宝马MINICOUNTRYMANS技术亮点解读

2024年3月9日发(作者：新款广汽本田雅阁)

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宝马MINICOUNTRYMANS技术亮点解读

作者：陈实

来源：《汽车与驾驶维修》2011年第08期

2011年2月24日，宝马MINICOUNTRYMAN正式在国内上市。该车型在传承MINI品牌独一无二的原创设计和卡丁车驾驶体验的基础上，革命性地引入了“4m车长、4门4座和4轮驱动”的概念，赋予车辆更大的空间、更灵活的性能和更强大的机动性，实现了经典的MINI驾驶乐趣与现代运动型多功能车的完美融合。其中，MINI COUNTRYMANS(R60)更是MINI家族中是第一款配置四轮驱动的跨界车型。该车型在动力方面，搭载了大家熟知的N18型1.6T发动机，其最大输出功率为1.35 kW，最大输出扭矩为260N·m，并配备了GA6F21WA型6速手自一体自动变速器。为使读者及时了解该车的技术特点，现将一些主要的技术亮点进行简要介绍。

一、N18型发动机

该款发动机为涡轮增压发动机，采用节能起停系统、可变正时和燃油直喷技术。发动机配置了特性曲线控制式机油泵及智能控制型发电机。借助快速响应的增压功能，发动机可迅速达到最大输出扭矩，使车辆的加速响应更加灵敏。

发动机舱采用了新型隔热技术，间接提高了发动机的整体性能。隔热技术中使用了附加隔热饰板，这些饰板采用耐高温塑料制成。这种塑料作为隔热板使用，还可同时降低发动机噪声。

发动机冷起动后，通过隔热技术可更快达到运行温度。与之相反，行驶中断期间发动机温度下降更缓慢。采用隔热技术的发动机可以更快地为车内空间提供加热功率，提前送出发动机最大功率，降低油耗及C02排放。通过附加隔热板还可以减少冷起动后或发动机暖机阶段出现的各种缺陷。

二、GA6F21WA型6速手自一体变速器

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该款由日本爱信公司生产的6速手自一体变速器，在技术方面进行了改款和优化。其中为提高效率，优化了变速器油泵等组件。

另外，该款变速器在控制方面也进行了改进。在正常行驶模式下，变速器集成了停车和起步功能，利用这项功能可以很舒适地以2挡起步。对于大扭矩发动机来说，在适中的驾驶方式下，为保持换挡平顺，可以较长时间保持当前的高挡位。同时，该款车型也考虑了运动特性，制动或山路行驶期间可较长时间保持合适的低挡位，从而改善了传动系统的响应特性。

在运动模式下，该车型的换挡时间被大大缩短，从而实现更具运动性的加速性能。在这种模式下，不使用第6挡。

三、四轮驱动系统

该车型的四轮驱动系统(图1)，可根据行驶状况，自A——传动系俯视图B——传动系结构示意图1前轴主减速器(集成在变速器内)2四驱分动器3四驱离合器4后轴主减速器动将驱动力合理地分配到前轮和后轮。驱动力不以固定比例分配，而是通过一个智能化控制系统持续地进行改变。通过这种方式，不仅可以影响牵引力，而且可以影响车辆的自转向特性。因为驱动力矩分配到路面附着力较大的车轮上，所以可改善不同路面上行驶时的加速能力。

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为提高车辆的操控敏捷性，四轮驱动系统使行驶性能向中性或略微过度转向的方向改变。当车辆行驶中有不稳定的趋势时，控制系统可根据车辆重心情况，将驱动力传到可传输较大纵向力的车轮上。因此该车的四轮驱动不仅改善了行驶安全性，而且也支持优异的动态行驶性能。

根据卡姆圆定律(图2)，车轮支撑力F，和路面与轮胎之间的摩擦系数已知时，轮胎可传递的最大作用力F被限制在一定范围内。控制过程中必须考虑各作用力的大小和方向，以便确定作用在轮胎上的合力。只有合力位于卡姆圆内时，该合力才能传递到路面上，使车辆以稳定状态行驶。智能化四轮驱动控制系统采纳了这个物理定律，以最佳方式利用每个车轮上可传递的作用力。

