奥迪 Q7 e-tron quattro混合动力车传动系统(上)

◆文/山东 刘春晖

智奥迪Q7 e-tron quattro是奥迪推出的第2款配备高性能插电式混合动力驱动系统的车型，如图1所示。凭借锂离子蓄电池输出的电流，这款大型SUV可纯电动行驶多达56km，噪声低、动力强且零排放。在柴油发动机的配合下，总续航里程高达1 410km。奥迪Q7 e-tron quattro是全球第1款配备6缸柴油发动机及quattro全时四驱系统的插电式混合动力车。某些国家还提供配备2.0L TFSI发动机的版本。按照插电式混合动力车对应的ECE(欧洲经济委员会)标准，配备3.0L V6 TDI发动机的奥迪Q7 e-tron quattro百公里油耗仅1.7L，CO排放量为46g/km。集成有热泵的标配热管理系统专门针对奥迪Q7 e-tron quattro而开发。凭借Audi virtual cockpit(奥迪虚拟驾驶舱)的显示/操作概念以及新开发的MMI(多媒体界面)系统，奥迪Q7 e-tron quattro成功树立了行业标杆。标配的MMI导航系统增强版连同Audi connect互联网模块在奥迪Q7 e-tron quattro中与混合动力管理系统紧密结合在一起。新款电控机械式转向助力器高效而灵敏。

同样新开发的前后轴五连杆车轮悬架相比上一代车型的车轴减轻60kg，在很大程度上提高了车辆的行驶动态性。可选装的adaptive air suspension(自适应空气悬架)带给车辆更自信的舒适感。驾驶员可通过配的动态驾驶系统Audi drive Se1ect(奥迪驾驶模式选择)调节其工作方式。系统提供多达7种模式，同时还融合了转向系、主动式加速踏板和自动变速器等其他技术模块。

一、传动系统总体结构

传动系统结构如图2和图3所示。奥迪Q7 e-tron quattro中对动力传递很重要的插电式混合动力驱动组成部件除了发动机外还包括8挡自动变速器0D7、传动轴和后轴主减速器0D2。8挡自动变速器0D7是一款与混合动力模块配对的传统全时四驱8挡自动变速器。混合动力模块位于发动机和传统自动变速器之间。混合动力模块的核心部件是峰值功率达94kW、最大扭矩达350N·m的电动机。发动机和电动机可以通过分离离合器K0耦合。两台驱动机构与3.0L V6 TDI发动机一起向变速器上输出最大275kW的系统功率。搭配2.0L R4 TFSI第3代发动机则为270kW。这两款发动机型号可以向变速器传递最大700N·m的系统扭矩。该传动轴的万向节轴是安装在奥迪Q7(4M车型)上的一款短型号的万向节轴，后轴主减速器0D2也是如此。它也应用在奥迪Q7(4M车型)上。提示：只允许有资质的高压技术员在高压设备上作业。

二、换挡操纵机构

采用100%线控换挡技术的奥迪Q7 e-tron quattro换挡操纵机构和操作方案与奥迪Q7(4M车型)相同，如图4所示。

1.在选挡杆和变速器之间没有机械连接。

2.操作完全根据对驾驶员意愿的分析进行，没有机械的应急运行。

3.驻车锁采用电动液压操纵并且自动开关，自动驻车锁(Auto-P)功能(P-ON/P-OFF位置)。

4.机械应急解锁可以在发生故障时将驻车锁解锁，以便能够移动车辆。

5.通过自动挡挡位槽只能选中行驶挡R、N、D和S。

6.驻车锁只能利用P按钮手动激活。

7.如果要操作tiptronic功能(手动模式M)，则必须将选挡杆按入tiptronic挡位槽(仅当激活行驶挡D或S时可以)。使用功能“在D/S中短促按压换挡”时必须操作方向盘tiptronic。

8.解锁按钮(选挡杆解锁按钮E681)在选挡杆上的位置与原来相同并且为冗余设计。

三、驻车锁止装置的应急解锁装置

奥迪Q7 e-tron quattro上的驻车锁应急解锁装置与奥迪Q7(4M车型)的应急解锁装置相同。应急解锁装置用于在必须长时间处于P-OFF位置时解锁驻车锁，应在以下情况下操作：

·当必须牵引汽车的一般情况；

·当因功能失效无法以电动液压方式解锁驻车锁时；

·当在车载电压不足的情况下汽车需要调头/移动时；

·当发动机不运转且汽车必须调头/移动时，例如在维修间内。

如果情况决定不再需要驻车锁处于P-OFF位置，那么应重新将驻车锁锁止，并置于P-ON位置。在应急解锁装置部件上进行安装工作后应检查应急解锁装置。

警告：操纵驻车锁应急解锁装置之前，必须固定车辆以防其自行移动！

1.驻车锁应急解锁(P-OFF位置)

