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劲炫(ASX)是广汽三菱推出的第一款车型,该车属于紧凑型SUV(运动型多功能汽车),采用先进的四轮驱动、氙气前照灯、坡路起步辅助及柱式电动助力转向等系统,具有一定的技术含量。为了方便广大读者对该车的了解,在此对其部分技术亮点进行简要介绍。
一、后桥及四轮驱动系统
1 后桥(图1)
(1)重力滑动底切万向节(EUJ)
与传统的底切万向节相比,劲炫使用8个滚珠的等速万向节,更轻、更小巧。重量轻、外形紧凑的EUJ等速万向节安装在传动轴的车轮一侧。
(2)重力滑动三柱万向节(ETJ)
取代传统三柱万向节的重力滑动三柱万向节更轻、更小巧。重量轻、外形紧凑的ETJ等速万向节则安装在差速器一侧。
后轴轴承(双列向心推力球轴承)的轴和滚珠轴承组合在一起,成为轮毂轴承,而EUJ-ETJ等速万向节则用于传动轴。
电子控制四驱系统使传动轴等速万向节的尺寸更小,质量更轻。等速万向节使用了无铅润滑脂进行润滑;防尘罩不再镀六价铬;在轮毂轴承上安装磁性编码器,用于检测ABS车轮转速,可以减少零件的数量。
2 后差速器(图2)
后差速器使用了铝制差速器壳,减轻了质量;使用了准双曲面齿轮,优化了传动比,减少扭矩损耗;使用等高度的准双曲面齿轮,既能缩小尺寸,又能提高耦合强度。
电子控制耦合器可以在电磁线圈产生的磁力作用下推动离合器,从而把驱动力传送到后轮。
3 电子控制耦合器
电子控制耦合器包括前面罩、主离合器、主凸轮、球头节、副凸轮、电枢、副离合器、后面罩、电磁线圈和轴(图3)。
(1)两驱模式(图4)
前面罩与螺旋桨轴安装在一起并与轴一起转动;主离合器和副离合器安装在外侧的前面罩以及内侧的轴上(副离合器借助副凸轮完成安装);轴通过锯齿形花键与差速器的传动小齿轮啮合在一起。所传送的动力会传输到与螺旋桨轴连接在一起的前面罩上,也会传输到安装在前面罩的副离合器以及外侧的主离合器上。由于副离合器和主离合器并不与不会带电的电磁线圈啮合在一起,所以传动力不会传输至轴和后差速器的传动小齿轮。
(2)四驱模式(图5)
当电磁线圈接通电源时,后面罩、副离合器和电枢处就会产生磁场。磁场吸引副离合器,使电枢与副离合器啮合在一起。当副离合器啮合后,动力就被传输至副凸轮。当前后车轮的轮偏转角不同时(即螺旋桨轴的旋转速度与传动小齿轮的旋转速度不同),受动力作用的副凸轮的旋转速度与不受动力影响的主凸轮的旋转速度就会不同。球头节受旋转速度差的作用,会沿着副凸轮和主凸轮之间的弯曲空间滑动,从而推动副凸轮和主凸轮。随后,主离合器被推向主凸轮,并与之啮合在一起。当主离合器啮合后,动力会通过轴和后差速器的传动小齿轮被传至汽车后轮。通过控制接通电磁线圈的电流,就能把传向汽车后轮的动力大小控制在0%~100%的范围之内。
二、主动稳定性控制(ASC)系统
ASC系统集成了牵引力控制(TCL)功能和稳定性控制功能,其系统控制图如图6所示。
1 牵引力控制
当控制单元检测到驱动轮打滑时(如车辆在低附着路面上起动时),系统会自动对打滑的驱动轮采取制动措施。同时,控制单元若确定发动机的扭矩相对路面而言过高,就会降低发动机的输出功率,防止车轮旋转。
2 坡路起步辅助(HSA)系统
当车辆停在坡道上,且驾驶员的脚从制动踏板转移到加速踏板上时,坡路起步辅助HSA(系统)会起到保持汽车当前位置,防止汽车后退的作用。
HAS系统基于ASC系统,通过多个信号进行控制(图7)。
(1)控制信号
①坡道的倾斜度
该倾斜度由纵向G传感器进行判定。
②坡道倾斜的方向(上坡或下坡)
此信号由纵向G传感器和变速器的齿轮位置进行判定,HSA系统只适用于上坡。
③车辆静止状态
此信号由车轮转速传感器、纵向G传感器、真空助力器及缸体压力传感器等进行判定。
④起动控制
此功能由加速器踏板和来自发动机电子控制装置的发动机扭矩信号进行判定。
(2)制动液压控制
