大眾e-up電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹(下)

◆文/山東 劉春暉 尹文榮

(接上期)

2.電子機(jī)械式制動(dòng)助力器eBKV

制動(dòng)助力通過電子機(jī)械式制動(dòng)助力器eBKV產(chǎn)生。e-up車型中eBKV的優(yōu)點(diǎn)包括不依賴低壓的制動(dòng)助力器、聯(lián)合制動(dòng)功能、改進(jìn)的壓力升高動(dòng)態(tài)特性、較高的壓力點(diǎn)精度和均勻的制動(dòng)踏板特性/踏板力。

(1)結(jié)構(gòu)：電子機(jī)械式制動(dòng)助力器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，它與制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70和ESC/ABS相連接。電子機(jī)械式制動(dòng)助力器包括制動(dòng)助力器控制單元J539、發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器單元、eBKV推桿和串聯(lián)式制動(dòng)主缸，其外觀如圖26所示。

圖26 電子機(jī)械式制動(dòng)助力器外觀

(2)功能：駕駛員踩下制動(dòng)踏板，通過推桿對踏板力進(jìn)行控制并通過活塞桿傳遞到串聯(lián)式制動(dòng)主缸。為此將推桿以特定值向左移動(dòng)，該數(shù)值通過制動(dòng)踏板位置傳感器G100傳輸?shù)街苿?dòng)助力器控制單元J539，同時(shí)eBKV識別發(fā)動(dòng)機(jī)位置。這一信息由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器單元中的制動(dòng)助力器的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器G840提供。通過駕駛員制動(dòng)要求信息和發(fā)動(dòng)機(jī)位置，eBKV的制動(dòng)助力器控制單元J539計(jì)算出所需的制動(dòng)助力。在此加強(qiáng)套筒從軸向運(yùn)動(dòng)，為小齒輪軸向左側(cè)移動(dòng)，為駕駛員施加的踏板力提供支持。制動(dòng)力通過e-up車型中的eBKV提高了6倍。制動(dòng)助力器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖27所示。

圖27 制動(dòng)助力器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70

制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70儲(chǔ)存根據(jù)需求供應(yīng)的制動(dòng)液，并將其流回到制動(dòng)系統(tǒng)中，目的是降低制動(dòng)壓力。

(1)結(jié)構(gòu)：制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70與串聯(lián)式制動(dòng)主缸直接連接，如圖28所示。如果車輛通過三相電流驅(qū)動(dòng)裝置VX54(發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式)制動(dòng)，則未使用的制動(dòng)液將儲(chǔ)存在制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70中。

(2)功能：通過系統(tǒng)元件實(shí)現(xiàn)聯(lián)合制動(dòng)(brake blending)功能。如果制動(dòng)助力器控制單元J539識別到發(fā)電機(jī)制動(dòng)力不充分，則制動(dòng)液在壓力下從制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70被輸送到制動(dòng)系統(tǒng)中。信號由制動(dòng)助力器控制單元J539發(fā)送到制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70控制單元。

圖28 制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器(VX70)

如果有足夠的發(fā)電機(jī)制動(dòng)力，則卸載車輪制動(dòng)器上的制動(dòng)壓力，這是通過接收制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70中的制動(dòng)液實(shí)現(xiàn)的。為此應(yīng)將活塞通過發(fā)動(dòng)機(jī)拉回到能量回收制動(dòng)壓力存儲(chǔ)器V545中。

4.聯(lián)合制動(dòng)

根據(jù)法律規(guī)定，應(yīng)對三相電流驅(qū)動(dòng)裝置不穩(wěn)定的電子制動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。制動(dòng)期間電子和液壓制動(dòng)之間的切換被稱為聯(lián)合制動(dòng)(Brake blending)。目的是使制動(dòng)踏板上的力和行程始終相同。無論是通過電子(通過三相電流驅(qū)動(dòng)裝置)或是液壓(通過車輪制動(dòng)器)的制動(dòng)方式。

