奥迪Q7_e-tron_quattro混合动力车电气系统

2024年2月6日发(作者：进口福特suv越野车价格及图片)

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刘春晖(本刊编委会委员) 栏目编辑：刘玺 *****************高级工程师/副教授，现任山东华宇工学院机械工程学院汽车服务工程教研室主任，有多年的一线汽车电气系统、电子控制系统维修工作经验。现从事汽车类专业学生专业课的教学工作。在各级汽车维修类杂志上公开发表论文30篇，出版汽车维修类图书23部。◆文/山东 刘春晖奥迪Q7 e-tron quattro采用并联混合动力设计，同时也是全世界首款将6缸柴油发动机和quattro全时四驱系统结合在一起的插电式混合动力车。在舒适电子系统方面，其与奥迪Q7(4M车型)有着类似的设计元素。在奥迪Q7 e-tron quattro中，客户同样也可在内饰照明灯方面从不同的种类之中进行选择。客户选择顶配时可在灯光颜色和光线强度方面对车内照明灯进行个性化设置。奥迪Q7 e-tron quattro的电气系统和电子系统架构得到了调整和扩展。与传统驱动形式的奥迪Q7(4M车型)相比，奥迪Q7 e-tron

quattro上取消的控制器有：第3排座椅调节控制器J857、后轴转向控制器J1019、DVD换碟机R161、副驾驶员侧后部离子发生器J1108以及发电机C。与传统驱动形式的奥迪Q7(4M车型)相比，奥迪Q7 e-tron

quattro上额外投用的控制器(图1)有：温度管理系统控制器J1024、蓄电池调节装置控制器J840及电解槽控制器1～14和高电压蓄电池开关盒SX6、电驱动系统控制器J841、温度管理系统控制器及空调压缩机控制器J842、制冷剂压力及温度传感器、制冷剂膨胀阀和截止阀、高电压加热装置(PTC)控制器J848、高电压蓄电池充电器控制器J1050、制动助力控制器J539及制动系统蓄压器VX70、发动机声效发生控制器J943、启动发电机C29、动力机组支承控制器J931、变压器A19、分离离合器作动器V606、主动式油门踏板控制器J1115以及车载电网断开绝缘二极管J1165。一、FlexRay拓扑结构由于显示方面的原因，控制器拓扑结构(图2)不能正确反映FlexRay控制器的接口情景。图3所示为关于控制器在不同FlexRay支路上的分布的信息。在奥迪Q7 e-tron quattro上，占用了6个FlexRay支路。支路1～5和支路7。在当前J533型号中保留支路6和8的接口，但还未占用。支路末端的每个控制器中一律装有2个分别为47Ω的电阻，共计94Ω。所谓的“中间控制器”都有2个电阻器，阻值分别达1.3kΩ，共计2.6kΩ。拔下控制器插头后，可使用万用表在相应控制器上测量这些数值。J104-ABS控制器；J217-自动变速箱控制器；J234-安全气囊控制器；J428-车距控制系统控制器；J500-助力转向控制器；J527-转向柱电子装置控制器；J533-数据总线诊断接口；J539-制动助力控制器；J623-发动机控制器；J775-底盘控制器；J841-电驱动系统控制器；J850-车距控制系统控制器2；R242-驾驶员辅助系统前视摄像头。图1 额外投用的设备示意图3 FlexRay拓扑结构60-CHINA·JuneCopyright?博看网. All Rights Reserved.

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图2 拓扑结构二、启动发电机C29装备了3.0L V6 TDI发动机的奥迪Q7 e-tron quattro上安装有启动机发电机C29(图4)。从名称就可以猜到，C29既可以用作发电机为12V汽车蓄电池充电，也可以用作电动机启动内燃机。12V车载电网的供电及12V汽车蓄电池的充电则通过变压器A19实现。只有当该部件失灵时，C29才会接手这项工作，然后作为发电机工作。带涨紧装置旋接在启动机发电机C29的外壳上。它通过两个涨紧轮确保在两种运行状态下获得完美的皮带涨紧力。1.机械机构如图5、图6所示，由于启动机发电机C29在发电机运行模式下表现为被驱动元件，而在启动机运行模式下则作为驱动元件，所以为了涨紧多楔带，还需要一个特别的皮带涨紧装置。这个皮图5 C29用作发电机2.电气系统如图7所示，启动机发电机C29是数据总线诊断接口J533的LIN从设备。在装备传统驱动系统的奥迪Q7(4M车型)上，发电机C与蓄电池监控控制器J367一起连接在一条LIN支路上。而在奥迪Q7 e-tron quattro上，启动机发电机C29则连接在一条独立的LIN支路上(图8)。启动机发电机本身上有一个6芯连接插头及一个螺柱(图9)，用于连接12V汽车蓄电池的正极接图4 启动机发电机C29外部结构头(B+)。Copyright?博看网. All Rights Reserved.

