鄭銳

作為奧迪品牌首款插電式混合動力量產(chǎn)車型，奧迪A3Sportbacke-tron搭載1.4TFSI發(fā)動機+75kW電動機的動力組合，匹配6擋e-Stronic雙離合變速器，高壓蓄電池容量為8.8kW·h。在純電動模式下，該車續(xù)航里程為50km。在混動模式下，新車百公里加速僅耗時7.6s，官方百公里綜合油耗低至1.6L，最高時速可達222km/h。

奧迪A3Sportbacke-tron早已經(jīng)在國內(nèi)上市，但是由于保有量不高，對于國內(nèi)維修人員來說相對陌生。為此，本刊編輯對該車的技術亮點進行解讀。

一、發(fā)動機

奧迪A3Sportbacke-tron搭載了EA211系列的1.4TFSI發(fā)動機，最大功率110kW（圖1）。發(fā)動機與電機之間可以通過離合器K0的結合而連接。當車輛以純電動方式起動并行駛時，K0斷開，發(fā)動機不起動，車輛由電機驅動。

發(fā)動機通過電機來起動。發(fā)動機控制單元J623將起動信號發(fā)送到雙離合器變速器的機電控制單元J743，J743發(fā)出信號驅動離合器K0接合，將電機的轉子與內(nèi)燃機的曲軸連接在一起。轉子轉動，就使得曲軸達到內(nèi)燃機的起動轉速。發(fā)動機控制單元J623激活點火和噴油系統(tǒng)，動機起動。

二、變速器總成

奧迪A3Sportbacke-tron的6擋雙離合變速器0DD由混合動力模塊、變速器部分1和機電一體模塊組成（圖2）。

1. 混合動力模塊（圖3）

混合動力模塊包括電驅動裝置的電機V141（水冷卻）、變速器部分1和離合器部分（K1、K2和K0）。離合器K0位于雙質量飛輪的次級質量一側，能夠將電驅動裝置的電機V141與發(fā)動機連接在一起。離合器K1將力矩傳遞到變速器部分1，負責切換1、3、5幾個奇數(shù)擋;離合器K2將力矩傳遞到變速器部分2，負責切換2、4、6幾個偶數(shù)擋和倒擋。

K0、K1和K2這三個離合器都是濕式離合器，由變速器的機電一體模塊來操控。

集成的電驅動裝置電機V141是一臺永久勵磁式同步電機，其功率最大可達75kW。該電機能將最大為330N · m的力矩輸送給變速器。

電驅動裝置用于讓車輛以純電動方式起步和行駛，以及用于通過離合器K0來讓內(nèi)燃機起動。電驅動裝置的電機負責為整個車輛供電。

2. 變速器部分

AudiA3Sportbacke-tron的6擋雙離合變速器為前驅橫置安裝，總傳動比為6.8。該變速器只有一套自動變速器油（ATF）的供油系統(tǒng)，ATF的量約為7L，由電動ATF泵按實際需要為變速器液壓系統(tǒng)以及機電一體模塊、離合器、換擋執(zhí)行器和變速器各部分供油。液壓蓄壓器為ATF儲備器蓄壓。變速器的兩部分構成了整個變速器（圖4）。

6擋雙離合變速器與車輛的溫度管理系統(tǒng)集成在了一起。該變速器可以使用智能起停系統(tǒng)。另外，雙離合器變速器的機電一體模塊J743還參與防盜鎖功能。

在拆卸變速器或者機電一體模塊前，必須通過車輛診斷儀中的例行程序保證ATF蓄壓器泄壓且液壓泵已停止工作。如果更換了ATF、變速器或者機電一體模塊，那么必須按照維修手冊來正確調整機電一體模塊區(qū)域的ATF液面高度。機電一體模塊工作前必須浸在ATF中，這樣才能防止高壓泵干磨。另外，要通過車輛診斷儀中的更換機電一體模塊這個功能來進行機電一體模塊和防盜器的自適應。

3. 雙離合變速器的機電一體模塊

機電一體模塊（J743）中容納有除換擋執(zhí)行器和離合器工作缸（分泵）以外的所有用于變速器操控的傳感器和執(zhí)行元件，包括閥、泵電機、壓力和溫度傳感器、行程和轉速傳感器。機電一體模塊位于標有記號的殼體端蓋下面;機電一體模塊區(qū)域是通過擋板墻與變速器分開的。由于有擋板墻，機電一體模塊在工作時直至溢流孔都是浸在機油內(nèi)的。

