奔驰EQE新技术剖析（二）_张伟.pdf

汽车维修技师2023年第5期26新车透视LATEST CAR INSIGHT新技术剖析（二）奔驰EQE 张伟五、备选驱动系统（一）驱动机构奔驰EQE SUV中的驱动部件概述如图8所示。奔驰EQE SUV装配有一个模块驱动系统。后轴上（或对于4MATIC车型，在前轴和后轴上）配备紧凑型电驱动单元。后部驱动单元在EQE350车型中提供215kW的输出。对于全时四轮驱动（4MATIC）车型，两个驱动单元联合最大输出为300kW并具备全轮驱动的驱动特性。智能控制允许在较广的操作范围内在两个传动轴之间进行动态扭矩分配，从而为车辆的高动态性提供前提条件。电驱动单元为紧凑型装置，包括：电机 电力电子装置 带机油泵的变速器 热交换器后轴上还安装了一个驻车止动爪。在全时四轮驱动（4MATIC）车型中，前部驱动单元支持电动制冷剂压缩机并提供电能。从技术角度来说，该电机根据三相永磁同步电机励磁的原理采用内转子设计。变速器仅具有一个固定传动比的齿轮。在两个传动系统中，变速器安装在电机右侧（从行驶方向观察）。由于电机具备的特征，不需要使用离合器。只要电机和促动器连接（能量回收），则会驱动电机，与行驶方向无关。在减速和制动模式，机 图8 EQE中的驱动部件概述1.前轴电驱动单元仅适用于全时四轮驱动（4MATIC）2.前轴驱动轴仅适用于全时四轮驱动（4MATIC）3.后轴驱动轴 4.后轴电驱动单元 5.12V蓄电池 6.直流/直流转换器控制单元 7.高压蓄电池模块 8.直流/交流充电车辆插座 9.直流充电连接装置 10.高压蓄电池交流充电器械旋转运动会转化为电能为高压蓄电池充电。1.电力电子装置电力电子装置集成在驱动系统中并直接连接至高压蓄电池模块和冷却液回路。其任务如下：向电机供电 控制电机 向电动制冷剂压缩机供电（仅适用于4MATIC车型）监测电机的温度和位置 为传动系统控制单元创建可用扭矩的诊断和预测为操作电机，电力电子装置中的交流/直流转换器将高压蓄电池的直流电压转换为三相交流电压。因此，电机的转速和温度由电力电子装置进行记录。在超速运转模式下，如果电机作为发电机工作，则电力电子装置将感应的交流电压转换为直流电压并用于高压车载电气系统。后轴电驱动单元，如图9所示。前轴电驱动单元，如图10所示。2.前部驱动单元电传动解耦器全时四轮驱动（4MATIC）车型在前部电驱动单元左侧处安装了电传动解耦器。根据驾驶状况，这就中断了至左前轮的力通量，车辆完全使用后轴驱动。同时，电机和前部变速器处于静止状态，从而减少了前轴的阻力损失。这可改善可达里程。根据驾驶情况和驾驶员的意愿，前轮驱动重新耦合，采用全轮驱动和全功率输出的驾驶操作再次可用。前部驱动单元电传动解耦器位置如图11所示。电传动解耦器由促动器电机和汽车维修技师2023年第5期27新车透视LATEST CAR INSIGHT 图9 后轴电驱动单元 图10 前轴电驱动单元 图11 前部驱动单元电传动解耦器位置1 后轴电驱动单元 2.后轴电力电子控制单元 3.后轴电机 4.至车辆的动力输出 5.位置传感器 6.驻车止动爪 7.变速器8.前轴电驱动单元 9.前轴电机 10.电动制冷剂压缩机 11.热交换器 12.变速器 13.前轴电力电子控制单元 14.等电位连接线传动小齿轮构成。传动小齿轮通过换挡拨叉驱动安装在中间轴上的滑动套筒。在此过程中，滑动套筒被轴向推向驱动轴的爪形离合器，如图12所示，并且中间轴和驱动轴之间建立了摩擦连接。a.电传动解耦器位于前部驱动单元处电传动解耦器的内部功能原理。当前轴上的电传动解耦器打开时，与左驱动轴的连接中断。因此，从左前轮到中间轴和冠状齿轮没有力通量。在驾驶操作中，右前轮通过右驱动轴驱动差速器壳体内的锥齿轮。因此，图12 带驱动部件的电传动解耦器1.促动器电机 2.传动小齿轮 3.换挡拨叉 4.滑动套筒 5.驱动轴 6.中间轴 11.爪形离合器 图13 带有电传动解耦器的前部驱动单元的截面图1.