞單元執行器活塞的兩側。

無刷直流電機的工作方式與三相交流電機的工作方式類似。轉子帶有表面安裝式永久磁鐵，定子由三個極性轉換線圈組構成。由于沒有電刷，因此電機極其可靠和高效，不利因素就是電機需要精確的電子控制才能工作。定子線圈磁鐵的極性發生轉換以形成一個旋轉的磁場，該磁場進而將會吸引轉子的永久磁鐵，從而使轉子轉動。定子上有3組線圈，供應至每組線圈的電流會產生磁通量，電流的極性將會確定是北極還是南極。每組線圈的供電都是單獨進行的，可通過電源的術語來識別電源：L1（U）-線圈組1； L2 （V）-線圈組2；L3 （W）-線圈組3。

全輪驅動控制模塊（AWDCM）分別為每個線圈組提供一個PWM控制型輸出，從而使得各個線圈組的電流極性和幅值得以調節。為了產生定時正確的旋轉磁場，則必須識別永久磁鐵（電機）的位置，有3個霍爾傳感器（每個線圈組各一個）用于確定轉子的位置。全輪驅動控制模塊使用每個霍爾傳感器的輸出來完成以下工作：①根據轉子（固定磁鐵）的位置將適當的線圈組切換至所需的極性；②監測電機的速度；③計算電機的電流消耗。

閥塊電磁閥如圖8所示，各電磁閥的作用如下：

P1-右離合器組件活塞；

P2-左離合器組件活塞；

P3-接合同步器（4WD）；

P4-分離同步器（2WD）。

這些電磁閥共用一個12V電源。全輪驅動控制模塊通過向電磁調節閥提供脈寬調制式接地信號來控制各個電磁閥工作。如果液壓系統的加壓速度快于或慢于預期，則會檢測到控制電磁閥故障。將電流加載到電磁閥線圈時，壓力控制閥滑閥將開始移動，以將泵的壓力進口連接至同步器或離合器。施加的壓力由泵輸出，由電磁閥線圈的電流進行控制。隨著線圈電流信號增大或減小，向同步器或離合器施加的壓力將隨著信號變化。當線圈電流達到最大值時，所施加壓力最大。

5.液壓控制回路

4個可變力控制電磁閥使用螺釘固定在閥塊內，電磁閥由全輪驅動控制模塊以脈寬調制進行控制，以便向后驅動單元離合器和動力傳遞單元同步器操作提供所需的液壓壓力。液壓控制回路如圖9所示，位于全輪驅動閥塊中的4個壓力控制閥由電磁閥操作，并由全輪驅動控制模塊進行控制。右側離合器閥被標記為P1，左側離合器閥為P2，連接動力傳遞單元的閥為P3，斷開動力傳遞單元的閥為P4。

壓力控制閥以電子方式降低為動力傳遞單元同步器和后驅動單元離合器提供的壓力，以便實現精確控制。當電磁線圈斷電時，壓力控制閥將由彈簧力關閉，并且不會為同步器或離合器提供任何壓力。系統中殘留的任何油液壓力將回流至全輪驅動閥塊儲液瓶。全輪驅動控制模塊可單獨控制每個電磁閥，并且可同時對同步器和后驅動單元離合器的操作提供線性控制。

（未完待續）