(1)拆除盖板。

(2)将应急解锁套筒扳手按如图5中位置1所示装入操纵机构中。

(3)向下按压套筒扳手并顺时针转动90°，直至感觉到套筒扳手卡入操纵机构，如图5中的位置2所示。

2.驻车锁锁止(P-ON位置)

将套筒扳手向上直接从操纵机构中拉出即可，如图6中的位置3所示。

注意：不得将套筒扳手往回转动，否则会损坏应急解锁操纵机构！安装盖板。

3.快速连接器

为了简化变速器的拆卸和安装，应急解锁拉索由两个部分组成，它们通过一个快速连接器相连，如图7所示。

操纵驻车锁应急解锁装置后，组合仪表中会亮起黄色的变速器指示灯并显示行驶挡N。此外，组合仪表上显示提示：“vehicle may roll away!P cannot be selected.Please apply parking brake.”(有溜车危险！无法挂入P挡。请踩下驻车制动器。)

四、插电式混合动力驱动

发动机和8挡自动变速器0D7及混合动力模块是混合动力驱动的最重要组成部分，如图8所示。

为将混合动力模块从基本变速器上分离，应通过维护开口松开变矩器传输板和分离离合器K0的尾板之间的螺纹连接。变矩器传输板内有5个切线方向的长孔和一个径向的长孔。装配时将第1个螺栓插入径向长孔并拧入，然后是用于切向长孔的螺栓。为拆卸0D7变速器，应通过维护开口将扭转减振器的传输板从发动机的飞轮上分开。

五、混合动力模块(分离离合器作动器，传感装置)

混合动力模块的外壳中有前轴主减速器。发动机侧是扭转减振器，基本变速器侧是电动机和分离离合器K0。电动机是一款恒励磁同步电机，被用作驱动电机及发电机。电动机在维修保养文献中也被称作三相交流驱动机构VX54或电驱动机构行驶电机V141，技术参数如表1所示。由于电动机的转子是外转子，所以使用了尽可能大的杠杆臂。与内转子相比，在电动机运行模式下相同的扭矩只需较低的相电流。

如图9所示三相交流驱动机构VX54组成包括电驱动行驶电机V141、分离离合器V606的作动器、行驶电动机温度传感器G712以及行驶电动机转子位置传感器1 G713。

所以在最狭窄的安装空间内可以提供高达350N·m的瞬时扭矩和高达94kW的功率。在持续运行时，凭借出色的散热传递，可提供200N·m扭矩和高达60kW的功率。在散热方面，它通过内置的定子散热装置进行，虽然散热面积较小，但保证了极高的热传导。变矩器的传输板与发动机飞轮旋接在一起。扭转减震器将发动机驱动功率经细牙花键传递到分离离合器K0的驱动毂上。在发电机模式下，电动机的转子经接合的分离离合器K0由发动机或由能量回收功能驱动。电动机的转子通过螺纹与分离离合器K0的尾板相连。尾板上用6个螺栓固定了变矩器的传输板。在定子中有3个线圈组，它们分别带8个并联的线圈，通过三角形接法连接，如图9所示。总共有24个线圈分布在定子圆周上，每3个线圈属于同一个线圈组。电动机可以利用这个布置方式使用三相电流工作。电驱动系统功率和控制电子装置JX1为此通过一个三相交流电压控制这些线圈组。为了让转子以最小的耗电量、最大的扭矩朝所需的方向启动，控制电子装置必须按照正确的顺序促动3个相位。为此，它需要知道转子的准确位置以及磁极对相对于线圈的位置。电驱动模式的功率和控制电子装置JX0根据行驶电动机转子位置传感器1 G713的信号计算磁极对相对于线圈的准确位置。

1.分离离合器K0的操纵机构、分离离合器作动器V606

分离离合器K0是一种干式离合器，在静止状态下为动力接合，如图10所示。它与手动变速器的起步离合器功能相同。分离离合器将发动机和电动机相互耦合。分离离合器K0通过分离离合器作动器V606操纵，独立于自动变速器的液压压力供应。

2.分离离合器K0的操纵机构

分离离合器K0的作动器通过插接器驱动蜗杆传动装置的轴，蜗轮与调节环的圆柱齿轮传动装置相连。当分离离合器K0分离时，调节环沿箭头方向扭转约120°。钢球保持架将3个钢球均匀地保持分布在圆周位置上。通过调节环的扭转，钢球通过调节环和偏心盘内的斜坡球槽将偏心盘压在分离轴承上。偏心盘由纵向导向件固定，防止扭转。其他部分的工作方式与带膜片弹簧和压紧板的传统摩擦式离合器相同。当作动器失灵或者因超过允许温度而停止工作时，分离离合器K0动力接合，因为离合器的操纵机构不具备自锁能力。汽车在这种情况下只能通过发动机和电动机以混合动力方式行驶。

(未完待续)