电传动解耦器 5.左驱动轴 6.中间轴 7.冠状齿轮 8.右驱动轴 9.锥齿轮 10.前轴电机中间轴和相应的锥齿轮以与右驱动轴相反的方向转动。同时，带冠状齿轮的差速器和前轴电机不转动，如图13所示。3.直接选挡（DIRECT SEL-ECT）直接选挡（DIRECT SELECT）方向盘换挡杆包括以下挡位：“R”倒挡“N”空挡和启动位置（无动力传输，车辆可以自由移动）“D”，1 个前进挡可用换挡杆具有不同的挡位和动力级：不工作时的位置 换入N挡，跨过一个动力级 换入“D”或“R”，跨过更高的动力级 车速2km/h时可请求驻车制动爪转向柱管模块的示例图如图14所示。（二）冷却装置奔驰EQE的热量管理包括高压车汽车维修技师2023年第5期28新车透视LATEST CAR INSIGHT1.冷凝器 2.控制阀 3.内部热交换器 4.压力和温度传感器 5.膨胀阀 6.电动制冷剂压缩机 7.热交换器 8.冷却液泵 9.高压蓄电池 10.高压正温度系数（PTC）加热器 11.控制阀 12.温度传感器 13.压力和温度传感器 14.压力和温度传感器 15.冷却液泵 16.热交换器 17.高压正温度系数（PTC）加热器 18.加热系统热交换器 19.膨胀阀 20.止回阀 21.压力和温度传感器 22.蒸发器 23.温度传感器 24.控制阀 25.膨胀容器 26.膨胀容器 27.直流充电连接装置 28.高压蓄电池交流充电器 29.冷却液泵 30.后轴电机 31.后轴电力电子控制单元 32.前轴电机（全轮驱动车辆）33.前轴电力电子控制单元（全轮驱动车辆）34.直流/直流转换器控制单元 35.冷却液温度传感器 36.冷却液泵 37.温度传感器 38.风扇 39.控制阀 40.散热器 41.冷凝器 42.止回阀 A.低温管路 B.高温管路 C.制冷剂管路 D.冷却液回流管 E.通风管 F.连接件 图14 转向柱管模块的示例图0.驻车挡 D.驱动 P.驻车止动爪 R.倒挡 N1.空挡1 N2.空挡2 a.转向柱模块控制单元载电气系统部件的冷却和车内的空调控制。首次通过与冷却液回路连接冷却高压车载电气系统的部件：低温回路1 低温回路2低温回路1冷却电驱动部件，低温回路2冷却高压蓄电池。低温回路1还与车内的加热回路耦合。低温回路2通过调节阀与低温回路1连接。由于此连接，低温回路起到热泵的作用。电机的余热不仅可以用来加热高压蓄电池，反之，高压蓄 图15 低温回路电池的余热也可以用来加热车辆内部。此外，制冷剂冷却器位于加热回路中，作为内部热交换器。因此，还可以利用电动制冷剂压缩机的余热。每条低温回路都有一个（或两个）转速可调的冷却液泵，以及各种调节阀和温度传感器。两条低温回路均由冷却器冷却。其集成在冷却模块中。后部中央位置有一个风扇电机用于为冷却模块通风。为降低能量消耗和车速较高时前部机组室的冷却速度，冷却器前方安装了空气调节系统。在特定情况下促动器电机会打开和关闭空气调节系统。传动系统控制单元通过局域互联网（LIN）促动风扇电机，空气调节系统和所有冷却液泵（车内加热回路冷却液泵除外）。其通过前部信号采集及促动控制模组控制单元和局域互联网（LIN）控制。低温回路如图15所示。1.低温回路1低温回路1冷却电机，直流/直流转换器控制单元，直流充电连接装置和高压蓄电池交流充电器。传动系统控制单元调节低温回路1。其对温度传感器的数据进行评估并在必要时促动冷却液泵。即使车外温度较低时，冷却液还以最低流率（具体取决于冷却液温度）流过电力电子控制单元。2.低温回路2低温回路2对高压蓄电池进行冷却和加热。冷却：传动系统控制单元调节低温回路2。其对冷却液温度传感器的数据进行评估并在必要时促动冷却液泵。根据环境温度，高压蓄电池的废热通过调节阀或通过与制冷剂回路连接的热交换汽车维修技师2023年第5期29新车透视LATEST CAR INSIGHT 图16 散热器百叶窗促动电机a.散热器百叶窗促动电机器引导至低温回路 1。