1 四驱离合器

通过四驱离合器，控制系统可分别根据前后车轮需要的驱动力矩，无级地调整力矩分配。四驱离合器中含有控制离合器(图3)，控制离合器一端与车辆后轴相连，另一端与车辆前轴相连。当电磁铁通电时，控制离合器接合，控制离合器上带球道的圆环与车辆后轴联动。车轮承载时，车辆前轴与后轴传递的扭矩不同。同车辆前轴联动的主离合器上带球道的圆环与控制离合器上带球道的圆环之间产生相对扭转(图4)。球道呈斜坡形式上升，圆环相对扭转时，钢球将2个圆环彼此分开，使主离合器接合。主离合器浸泡在润滑油中，这样可以降低磨损和热量的产生。润滑油按车辆使用寿命设计，使用中无需更换。

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如果改变电磁铁电流，球道的相对扭转将会改变。因此主离合器摩擦片上的压紧力也随之变化，传递的力矩同时改变。球道的设计可使主离合器输出力矩与电磁铁电流成正比，这样，动态稳定控制单元的控制逻辑可相对简单。电磁铁电流为零时，主离合器分离，后轴不分配扭矩。

四驱离合器不包含任何传感器，其输出力矩及工作温度都以计算形式得出，并由动态稳定控制单元控制。

2 四驱分动器

该车的分动器独立于变速器，安装在变速器的右侧。前轴主减速器的输出扭矩穿过空心轴传到右前半轴(图5)。为了将扭矩分至后轴，前轴主减速器的差速器壳与分动器的空心轴连接在一起，连接通过带花键的轴段实现。传动轴通过空心轴、单级圆柱齿轮箱以及伞齿轮和圆锥齿轮组驱动。行驶期间传动轴转动与四驱离合器是否接合无关。

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3 传动轴

传动轴由2个成型管件彼此插接在一起(图6)，扭矩可以通过管件的外形轮廓传递，在纵向上这2个管件有一项特殊任务。其表面带有产生规定静摩擦力的涂层，设计要求最大作用力不超过20kN。因为2个管件可以沿纵向移动约150mm，所以在车辆发生正面碰撞时，只产生最大20kN的反作用力，因此不会出现附加的冲击传递路径。车身的冲击传递路径已针对正面碰撞进行了精确优化，从而可确保最高的乘员安全性。

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四、四轮驱动的控制程序

四轮驱动的主要目的是提高车辆的牵引力。因为每个车轮传递动力的能力是有限的，所以可以通过前轮和后轮一起传递驱动力的方式提高牵引力。驱动力的分配还与车速有关(图7)。该车车轴负荷不再严格按50％：50％分配，而是前轴约为58％，后轴约为42％。加速时因车辆后仰而使驱动力分配向有利于后轴的方向改变。

1 摩擦系数跳变时的控制

摩擦系数快速或跳跃式变化时，由于四驱离合器的作用，无需事先识别并做出反应，更大的驱动力便会自动分配到附着力大的车轮上。

2 避让障碍物时的控制

在进行避让绕行操控时，为使车辆保持稳定，避让绕行期间后车轮对侧面导向力的需求很高。对于那些采用全时四驱的车辆来说，仍会将规定比例的驱动力传递到后轮上。但是如果超过后轮的附着力限值，后轮将无法传递横向力，从而造成车辆甩尾(图8)。首次换车道后经过训练的驾驶员仍能够通过快速反向转向重新掌控车辆，但是换回到原车道后，要想立即转入正常行驶状态几乎是不可能的。MINI四驱系统则不同，在这种情况下，动态稳定控制系统借助转向盘角度、横向加速度、横摆率和车轮转速信号可以识别到车辆正在快速避让绕行。该系统持续监控车辆是否仍按驾驶员要求移动，确定横向加速度是否使后轮达到附着力极限。在甩尾

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出现前，后轮上的纵向驱动力基本上降为零，从而可以传递足够高的横向力，保证车辆稳定地进行避让绕行。

五、车身电子系统

1.以太网

由于以太网发展前景广阔而且使用灵活，所以该车引入了这种网络。所有宝马MINI经销商都可使用基于以太网的基础设施，对车辆进行人机对话形式的操作。车辆内部和外部均可使用信息产业标准技术，适用范围广泛。并且以太网电缆长度可达100m，更便于操作。

由于诊断插座内拥有足够的空闲插脚，因此以太网接口集成于此(图9)。通过接口电路，以太网与车辆的诊断局域网相连，从而实现车辆的故障诊断和控制系统的编程。车辆在正常运行状态下，以太网处于关闭状态。每次使用前必须启用该网络，使用后必须停用。

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2.接口单元