路虎發(fā)現(xiàn)神行新技術(shù)亮點(diǎn)（上）

◆文/北京 李英

路虎發(fā)現(xiàn)神行新技術(shù)亮點(diǎn)（上）

◆文/北京 李英

路虎發(fā)現(xiàn)神行國產(chǎn)車型于2015年10月29日上市，該車型采用了一些前所未有的技術(shù)，本文將對此作以介紹。

一、網(wǎng)絡(luò)通訊

1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

路虎發(fā)現(xiàn)神行采用新一代的多路CAN總線系統(tǒng)，使用4個(gè)不同速度的獨(dú)立總線網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)鋱D如圖1所示?？刂颇K被分成4組，安裝到其相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上，這4組網(wǎng)絡(luò)分別是：①PT-HS CAN，動力傳動系統(tǒng)；②CH-HS CAN，底盤；③BO-MS CAN，車身；④CO-MS CAN，舒適系統(tǒng)。

2.終端電阻

該車型每個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)均保留相同的雙絞線，通過2個(gè)120Ω的端接電阻器形成并聯(lián)電路，端接電阻器位置和電阻值列于表1。

3.診斷插座

該車型中網(wǎng)絡(luò)通訊診斷插座的針腳情況列于表2。

4.說明與操作

該車型中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都相互獨(dú)立地運(yùn)行，使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總線負(fù)載和穩(wěn)定性得到了優(yōu)化。為了增強(qiáng)車輛系統(tǒng)的功能，任何連接到CAN總線的控制模塊均能夠與連接到CAN總線的任何其他控制模塊進(jìn)行通信，而不論它們連接的是哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)。為了防止網(wǎng)絡(luò)故障并降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，一些控制模塊連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，控制模塊仍可將基本數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)連接，這使得該網(wǎng)絡(luò)上的模塊能夠正常運(yùn)行。這些模塊不負(fù)責(zé)將信息從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，盡管它們有兩個(gè)CAN連接，但網(wǎng)絡(luò)仍被有效地分隔。

表1　端接電阻器位置和電阻值

表2　診斷插座的針腳情況

網(wǎng)關(guān)的多CAN收發(fā)器允許同時(shí)連接所有網(wǎng)絡(luò)。CPU能夠執(zhí)行多個(gè)信息篩選和信息存儲緩沖。任何信息，不論運(yùn)行速度或優(yōu)先級如何，均可通過網(wǎng)關(guān)非常高效地從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行負(fù)載的干擾很小。

二、主動傳動系統(tǒng)

1.主動傳動系統(tǒng)概述

構(gòu)成主動傳動系統(tǒng)回路的主要部件包括動力傳遞單元（PTU）、三件式傳動軸、液壓閥塊和四輪驅(qū)動控制模塊、后驅(qū)動單元（RDU），如圖2所示。主動傳動系統(tǒng)功能特點(diǎn)如下。

（1）通過在300ms內(nèi)接合四輪驅(qū)動，從而在地面附著系數(shù)較小的情況下增大牽引力。

（2）通過使用安裝在后驅(qū)動單元上的離合器盤增大或減小單側(cè)后輪上的扭矩來改變車輛動力。

（3）通過分離四輪驅(qū)動并只使用車輛的兩輪驅(qū)動，改善更高速行車時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.動力傳遞單元

動力傳遞單元（PTU）將驅(qū)動力傳輸至傳動軸，進(jìn)而傳送于后驅(qū)動單元，從而可以選擇兩輪驅(qū)動（前驅(qū)）或四輪驅(qū)動，動力傳遞單元結(jié)構(gòu)如圖3所示。如果同步裝置接合，動力傳遞單元連接至變速器輸出，這使得扭矩在所有四個(gè)車輪上分配。如果同步裝置分離，動力傳遞單元從變速器輸出上斷開，此時(shí)車輛只驅(qū)動前輪，可減少摩擦損失。動力傳遞單元由后驅(qū)動單元液壓閥塊提供液壓，壓力管路P3接合同步裝置，而P4分離動力傳遞單元內(nèi)的同步裝置。

在以下情況下，動力傳遞單元將會激活：①車速從低于20km/h升高至高于35km/h時(shí)驅(qū)動力斷開；②當(dāng)選擇了倒車擋后；③已選擇一個(gè)四輪驅(qū)動系統(tǒng)（4WD）全地形反饋適應(yīng)系統(tǒng)程序以及如果已請求陡坡緩降控制系統(tǒng)（HDC）工作；④環(huán)境空氣溫度低于10℃；⑤當(dāng)防抱死制動系統(tǒng)（ABS）模塊檢測到牽引力損失時(shí)。

動力傳遞單元部件分解圖如圖4所示，當(dāng)同步器接合時(shí)，變速器輸出裝置連接至傳動軸，該同步器由一個(gè)液壓活塞操縱。同步器由一個(gè)彈簧加載式棘爪固定在任一位置；當(dāng)同步器被接合后，向活塞施加液壓油壓力的需求不再存在。兩個(gè)電磁閥（一個(gè)用于接合同步器，一個(gè)用于分離同步器）用于將壓力機(jī)油轉(zhuǎn)移至執(zhí)行器活塞的兩側(cè)，按需提供的液壓油壓力由一個(gè)電動泵供應(yīng)至整個(gè)系統(tǒng)，泵和閥均位于后驅(qū)動單元上。