如果能源管理系统发出启用信号，则传动系统控制单元通过控制器区域网络（CAN）请求前部信号采集及促动控制模组控制单元促动电动制冷剂压缩机。然后，前部信号采集及促动控制模组控制单元通过局域互联网（LIN）促动电动制冷剂压缩机。膨胀阀由智能气候控制单元打开，注入的蒸发制冷剂流过热交换器。从而去除低温回路2中冷却液的热能。制冷功率主要取决于电动制冷剂压缩机的促动水平。如果高压蓄电池的充电量过低，则电动制冷剂压缩机的输出功率被调节降至0kW。加热：低温回路2中的冷却液通过连接到制冷剂回路的热交换器被加热并输送到高压蓄电池 通过被促动的调节阀，电机的废热从低温回路1引导至低温回路2并引导至高压蓄电池 集成在低温回路2中的高压正温度系数（PTC）加热器加热高压蓄电池车外温度低于-25 时；可在车外温度低于10的情况下快速充电。3.散热器饰板为减少高车速时发动机舱的冷却，冷却器前部的顶部安装了带散热器饰板的框架。促动器电机根据相应的速度或温度值打开和关闭散热器饰板，如图16所示。（三）运行策略1.概述新款EQE仅通过高压蓄电池的能量运行。消耗和可达里程在很大程度上取决于驾驶风格，电动车辆也是如此。再生制动期间，理想状态下，电机产生整个制动扭矩作为已生成的。高压蓄电池通过在此过程中产生的电能进行充电。蓄电池未充满电时此过程自动执行。以下参数影响EQE的消耗和可达里程：可变全轮驱动分配（仅4MA-TIC车型）高压能源管理 预处理空调 高压蓄电池的预热 驾驶模式 再生制动系统 智能驱动管理2.可变全轮驱动分配（仅4MA-TIC车型）最佳能量效率可通过扭矩分配的所需和高效优化连续控制实现。根据所需扭矩，高压中间回路的电流电压和驱动器的扭矩限制，通过运行时间的优化过程确定最有效的全轮分配。通过理想的全轮分配（例如70%前轴，30%后轴）实现最大再生减速度并实现最佳能量回收。为确保即便在冰雪天气下的最佳牵引力和行驶稳定性，操作策略识别空转车轮并相应地调节扭矩分配。因为两个电机相互独立促动，失去牵引力的情况下，一个车轴处的扭矩可继续供至另一车轴处。3.高压能源管理高压能源管理是高压蓄电池和相应高压部件（由运行策略进行调节）之间的链接。下面列出了一些重要任务：检查高压安全规格和按需切换至安全状态的情况 根据高压安全规格启用和/或停用高压部件 确定高压蓄电池的可用能量 根据可用能量在高压部件之间分配能量 评估传动系统的当前可用电力输出 协调充电过程（高压蓄电池和充电部件之间的相互作用）计算旅程计算机的电力范围和电力消耗4.预处理空调在计划行程之前或即将开始充电过程之前，预进入智能气候控制系统允许预处理车内和/或高压蓄电池。在此过程中涉及智能气候控制系统，蓄电池冷却液系统，高压能量管理系统和充电器。客户可通过四种不同类型执行车内的预处理。车辆关闭时，车内可以用空调调节。如果车辆连接至电源设备，则高压蓄电池的充电优先达到规定的最低充电电量。在以下情况下，可减少预进入智能气候控制系统的运行时间：车辆未连接至电源设备 高压蓄电池未充满电启用预进入智能气候控制系统，即使在充电过程中也可减少高压蓄电汽车维修技师2023年第5期30新车透视LATEST CAR INSIGHT池的充电量。5.高压蓄电池的预热高压蓄电池的预处理与为了速比范围扩展的加热有关或与缩短充电时间的加热或冷却有关。其根据不同环境和系统温度以及逻辑操作自动启用，以识别即将到来的长途旅程和即将开始的充电过程。6.变速器模式在新款EQE中，可通过动态操作选择（DYNAMIC SELECT）按钮选择驾驶模式，从而改变以下车辆特性：驱动 悬架 仅适用于装配空气悬架系统（AIRMATIC）的车辆 转向系统 电控车辆稳定行驶系统（ESP）车内驱动系统的声音 触控加速踏板中的压力点新款EQE中的可用驾驶模式：I（个性化模式）用于单独设置多种参数 C（舒适模式）为默认设置，提供较舒适的操控性能 E（节能模式）表示降低消耗而优化车辆性能。还会启用触控加速踏板中的压力点 S（运动模式）表示传动系统的设计可实