如圖29所示，三相電流驅(qū)動(dòng)裝置能夠在發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式下在車輛的驅(qū)動(dòng)車橋上產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)扭矩。這一扭矩取決于車速、蓄電池電量和高壓蓄電池溫度以及三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速和扭矩。這種依賴關(guān)系會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的電子制動(dòng)，因此必須進(jìn)行液壓補(bǔ)償，這種補(bǔ)償與駕駛員的意愿無關(guān)。通過eBKV的制動(dòng)助力器控制單元J539可實(shí)現(xiàn)電子制動(dòng)和車輪制動(dòng)器制動(dòng)之間的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

圖29 聯(lián)合制動(dòng)示例

(1)制動(dòng)要求：如圖30所示，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，對車輛進(jìn)行制動(dòng)并在必要時(shí)完全停止運(yùn)行。根據(jù)制動(dòng)踏板的位置，制動(dòng)助力器控制單元J539確定駕駛員的意愿。

圖30 制動(dòng)要求

(2)摩擦制動(dòng)：如圖31所示，根據(jù)駕駛員的制動(dòng)意愿在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中形成壓力，以降低車輛的速度。

圖31 摩擦制動(dòng)

(3)通過能量回收制動(dòng)提供支持：eBKV的制動(dòng)助力器控制單元J539從電動(dòng)裝置的電子功率和控制裝置JX1中獲取信息，三相電流驅(qū)動(dòng)裝置VX54能夠?yàn)橐簤褐苿?dòng)系統(tǒng)提供支持。當(dāng)車速較高時(shí)，根據(jù)提供的發(fā)電機(jī)制動(dòng)扭矩，不是產(chǎn)生制動(dòng)壓力就是卸載制動(dòng)壓力。如果車速降低，則發(fā)電機(jī)制動(dòng)扭矩提高。根據(jù)產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)制動(dòng)扭矩卸載車輪上的制動(dòng)壓力，為此制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器VX70將接收制動(dòng)液并卸載液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力，這樣可以在已知的時(shí)間內(nèi)僅通過發(fā)電機(jī)扭矩進(jìn)行制動(dòng)，如圖32所示。

圖32 通過能量回收為制動(dòng)提供支持

(4)三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的支持不足：如圖33所示，如果在制動(dòng)期間發(fā)電機(jī)扭矩下降，則制動(dòng)助力器控制單元J539向制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器控制單元VX70發(fā)送一個(gè)信號。蓄壓器因此將存儲(chǔ)的制動(dòng)液輸送到制動(dòng)系統(tǒng)中，液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的壓力隨之增加，在車輛制動(dòng)直到靜止時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。當(dāng)車速低于10km/h時(shí)將減小產(chǎn)生的扭矩，車輛只能通過液壓制動(dòng)。

圖33 三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的支持不足

圖34 全新ESC/ABS系統(tǒng)

5.ESC/ABS系統(tǒng)

如圖34所示，TRW(Thompson Rano Wooldridge，EBC 460)公司的全新ESC/ABS系統(tǒng)能夠快速建立并長時(shí)間保持制動(dòng)壓力。

(1)E-MSR：電子發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩控制系統(tǒng)(E-MSR)識別到驅(qū)動(dòng)輪因發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)作用而打滑。能量回收限制系統(tǒng)是對電子發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩控制系統(tǒng)(E-MSR)的擴(kuò)展。它防止過高的能量回收功率使行駛性能變得不穩(wěn)定并因此造成車輪抱死。如有必要，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的拖曳扭矩，這是在低于所有摩擦系數(shù)的情況下。

(2)E-HBV：電子液壓制動(dòng)助力器當(dāng)電子機(jī)械式制動(dòng)助力器(eBKV)無法提供足夠的壓力時(shí)，例如當(dāng)eBKV失靈時(shí)，(E-HBV)可以通過ESC控制單元增加制動(dòng)力。

(全文完)