J743在工作時直至溢流孔都是浸在機油內(nèi)的，這些機油不是通過ATF排放螺塞1排走的，而是要打開ATF排放螺塞2來排放。

ATF液壓泵是個串聯(lián)泵，它由一個低壓泵和一個高壓泵組成。低壓泵通過ATF真空過濾器將很大量的ATF輸送給離合器以便冷卻，并潤滑所有部件。

高壓泵用于操控離合器并實現(xiàn)換擋。高壓泵通過一個孔從機電一體模塊區(qū)域來抽取ATF。為了保證該區(qū)域仍浸在ATF內(nèi)，低壓泵所輸送的ATF中的一部分會流入機電一體模塊區(qū)域。

三、高壓部件

奧迪A3 Sportback e-tron 的高壓部件如圖5所示。

1. 混合動力蓄電池單元AX1

混合動力蓄電池單元AX1固定在車輛底盤上，它由蓄電池調節(jié)控制單元J840、高壓蓄電池配電箱SX6、8個電池格模塊（每個模塊有12個電池格）和控制器、電池格冷卻系統(tǒng)、高壓線束接口、12V車載電網(wǎng)接口及冷卻液接口等組成（圖6）。

AX1的下殼體是鑄鋁件，上殼體是塑料件。上、下殼體是用螺栓連接并用膠密封的（不透氣的）。AX1的上面，安裝有通氣裝置和過壓閥（都安裝在蓋板下面）。殼體內(nèi)因溫度波動而導致壓力有變化時，就通過通氣裝置（所謂壓力平衡元件）來調節(jié)。若AX1內(nèi)的壓力過大了，那么過壓閥就會打開。AX1通過等電位線與車身連接在一起。

每2個電池格模塊在下面位置用螺栓與一個冷卻元件相連。AX1內(nèi)的4個冷卻元件是并聯(lián)著的（圖7）。進口和出口溫度度傳感器集成在冷卻液接口上。

2. 蓄電池調節(jié)控制單元J840

蓄電池調節(jié)控制單元J840的功能有：確定并分析蓄電池電壓;確定并分析每個單格的電壓;偵測高壓蓄電池的溫度;調節(jié)高壓蓄電池的溫度（借助冷卻液續(xù)動泵2和低溫循環(huán)管路2中的電磁閥1-N88來進行）。

J840連接在驅動CAN-總線和混合動力CAN-總線上，因此它能與車上其它的控制單元進行通訊。安全氣囊控制單元J234通過驅動CAN-總線和一根單獨線將碰撞信號傳給J840。收到這個碰撞信號后，高壓觸點就斷開了，高壓系統(tǒng)也就被關閉（切斷）了。

J840通過專用的CAN-總線來與高壓蓄電池配電箱SX6和8個電池格控制器進行通訊。

3. 絕緣監(jiān)控

在高壓系統(tǒng)工作時，高壓蓄電池配電箱SX6每隔60s就檢查一次絕緣情況。具體說就是用352V這個額定電壓去測量高壓導線和混合動力蓄電池單元AX1之間的電阻。可以識別出高壓部件和高壓線上的絕緣故障。

高壓充電器上的充電插座和AC/DC-逆變器用不著檢查，因為230VAC與352VDC有電流隔離。如果識別出有絕緣故障，那么組合儀表的顯示屏上會有提示。這時用戶就該去服務站進行處理了。

安全線是個12V環(huán)形線（圖8），它把所有高壓元件彼此串聯(lián)在了一起。J840將一個約10mA的電流信號送入安全線并分析其電流流動情況。另外，電驅動控制單元J841也對安全線進行監(jiān)控。

如果安全線斷了， 那么J840會立即切斷高壓系統(tǒng)。高壓觸點也會斷開。用戶在組合儀表的顯示屏上會看到有相應提示。

4. 制動系統(tǒng)蓄壓器VX70

奧迪A3Sportbacke-tron采用了電動機械式制動助力器（eBKV），省去了需要另加的真空泵以及氣動制動助力器（圖9）。同時，該車制動系統(tǒng)還采用了蓄壓器VX70，目的是將駕駛員踩制動踏板產(chǎn)生的“液壓”制動與電機能量回收產(chǎn)生的“電動”制動疊加的“混合制動”效應，調節(jié)到與駕駛員意愿相符的程度。