3.后驅(qū)動單元

后驅(qū)動單元（RDU）的結(jié)構(gòu)如圖5所示，其離合器分解圖如圖6所示。后驅(qū)動單元通過多片式離合器驅(qū)動后輪，各半軸上都安裝了一組離合器盤 （A），來自電控液壓執(zhí)行器的液壓操縱一個(gè)活塞，該活塞將離合器盤壓在一起，將驅(qū)動力傳輸至兩個(gè)后輪。后半軸上的離合器盤相互獨(dú)立，因此可根據(jù)需要向兩側(cè)后輪傳輸不同的扭矩。來自閥塊的液壓通過P1、P2電磁閥控制的液壓管路傳輸至離合器盤。

4.電液控制部件

液壓油壓力由電動泵供應(yīng)，此外還有兩個(gè)電磁閥將壓力油轉(zhuǎn)移至其指定的離合器組件中，液壓泵由無刷直流電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)與液壓泵部件分解圖如圖7所示。電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為5 000r/min，最大電流消耗為30A。執(zhí)行器電機(jī)的速度和位置使用3個(gè)霍爾傳感器測量。液壓泵每轉(zhuǎn)產(chǎn)生最大42bar（1bar=105Pa）的壓力和1cm3的流量。電磁閥由脈寬調(diào)制（PWM）控制信號操作，將液壓引導(dǎo)至正確的部件。P1和P2電磁閥液壓管路將壓力供應(yīng)至后驅(qū)動單元離合器盤，驅(qū)動的閥越多，供應(yīng)至離合器盤的壓力越大，因而通過其傳輸?shù)呐ぞ匾簿驮酱?。供?yīng)至P3和P4電磁閥液壓管路的壓力將油壓引導(dǎo)至動力傳遞單元執(zhí)行器活塞的兩側(cè)。

無刷直流電機(jī)的工作方式與三相交流電機(jī)的工作方式類似。轉(zhuǎn)子帶有表面安裝式永久磁鐵，定子由三個(gè)極性轉(zhuǎn)換線圈組構(gòu)成。由于沒有電刷，因此電機(jī)極其可靠和高效，不利因素就是電機(jī)需要精確的電子控制才能工作。定子線圈磁鐵的極性發(fā)生轉(zhuǎn)換以形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場進(jìn)而將會吸引轉(zhuǎn)子的永久磁鐵，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。定子上有3組線圈，供應(yīng)至每組線圈的電流會產(chǎn)生磁通量，電流的極性將會確定是北極還是南極。每組線圈的供電都是單獨(dú)進(jìn)行的，可通過電源的術(shù)語來識別電源：L1（U）-線圈組1； L2 （V）-線圈組2；L3 （W）-線圈組3。

全輪驅(qū)動控制模塊（AWDCM）分別為每個(gè)線圈組提供一個(gè)PWM控制型輸出，從而使得各個(gè)線圈組的電流極性和幅值得以調(diào)節(jié)。為了產(chǎn)生定時(shí)正確的旋轉(zhuǎn)磁場，則必須識別永久磁鐵（電機(jī)）的位置，有3個(gè)霍爾傳感器（每個(gè)線圈組各一個(gè)）用于確定轉(zhuǎn)子的位置。全輪驅(qū)動控制模塊使用每個(gè)霍爾傳感器的輸出來完成以下工作：①根據(jù)轉(zhuǎn)子（固定磁鐵）的位置將適當(dāng)?shù)木€圈組切換至所需的極性；②監(jiān)測電機(jī)的速度；③計(jì)算電機(jī)的電流消耗。

閥塊電磁閥如圖8所示，各電磁閥的作用如下：

P1-右離合器組件活塞；

P2-左離合器組件活塞；

P3-接合同步器（4WD）；

P4-分離同步器（2WD）。

這些電磁閥共用一個(gè)12V電源。全輪驅(qū)動控制模塊通過向電磁調(diào)節(jié)閥提供脈寬調(diào)制式接地信號來控制各個(gè)電磁閥工作。如果液壓系統(tǒng)的加壓速度快于或慢于預(yù)期，則會檢測到控制電磁閥故障。將電流加載到電磁閥線圈時(shí)，壓力控制閥滑閥將開始移動，以將泵的壓力進(jìn)口連接至同步器或離合器。施加的壓力由泵輸出，由電磁閥線圈的電流進(jìn)行控制。隨著線圈電流信號增大或減小，向同步器或離合器施加的壓力將隨著信號變化。當(dāng)線圈電流達(dá)到最大值時(shí)，所施加壓力最大。

5.液壓控制回路

4個(gè)可變力控制電磁閥使用螺釘固定在閥塊內(nèi)，電磁閥由全輪驅(qū)動控制模塊以脈寬調(diào)制進(jìn)行控制，以便向后驅(qū)動單元離合器和動力傳遞單元同步器操作提供所需的液壓壓力。液壓控制回路如圖9所示，位于全輪驅(qū)動閥塊中的4個(gè)壓力控制閥由電磁閥操作，并由全輪驅(qū)動控制模塊進(jìn)行控制。右側(cè)離合器閥被標(biāo)記為P1，左側(cè)離合器閥為P2，連接動力傳遞單元的閥為P3，斷開動力傳遞單元的閥為P4。

壓力控制閥以電子方式降低為動力傳遞單元同步器和后驅(qū)動單元離合器提供的壓力，以便實(shí)現(xiàn)精確控制。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，壓力控制閥將由彈簧力關(guān)閉，并且不會為同步器或離合器提供任何壓力。系統(tǒng)中殘留的任何油液壓力將回流至全輪驅(qū)動閥塊儲液瓶。全輪驅(qū)動控制模塊可單獨(dú)控制每個(gè)電磁閥，并且可同時(shí)對同步器和后驅(qū)動單元離合器的操作提供線性控制。

（未完待續(xù)）