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栏目编辑：刘玺 *****************图6 C29用作启动机虽然启动机发电机C29是数据总线诊断接口J533的LIN从设备，但启动控制方面的功能主设备却是发动机控制器J623中的混合动力管理系统。图9 启动机发电机C29上的6芯插头和正极接头(B+)图10 C29用作启动机的许用信号图7 传统奥迪Q7(4M车型)数据总线结构三、车载电网断开绝缘二极管J11651.系统观察如图11所示，在3.0L V6 TDI发动机上，车载电网断开绝缘二极管J1165是12V启动方案的一部分。它通过子总线系统与发动机控制器J623相连，并将12V车载电网划分为电压不稳定部分和电压稳定部分。J1165安装在12V汽车蓄电池上游的导线分线器中。当启动机发电机C29用作启动机时，车载电网断开绝缘二极管，断开最多5s。12V汽车蓄电池上和连接在红色区域中的用电器上的电压断开。连接在黑色区域内的用电器继续从变压器A19获得稳定的供电。该区域内连接有对电压敏感的用电器，例如电控机械式转向系。图8 奥迪Q7 e-tron quattro数据总线结构如图10所示，为了允许C29用作启动机，需要向针脚2(J623 FlexRay→J533 LIN→C29)发送一条相应的数据信息，并由发动机控制器J623通过离散导线向启动机发电机的针脚4发送一个许用信号。6芯连接插头的插头布置：针脚1 LIN接地接口；针脚2 LIN信号；针脚3未占用；针脚4发动机控制器阻止启动的信号线；针脚5 LIN正极接口；针脚6未占用。如果启动机发电机C29存在损坏，则会在数据总线诊断接口J533中记录下一条相应的故障存储器条目。不会向用户给出警告信息。接着，发动机可以在所有运行范围内通过电动机启动。12V汽车蓄电池的充电由变压器A19保证。2.工作状态车载电网断开绝缘二极管分为激活闭合、激活断开以及静态电流模式3种运行状态：(1)激活闭合。如图12所示，车载电网断开绝缘二极管上施加有工作电压，发动机控制器J623通过子总线系统发送命令“闭合”→电流可以通过车载电网断开绝缘二极管J1165中的功率半导体双向流动。(2)激活断开。如图12所示，车载电网断开，在绝缘二极管Copyright?博看网. All Rights Reserved.

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A-蓄电池；A19-变压器；C29-启动机发电机；J1165-车载电网断开绝缘二极管；HV-高电压接口；1-不稳定的用电器；2-稳定的用电器。E408-进入及启动许可按钮；J329-端子15的供电继电器；HVK-高电压协调器。图11 绝缘二极管J1165的相关电路上施加有工作电压，发动机控制器J623通过子总线系统发送命令“断开”→电流只能通过二极管从不稳定的一侧流向稳定的一侧。(3)静态电流模式。如图13所示，车载电网断开绝缘二极管上施加有工作电压，子总线系统上无通信(静态电流模式)→车载电网断开绝缘二极管闭合，只消耗最小电流。图14 总线端操控的激活过程(4)J393向电子转向柱锁止装置控制器J764发送一条转向柱解锁命令，从而释放转向柱锁止装置。(5)J393激活继电器，以向J329端子15供电。现在通过J329向控制器供电。(6)J393通过舒适/便捷系统CAN总线将一条“虚拟的”端子15信号发送给数据总线诊断接口J533。(7)J533中的高电压协调器通过混合动力系统CAN总线将高电压系统激活信息发送给蓄电池调节装置控制器J840。J840通过子数据总线系统促使高电压蓄电池开关盒SX6闭合功率接触器。接着，高电压系统激活。从此时起，组合仪表中的指示灯亮图12 二极管激活闭合和断开运行状态时其电压特性起，混合动力蓄电池放电。四、总线端操控1.端子15接通总线端操控的激活过程如图14所示，操控步骤如下：(1)端子15关闭时操作进入及启动许可按钮E408。(2)按钮E408已操作这个信号通过离散导线发送给便捷电气系统的中央控制器J393。(3)J393检查汽车车内空间是否存在已获得授权的汽车钥匙。在钥匙检查的同时实施步骤(4)和(6)。2.e-tron?READY建立行驶准备就绪状态行驶准备就绪的状态建立如图15所示，操控步骤如下：(1)端子15关闭时操作进入及启动许可按钮E408及制动踏板。E408-进入及启动许可按钮；J329-端子15的供电继电器；HVK-高电压协调器。图13 二极管静态电流模式时其电压特性图15 行驶准备就绪状态的建立Copyright?博看网. All Rights Reserved.