VX70直接與制動總泵相連，也就是與液壓制動管路相連了。要想調節(jié)司機所施加的制動壓力（在能量回收時取決于電驅動裝置另加的制動力矩），制動助力控制單元J539必須去操控蓄壓器電機來工作。

5. 高壓加熱器（PTC）Z115

電動空調壓縮機V470用螺栓固定在內(nèi)燃機前面，用于取代皮帶傳動的空調壓縮機。V470通過高壓蓄電池充電器1AX4接入高壓系統(tǒng)，其供電電壓是352V。在電動空調壓縮機V470上，集成有空調壓縮機控制單元J842，由空調控制單元J255通過LIN-總線來操控。

PTC在電動模式行駛時，可以為車內(nèi)的暖風熱交換器加熱冷卻液（圖10）。集成的PTC控制單元J848通過LIN-總線與J255相連。J848通過內(nèi)部的溫度傳感器來獲知冷卻液進口溫度和出口溫度，并將這些溫度信息發(fā)送給J255。J255計算出所需要的加熱功率，把這個信息發(fā)送給J848（0～100%）。

6. 保養(yǎng)插頭TW

保養(yǎng)插頭TW在發(fā)動機艙內(nèi)，一方面它是高壓蓄電池功率保護的12V控制回路的電氣連接，另一方面它也是安全線的組件。如果TW斷開，那么安全線也就是斷開的了，12V控制回路就中斷了。

保養(yǎng)插頭用于將高壓系統(tǒng)斷電。要想切斷和斷開高壓系統(tǒng)的電源（停電）的話， 請在診斷儀中來進行相應操作。TW在斷開后，需要使用專用工具來檢查，以保證其不會重新合閘。

7. 混合動力管理器

發(fā)動機控制單元J623同時兼具了混合動力管理器的功能，從而控制電驅動裝置電機V141和發(fā)動機的扭矩分配;高壓調節(jié);慣性滑行和制動時的能量回收;制冷劑循環(huán)。也就是說，考慮到環(huán)境條件和其他控制單元的信息以及駕駛風格，來決定車輛是該由發(fā)動機驅動、電機驅動驅動還是同時使用這2種動力源來驅動。

混合動力管理器還能夠根據(jù)油門踏板和制動踏板的位置、高壓蓄電池的充電狀態(tài)、車速和車輛穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，操縱慣性滑行和制動時的能量回收過程。

四、插電式（Plug-in） 混合動力行駛模式（圖11）

1. 純電動行駛模式（EV）

點火開關接通時，純電動行駛模式就被激活，在滿足條件時，車輛主要是以純電動方式行駛。只有當高壓蓄電池有足夠的電且滿足下述條件時，純電動行駛模式才會激活：12V蓄電池和高壓蓄電池的溫度不低于-10℃;車速不高于130km/h;無強制降擋;未換入S擋。如果上述一個或者多個條件沒有滿足，那么純電動行駛模式就會關閉。

2. 混合自動模式（Hybrid Auto）

這是一種充分利用蓄電池充電的行駛模式，它根據(jù)駕駛風格，來決定是以混合動力模式行駛還是以電動模式行駛。在激活了導航系統(tǒng)（選裝的）中的目的地引導功能時，會按照預測的道路數(shù)據(jù)通過適當?shù)卦俪潆娀蛘呤褂贸潆娬镜姆绞剑瑏韮?yōu)化電能的使用情況。

3. 混合保持模式（Hybrid Hold）

即在行駛中，將蓄電池的充電狀態(tài)保持在一個恒定值，也叫保持蓄電池充電模式。因此車輛會用混合動力模式在行駛，只使用很少一部分蓄電池電能。

4. 混合充電（Hybrid Charge）

在行駛中，通過內(nèi)燃機來給高壓蓄電池充電（在燃油消耗較高時），以便獲得一個較長的電動行駛可達里程，比如在目的地。

5. 運動模式

如果將選擋桿至于手動換擋模式或者S 擋，奧迪A3 Sportback e-tron就會展示其運動性的一面。這時，駕駛員可隨時用全部動力（就是全部功率）來行車，且高壓蓄電池也會一直在充電。輸出力矩增大會使得回收功率也增大，可實現(xiàn)運動型的駕駛體驗。