大眾e-up電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹(中)

◆文/山東 劉春暉 尹文榮

(接上期)

2.組合儀表

e-up車型的組合儀表基于甲殼蟲車型的High line型組合儀表(圖17)，但是對顯示儀表和多功能顯示屏MFA進(jìn)行了專門改動(dòng)。除了中間的模擬式車速顯示器之外，蓄電池充電狀態(tài)和百分比功率顯示(電力表)也采用模擬式。多功能顯示屏中的“READY”表示行駛準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，此外還可顯示以下信息：行駛里程、瞬間耗電量、平均耗電量、充電過程信息、駕駛模式選擇及目前可用的功率。

3.充電方式

圖17 組合儀表

e-up車型配備了2種充電接口，因此可使用2種方式充電，即交流電(AC)充電和直流電(DC)充電。但實(shí)際上，充電時(shí)為高壓蓄電池加載的都是直流電。如果使用交流電充電，系統(tǒng)會(huì)使用發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的高壓蓄電池充電器AX4將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并且它會(huì)將充電功率限制在3.6kW以下。如果使用直流電充電，則是通過高壓蓄電池充電裝置接口U34直接充電，最高功率可達(dá)50kW。

五、車身與底盤

1.車身結(jié)構(gòu)

e-up車型的車身主要尺寸參數(shù)如圖18所示。從up到e-up的發(fā)展也對車身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，為了安裝高壓蓄電池，對車輛底板中部以及內(nèi)板進(jìn)行了重新開發(fā)，以便為高壓蓄電池創(chuàng)造空間。由于對碰撞安全的極高要求，因此車身增加了熱變形部件的使用比例，并且?guī)缀涡螤詈筒牧腺|(zhì)量(圖19)也有所變化。例如，由于特殊的碰撞要求，B柱內(nèi)部獨(dú)立部件的幾何形狀和材料均進(jìn)行了改進(jìn)，以獲得更高強(qiáng)度。為避免受到腐蝕和碰撞損壞，e-up車型還裝配了一個(gè)底板護(hù)板，該護(hù)板安裝在高壓蓄電池下半部殼體和縱梁上。

2.懸架、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)

e-up車型的前懸架為麥弗遜結(jié)構(gòu)，后懸架為扭力梁結(jié)構(gòu)，前輪采用盤式制動(dòng)器，后輪采用鼓式制動(dòng)器，這些均與普通版up車型相同。所不同的是，由于e-up車型沒有傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，無法提供真空助力，因此采用了電子機(jī)械式制動(dòng)助力器，并配備了制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器。出于同樣的原因，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也采用了電控機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

圖18 車身尺寸參數(shù)

圖19 車身材料

3.聲學(xué)措施

為提升車內(nèi)人員的乘坐舒適性并降低變速器和周圍環(huán)境的噪聲傳入，工程師對車輛的聲學(xué)系統(tǒng)使用了一些額外的措施。這些措施在很大程度上是通過粘接隔音無紡布實(shí)現(xiàn)的，它們主要分布在兩大區(qū)域，即車尾噪聲區(qū)和前部車身。與普通up車型相比，e-up車型還增加了后輪罩內(nèi)板，并在前后輪罩內(nèi)板內(nèi)側(cè)粘接有消聲減振塊。

六、空調(diào)系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的空調(diào)系統(tǒng)有很大不同，以e-up車型為例，其空調(diào)系統(tǒng)的主要部件包括電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)V470、高壓加熱裝置Z115和空調(diào)操作元件EX21?？照{(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖20所示。

圖20 空調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

1.電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)V470

由于沒有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)為壓縮機(jī)提供動(dòng)力，所以e-up車型采用了電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，如圖21所示。它安裝在電驅(qū)動(dòng)裝置的右前方，額定電壓為374V，轉(zhuǎn)速為800～8 600r/min，功率消耗為3.6kW，工作溫度為-10～120℃，質(zhì)量為6kg，使用LIN總線與空調(diào)控制單元J255通信。該壓縮機(jī)采用了渦旋式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)由相互嚙合的一條固定螺旋線和一條旋轉(zhuǎn)螺旋線構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)的螺旋線通過電動(dòng)機(jī)的偏心輪驅(qū)動(dòng)并以圓形軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。通過這種偏心運(yùn)動(dòng)，螺旋線形成多個(gè)逐漸變小的腔室，制冷劑R134a在這些腔室中被壓縮。

圖21 電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)

2.高壓加熱裝置Z115

同樣因?yàn)闆]有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)提供廢熱的緣故，所以e-up車型的暖風(fēng)系統(tǒng)使用高壓加熱裝置(圖22)來加熱回路中的冷卻液。該裝置的功率為5.5kW，輸入電壓為180～374V，最大輸入電流30A，通過一條高壓線與高壓電源相連，12V接口則用來與空調(diào)控制單元J255進(jìn)行通信。

圖22 高壓加熱裝置

空調(diào)控制單元J255通過LIN總線對高壓加熱裝置進(jìn)行控制，可在0～100%的范圍內(nèi)提供所需熱功率。冷卻液的輸入和輸出口各有一個(gè)溫度傳感器進(jìn)行測量。高壓加熱裝置Z115具有3個(gè)加熱回路，加熱回路1和2通過脈寬調(diào)制信號PWM控制，加熱回路3根據(jù)設(shè)置的擋位完全打開或關(guān)閉。

3.可加熱的擋風(fēng)玻璃Z2

e-up車型裝配有可加熱的擋風(fēng)玻璃(圖23)。加熱絲的矩形分布保證整個(gè)玻璃表面不會(huì)出現(xiàn)霧化。有兩種方式可以啟動(dòng)擋風(fēng)玻璃加熱裝置：通過加熱開關(guān)E180手動(dòng)啟動(dòng)，或者通過空調(diào)控制單元J255自動(dòng)控制。擋風(fēng)玻璃四周沒有密封條，而是粘接到框架上。如果帶有滑動(dòng)天窗，則框架的上部區(qū)域?yàn)榇叫谓Y(jié)構(gòu)。搭鐵帶通過螺栓安裝在車內(nèi)照明燈下方的車身搭鐵點(diǎn)上。

圖23 電動(dòng)加熱擋風(fēng)玻璃

七、制動(dòng)系統(tǒng)

如圖24所示，e-up車型的制動(dòng)系統(tǒng)包括串聯(lián)式制動(dòng)主缸、車輪制動(dòng)器、電子機(jī)械式制動(dòng)助力器、ESC/ABS系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)蓄壓器和三相電流驅(qū)動(dòng)裝置。通過電子機(jī)械式制動(dòng)助力器增強(qiáng)駕駛員施加的制動(dòng)踏板力。

圖24 e-up車型的制動(dòng)系統(tǒng)

1.可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)

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)裝置的車輛而開發(fā)的。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聯(lián)合制動(dòng)(brake blending)。e-up車型最多可延遲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。

可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)(圖25)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。

圖25 可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收的制動(dòng)系統(tǒng)