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基础知识讲座(2)按钮E408已操作这个信号通过离散导线发送给便捷电气系统的中央控制器J393。(3)J393检查汽车车内空间是否存在已获得授权的汽车钥匙。在钥匙检查的同时实施步骤(4)和(6)。(4)J393向电子转向柱锁止装置控制器J764发送一条转向柱解锁命令，从而释放转向柱锁止装置。(5)J393激活继电器，以向J329端子15供电。现在通过J329向控制器供电。发动机控制器J623对来自制动助力控制器J539的信号“制动踏板已踩下”进行处理。(6)J393通过舒适/便捷系统CAN总线将一条“虚拟的”端子15信号发送给数据总线诊断接口J533。(7)J533中的高电压协调器通过混合动力系统CAN总线将高电压系统激活信息发送给蓄电池调节装置控制器J840。J840通过子数据总线系统促使高电压蓄电池开关盒SX6闭合功率接触器。同时，高电压协调器通过FlexRay发送一条激活信息。(8)发动机控制器J623检查是否存在以下信号：①来自制动助力控制器J539的“制动踏板已踩下”；②来自选挡杆传感装置控制器J587的“选挡杆处于挡位P或N”；③来自高电压蓄电池充电器控制器J1050的“充电电缆未插入”。(9)如果这些信号都存在，那么J623通过FlexRay将命令“建立行驶准备就绪状态”发送给电驱动系统控制器J841及自动变速器控制器J217。由此建立行驶准备就绪状图16 促动燃油油箱盖的信息传输(3.0L V6 TDI发动机) 栏目编辑：刘玺 *****************

图17 促动燃油油箱盖的信息传输(2.0L TFSI发动机)统中央控制器J393促动。然后可以通过手动按压打开油箱盖。如图17所示，在装备了2.0L TFSI发动机的汽车上，油箱盖被持续锁止，即使汽车未关闭也无法简单地打开。按下油箱盖解锁按钮E319后，发动机控制器J623打开油箱关闭阀N288。当油箱内的压力下降后，油箱盖锁止电机V155被舒适/便捷系统中央控制器J393促动。然后可以通过手动按压打开油箱盖。在中央门锁失效时，可以手动为油箱盖板开锁。为此可以拉动位于行李箱内右侧尾灯盖板后方的应急解锁环。2.充电单元盖板的促动所有奥迪Q7 e-tron quattro的充电单元盖板都可以通过中央门锁解锁或锁止。充电单元盖板位于奥迪Q7 e-tron quattro左后侧围内(图18)。如图19所示，通过中央门锁解锁汽车时，高电压充电盖板锁止装置执行元件1 F496被高电压蓄电池充电器控制器J1050解锁。然后可以通过手动按压打开油箱盖。态。在组合仪表内的控制器J285中显示“e-tron READY”。五、燃油系统的油箱盖促动奥迪Q7 e-tron quattro具有：燃油油箱盖和充电单元盖板。燃油油箱盖与以前一样位于右后侧(沿行驶方向)，用于加注柴油或汽油燃料。充电单元盖板位于左后侧(沿行驶方向)。打开盖板后即可接触到汽车充电接口和按钮模块。这里可以立刻充电或选择充电模式。图18 充电单元盖板安装位置1.促动燃油油箱盖如图16所示，在装备了3.0L V6 TDI发动机的汽车上，燃油油箱盖与所有奥迪Q7汽车一样可以通过中央门锁进行解锁或锁止。利用中央门锁解锁汽车时，油箱盖板锁电机V155会被舒适/便捷系图19 充电单元盖板的促动的网络传输64-CHINA·JuneCopyright?博看网. All Rights Reserved.

栏目编辑：刘玺 *****************基础知识讲座2.发动机声效发生器执行元件1?R257如图21所示，发动机发声装置作动器1 R257安装在右前轮罩内板后。它能发出听上去类似内燃机正的运行的车辆所具有的噪音。视车速而定，发动机发声装置控制器J943控制发动机发声装置执行机构1 R257。发动机发声装置控制器J943为此分析内燃机激活/未激活、车速、转速以及负荷扭矩等相关信息。在电动行驶模式下，车外扬声器发出持续噪音，车速约30km/h以上噪音降低。汽车静止或车速大于约50km/h时，发动机发声装置执行机构1 R257不发出噪音。充电单元盖板可以在必要时应急解锁。应急解锁环位于行李箱内左侧，熔丝盒的旁边。拆卸盖板后可以接触到熔丝盒和应急解锁环。

六、外部声音在电动行驶模式中，汽车发出的噪音低于使用内燃机行驶时。某些国家规定电动汽车必须故意发出外部噪音，以便更好地提醒其他交通参与者。为此在汽车中安装了发动机声效发生控制器J943以及发动机声效发生器执行元件1 R257等元件。1.发动机声效发生控制器J943如图20所示，发动机发声装置控制器J943安装在行李箱内右侧的行李箱地板下，它是扩展CAN总线的用户。图20 发动机声效发生控制器J943图21 发动机发声装置控制器J943广告Copyright?博看网. All Rights Reserved.

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