奧迪 Q7 e-tron quattro混合動力車傳動系統(上)

◆文/山東 劉春暉

智奧迪Q7 e-tron quattro是奧迪推出的第2款配備高性能插電式混合動力驅動系統的車型，如圖1所示。憑借鋰離子蓄電池輸出的電流，這款大型SUV可純電動行駛多達56km，噪聲低、動力強且零排放。在柴油發動機的配合下，總續航里程高達1 410km。奧迪Q7 e-tron quattro是全球第1款配備6缸柴油發動機及quattro全時四驅系統的插電式混合動力車。某些國家還提供配備2.0L TFSI發動機的版本。按照插電式混合動力車對應的ECE(歐洲經濟委員會)標準，配備3.0L V6 TDI發動機的奧迪Q7 e-tron quattro百公里油耗僅1.7L，CO排放量為46g/km。集成有熱泵的標配熱管理系統專門針對奧迪Q7 e-tron quattro而開發。憑借Audi virtual cockpit(奧迪虛擬駕駛艙)的顯示/操作概念以及新開發的MMI(多媒體界面)系統，奧迪Q7 e-tron quattro成功樹立了行業標桿。標配的MMI導航系統增強版連同Audi connect互聯網模塊在奧迪Q7 e-tron quattro中與混合動力管理系統緊密結合在一起。新款電控機械式轉向助力器高效而靈敏。

同樣新開發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態性。可選裝的adaptive air suspension(自適應空氣懸架)帶給車輛更自信的舒適感。駕駛員可通過配的動態駕駛系統Audi drive Se1ect(奧迪駕駛模式選擇)調節其工作方式。系統提供多達7種模式，同時還融合了轉向系、主動式加速踏板和自動變速器等其他技術模塊。

一、傳動系統總體結構

傳動系統結構如圖2和圖3所示。奧迪Q7 e-tron quattro中對動力傳遞很重要的插電式混合動力驅動組成部件除了發動機外還包括8擋自動變速器0D7、傳動軸和后軸主減速器0D2。8擋自動變速器0D7是一款與混合動力模塊配對的傳統全時四驅8擋自動變速器。混合動力模塊位于發動機和傳統自動變速器之間。混合動力模塊的核心部件是峰值功率達94kW、最大扭矩達350N·m的電動機。發動機和電動機可以通過分離離合器K0耦合。兩臺驅動機構與3.0L V6 TDI發動機一起向變速器上輸出最大275kW的系統功率。搭配2.0L R4 TFSI第3代發動機則為270kW。這兩款發動機型號可以向變速器傳遞最大700N·m的系統扭矩。該傳動軸的萬向節軸是安裝在奧迪Q7(4M車型)上的一款短型號的萬向節軸，后軸主減速器0D2也是如此。它也應用在奧迪Q7(4M車型)上。提示：只允許有資質的高壓技術員在高壓設備上作業。

二、換擋操縱機構

采用100%線控換擋技術的奧迪Q7 e-tron quattro換擋操縱機構和操作方案與奧迪Q7(4M車型)相同，如圖4所示。

1.在選擋桿和變速器之間沒有機械連接。

2.操作完全根據對駕駛員意愿的分析進行，沒有機械的應急運行。

3.駐車鎖采用電動液壓操縱并且自動開關，自動駐車鎖(Auto-P)功能(P-ON/P-OFF位置)。

4.機械應急解鎖可以在發生故障時將駐車鎖解鎖，以便能夠移動車輛。

5.通過自動擋擋位槽只能選中行駛擋R、N、D和S。

6.駐車鎖只能利用P按鈕手動激活。

7.如果要操作tiptronic功能(手動模式M)，則必須將選擋桿按入tiptronic擋位槽(僅當激活行駛擋D或S時可以)。使用功能“在D/S中短促按壓換擋”時必須操作方向盤tiptronic。

8.解鎖按鈕(選擋桿解鎖按鈕E681)在選擋桿上的位置與原來相同并且為冗余設計。

三、駐車鎖止裝置的應急解鎖裝置

奧迪Q7 e-tron quattro上的駐車鎖應急解鎖裝置與奧迪Q7(4M車型)的應急解鎖裝置相同。應急解鎖裝置用于在必須長時間處于P-OFF位置時解鎖駐車鎖，應在以下情況下操作：

·當必須牽引汽車的一般情況；

·當因功能失效無法以電動液壓方式解鎖駐車鎖時；

·當在車載電壓不足的情況下汽車需要調頭/移動時；

·當發動機不運轉且汽車必須調頭/移動時，例如在維修間內。

如果情況決定不再需要駐車鎖處于P-OFF位置，那么應重新將駐車鎖鎖止，并置于P-ON位置。在應急解鎖裝置部件上進行安裝工作后應檢查應急解鎖裝置。

警告：操縱駐車鎖應急解鎖裝置之前，必須固定車輛以防其自行移動！

1.駐車鎖應急解鎖(P-OFF位置)

