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大眾e-up電動(dòng)汽車底盤和傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)和功能解析

2020-01-20 23:39:01·  來(lái)源：汽車動(dòng)力總成  
　
01、車型介紹e-up是大眾汽車首款大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車。其中還首次使用了可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)和 1 檔變速箱0CZ，該變速箱與三相電流驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成了一個(gè)
01、車型介紹
 
e-up是大眾汽車首款大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車。其中還首次使用了可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)和 1 檔變速箱0CZ，該變速箱與三相電流驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成了一個(gè)單元。
1 檔變速箱 0CZ 的最大輸入扭矩為 210Nm，此外變速箱在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都保持了極低的噪音。
可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)是專為配備三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的車輛而開(kāi)發(fā)。
在發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式下，三相電流驅(qū)動(dòng)裝置可以在特定條件下產(chǎn)生制動(dòng)效果。
e-up的電力制動(dòng)減速度最高可達(dá) 3.5m/s2。由此回收的能量將提供給高壓蓄電池電驅(qū)動(dòng)裝置的電子功率和控制系統(tǒng)。
 
02、e-up的底盤系統(tǒng)
（1）可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)
 
包括：電子機(jī)械式制動(dòng)助力器 (eBKV)
串聯(lián)式制動(dòng)主缸
制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器 VX70
三相電流驅(qū)動(dòng)裝置 VX54和電動(dòng)裝置的電子功率和控制裝置 JX1
 
可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)是專為配備三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的車輛而開(kāi)發(fā)。
在發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式下，三相電流驅(qū)動(dòng)裝置會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)速、高壓蓄電池的溫度及電量產(chǎn)生制動(dòng)效果。這種相互關(guān)系會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的電子制動(dòng)，因此必要時(shí)需要通過(guò)液壓進(jìn)行補(bǔ)償。這種電子和液壓制動(dòng)之間的交替變化被稱為Brake Blending（聯(lián)合制動(dòng)）。
 
e-up最多可延遲 3.5m/s2 。由此回收的能量將提供給高壓蓄電池電驅(qū)動(dòng)裝置的電子功率和控制系統(tǒng)。在駕駛員制動(dòng)期間，制動(dòng)系統(tǒng)利用三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的制動(dòng)潛力，增加電動(dòng)車輛的行駛距離。
（2）電子機(jī)械式制動(dòng)助力器 (eBKV)
 
包括：制動(dòng)助力器控制單元 J539，發(fā)動(dòng)機(jī) /變速箱單元，eBKV推桿和串聯(lián)式制動(dòng)主缸。
 
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。e-up中的 eBKV 的優(yōu)點(diǎn)包括：不依賴低壓的制動(dòng)助力器，BrakeBlending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。
 
駕駛員踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)推桿對(duì)踏板力進(jìn)行控制并通過(guò)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(guò)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(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)位 置。這一信息由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī) / 變速箱單元中的制動(dòng)助力器的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器 G840 提供。通過(guò)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)的小齒輪軸向左側(cè)移動(dòng)，為駕駛員施加的踏板力提供支持。制動(dòng)力通過(guò) e-up中的 eBKV 提高了6 倍。
（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。
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。如果車輛通過(guò)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。
功能：通過(guò)系統(tǒng)元件實(shí)現(xiàn) Brake Blending （聯(lián)合制動(dòng)）功能。如果制動(dòng)助力器控制單元 J539 識(shí)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(hào)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。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(guò)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(guò)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）Brake Blending（聯(lián)合制動(dòng)）
 
根據(jù)法律規(guī)定，應(yīng)對(duì)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 Brake Blending（聯(lián)合制動(dòng)）。目的是使制動(dòng)踏板上的力和行程始終相同。
無(wú)論是通過(guò)電子 ( 通過(guò)三相電流驅(qū)動(dòng)裝置 ) 或是液壓( 通過(guò)車輪制動(dòng)器 ) 的制動(dòng)方式。
 
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(wú)關(guān)。通過(guò) 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)。
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?qū)σ簤褐苿?dòng)系統(tǒng)提供支持。當(dāng)車速較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。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(guò)發(fā)電機(jī)扭矩進(jìn)行制動(dòng)。
（5）ESC/ABS 系統(tǒng)
TRW(Thompson Rano Wooldridge, EBC 460) 公 司 的 全新 ESC/ABS 系統(tǒng)能夠快速建立并長(zhǎng)時(shí)間保持制動(dòng)壓力。
 
E-MSR：電子發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩控制系統(tǒng) (E-MSR)識(shí)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(duì)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(guò)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統(tǒng)的情況下。
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(wú)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(guò)ESC 控制單元增加制動(dòng)力。
03、e-up傳動(dòng)系
 
e-up裝配有 1 檔變速箱 0CZ。變速箱和三相電流驅(qū)動(dòng)裝置VX54 構(gòu)成一個(gè)單元。變速箱在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持較低的運(yùn)行噪音，這是開(kāi)發(fā)階段的一個(gè)挑戰(zhàn)。
 
01、變速箱機(jī)械裝置
驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)花鍵與三相電流驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子軸 VX54 相連接。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸對(duì)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
通過(guò)齒輪副Z1-Z2 將力傳遞到傳動(dòng)軸上。
通過(guò)齒輪副 Z3-Z4 將力從傳動(dòng)軸傳遞到主減速器并從那里繼續(xù)傳遞至車輪。
 
02、駐車鎖
駐車鎖與驅(qū)動(dòng)軸固定連接。
駐車鎖機(jī)械裝置固定在變速箱殼體內(nèi)。
在高速行駛時(shí)，棘爪可避免發(fā)生卡止的情況。
當(dāng)時(shí)速低于 5 km/h 時(shí)，棘爪會(huì)持續(xù)卡入駐車鎖齒輪中。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的止擋緩沖塊起到擋塊和消音器的作用。
 
03、選檔桿 E313
1 檔變速箱 0CZ 和選檔桿 E313 通過(guò)一條拉索彼此連接。這個(gè)機(jī)械連接只用于駐車鎖操縱裝置，可以進(jìn)行調(diào)整。
針對(duì)左置和右置方向盤的車輛，提供兩種不同長(zhǎng)度的選檔桿拉索。
04、由自動(dòng)變速箱完成已知的行駛檔功能
P= 停車
R= 倒車
N = 空 檔
D= 行駛，具有 “空轉(zhuǎn)”功能
新增加了下述行駛檔位：
D1、 D2和  D3在滑行狀態(tài)下掛入能量回收檔后，可增加制動(dòng)扭矩
B = 制動(dòng)能量回收，是進(jìn)行能量回收的最高檔位，也稱為 Brake。
 
總結(jié)
 今天，動(dòng)力哥就簡(jiǎn)單的對(duì)大眾e-up電動(dòng)汽車的底盤和傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的解析，可見(jiàn)e-up采用了新的電動(dòng)車技術(shù)，使用了可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)和 1 檔變速箱0CZ等等，為未來(lái)大眾的各類緊湊型電動(dòng)車及廉價(jià)版電動(dòng)奠定基礎(chǔ)，此外，大眾還宣布，Seat e-Mii將采用與當(dāng)前e-up同款的平臺(tái)。該款車型已被應(yīng)用于巴塞羅那的汽車共享項(xiàng)目中，Seat表示該車型將被用作共享車型的測(cè)試平臺(tái)。
 
 
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