(1)拆除蓋板。

(2)將應急解鎖套筒扳手按如圖5中位置1所示裝入操縱機構中。

(3)向下按壓套筒扳手并順時針轉動90°，直至感覺到套筒扳手卡入操縱機構，如圖5中的位置2所示。

2.駐車鎖鎖止(P-ON位置)

將套筒扳手向上直接從操縱機構中拉出即可，如圖6中的位置3所示。

注意：不得將套筒扳手往回轉動，否則會損壞應急解鎖操縱機構！安裝蓋板。

3.快速連接器

為了簡化變速器的拆卸和安裝，應急解鎖拉索由兩個部分組成，它們通過一個快速連接器相連，如圖7所示。

操縱駐車鎖應急解鎖裝置后，組合儀表中會亮起黃色的變速器指示燈并顯示行駛擋N。此外，組合儀表上顯示提示：“vehicle may roll away!P cannot be selected.Please apply parking brake.”(有溜車危險！無法掛入P擋。請踩下駐車制動器。)

四、插電式混合動力驅動

發動機和8擋自動變速器0D7及混合動力模塊是混合動力驅動的最重要組成部分，如圖8所示。

為將混合動力模塊從基本變速器上分離，應通過維護開口松開變矩器傳輸板和分離離合器K0的尾板之間的螺紋連接。變矩器傳輸板內有5個切線方向的長孔和一個徑向的長孔。裝配時將第1個螺栓插入徑向長孔并擰入，然后是用于切向長孔的螺栓。為拆卸0D7變速器，應通過維護開口將扭轉減振器的傳輸板從發動機的飛輪上分開。

五、混合動力模塊(分離離合器作動器，傳感裝置)

混合動力模塊的外殼中有前軸主減速器。發動機側是扭轉減振器，基本變速器側是電動機和分離離合器K0。電動機是一款恒勵磁同步電機，被用作驅動電機及發電機。電動機在維修保養文獻中也被稱作三相交流驅動機構VX54或電驅動機構行駛電機V141，技術參數如表1所示。由于電動機的轉子是外轉子，所以使用了盡可能大的杠桿臂。與內轉子相比，在電動機運行模式下相同的扭矩只需較低的相電流。

如圖9所示三相交流驅動機構VX54組成包括電驅動行駛電機V141、分離離合器V606的作動器、行駛電動機溫度傳感器G712以及行駛電動機轉子位置傳感器1 G713。

所以在最狹窄的安裝空間內可以提供高達350N·m的瞬時扭矩和高達94kW的功率。在持續運行時，憑借出色的散熱傳遞，可提供200N·m扭矩和高達60kW的功率。在散熱方面，它通過內置的定子散熱裝置進行，雖然散熱面積較小，但保證了極高的熱傳導。變矩器的傳輸板與發動機飛輪旋接在一起。扭轉減震器將發動機驅動功率經細牙花鍵傳遞到分離離合器K0的驅動轂上。在發電機模式下，電動機的轉子經接合的分離離合器K0由發動機或由能量回收功能驅動。電動機的轉子通過螺紋與分離離合器K0的尾板相連。尾板上用6個螺栓固定了變矩器的傳輸板。在定子中有3個線圈組，它們分別帶8個并聯的線圈，通過三角形接法連接，如圖9所示。總共有24個線圈分布在定子圓周上，每3個線圈屬于同一個線圈組。電動機可以利用這個布置方式使用三相電流工作。電驅動系統功率和控制電子裝置JX1為此通過一個三相交流電壓控制這些線圈組。為了讓轉子以最小的耗電量、最大的扭矩朝所需的方向啟動，控制電子裝置必須按照正確的順序促動3個相位。為此，它需要知道轉子的準確位置以及磁極對相對于線圈的位置。電驅動模式的功率和控制電子裝置JX0根據行駛電動機轉子位置傳感器1 G713的信號計算磁極對相對于線圈的準確位置。

1.分離離合器K0的操縱機構、分離離合器作動器V606

分離離合器K0是一種干式離合器，在靜止狀態下為動力接合，如圖10所示。它與手動變速器的起步離合器功能相同。分離離合器將發動機和電動機相互耦合。分離離合器K0通過分離離合器作動器V606操縱，獨立于自動變速器的液壓壓力供應。

2.分離離合器K0的操縱機構

分離離合器K0的作動器通過插接器驅動蝸桿傳動裝置的軸，蝸輪與調節環的圓柱齒輪傳動裝置相連。當分離離合器K0分離時，調節環沿箭頭方向扭轉約120°。鋼球保持架將3個鋼球均勻地保持分布在圓周位置上。通過調節環的扭轉，鋼球通過調節環和偏心盤內的斜坡球槽將偏心盤壓在分離軸承上。偏心盤由縱向導向件固定，防止扭轉。其他部分的工作方式與帶膜片彈簧和壓緊板的傳統摩擦式離合器相同。當作動器失靈或者因超過允許溫度而停止工作時，分離離合器K0動力接合，因為離合器的操縱機構不具備自鎖能力。汽車在這種情況下只能通過發動機和電動機以混合動力方式行駛。

(未完待續)