ASC的液压装置安装在真空助力器缸体和车轮制动缸之间,ASC的液压装置通过电磁阀控制制动压力,HSA不会通过起动电机产生制动压力,只能保持并释放制动压力。
(3)操作
坡路起步辅助系统起作用时制动力曲线变化示意图如图8所示。
①等待HSA启动
驾驶员踩下制动踏板,车辆停下。当HSA系统检测到车辆停在陡峭的坡道上时,各传感器和自动变速器控制单元均显示此时为上坡状态(HSA也适用于向后爬坡)。
②HSA保持制动力
在驾驶员释放制动踏板踩下加速踏板时,HSA系统保持制动力(保持制动力的时间最长为2s)。
③起步
当驾驶员踩下加速踏板后,HSA系统会根据发动机的扭矩大小释放制动力。
三、全新的柱式电动助力转向系统(EPS)
劲炫采用了全新的柱式EPS系统(图9),适用于有较大变量的发动机和变速器。所有车型均采用了倾斜式和伸缩式转向机构,从而获得理想的驾驶位置(向上倾斜或向下倾斜量为20mm,伸长长度/缩短量为20mm)。采用球形滑块式中间轴,使转向时的感觉更为良好。电动机采用的是无刷结构,改善了转向舒适度。
四、仪表
劲炫使用的组合仪表具有经济模式(ECO)指示及换挡提示的功能(图10)。
1 ECO指示器
发动机控制单元启动或关闭ECO指示器,使驾驶员了解行车时的ECO信息(当前的驾驶情况是否实现了较好的燃料经济性)。
发动机控制单元会根据加速踏板的操作和发动机的转速,对ECO情况作出基本判断,防止出现低挡位高转速的情况。当发动机控制单元对行车的ECO情况进行判断时,会通过CAN总线将要求打开ECO显示器的请求信号发送至组合仪表控制单元。
当下列所有条件都满足时,发动机控制单元会打开ECO指示器。
(1)汽车的行驶时速低于140km/h。
(2)加速器踏板的位置低于判断线。
(3)发动机转速低于判断线。
(4)发动机未发生失速或摇摆。
(5)自动变速器位于D挡,非手动模式。
2 换挡指示器
当汽车速度和加速踏板位置值在规定范围内,发动机控制单元会通过CAN总线向组合仪表控制单元发送加挡或减挡的请求信号。发动机控制单元通过汽车当前速度与发动机转速的比来判断当前的挡位。
一、后桥及四轮驱动系统
1 后桥(图1)
(1)重力滑动底切万向节(EUJ)
与传统的底切万向节相比,劲炫使用8个滚珠的等速万向节,更轻、更小巧。重量轻、外形紧凑的EUJ等速万向节安装在传动轴的车轮一侧。
(2)重力滑动三柱万向节(ETJ)
取代传统三柱万向节的重力滑动三柱万向节更轻、更小巧。重量轻、外形紧凑的ETJ等速万向节则安装在差速器一侧。
后轴轴承(双列向心推力球轴承)的轴和滚珠轴承组合在一起,成为轮毂轴承,而EUJ-ETJ等速万向节则用于传动轴。
电子控制四驱系统使传动轴等速万向节的尺寸更小,质量更轻。等速万向节使用了无铅润滑脂进行润滑;防尘罩不再镀六价铬;在轮毂轴承上安装磁性编码器,用于检测ABS车轮转速,可以减少零件的数量。
2 后差速器(图2)
后差速器使用了铝制差速器壳,减轻了质量;使用了准双曲面齿轮,优化了传动比,减少扭矩损耗;使用等高度的准双曲面齿轮,既能缩小尺寸,又能提高耦合强度。
电子控制耦合器可以在电磁线圈产生的磁力作用下推动离合器,从而把驱动力传送到后轮。
3 电子控制耦合器
电子控制耦合器包括前面罩、主离合器、主凸轮、球头节、副凸轮、电枢、副离合器、后面罩、电磁线圈和轴(图3)。
(1)两驱模式(图4)
前面罩与螺旋桨轴安装在一起并与轴一起转动;主离合器和副离合器安装在外侧的前面罩以及内侧的轴上(副离合器借助副凸轮完成安装);轴通过锯齿形花键与差速器的传动小齿轮啮合在一起。所传送的动力会传输到与螺旋桨轴连接在一起的前面罩上,也会传输到安装在前面罩的副离合器以及外侧的主离合器上。由于副离合器和主离合器并不与不会带电的电磁线圈啮合在一起,所以传动力不会传输至轴和后差速器的传动小齿轮。
(2)四驱模式(图5)
当电磁线圈接通电源时,后面罩、副离合器和电枢处就会产生磁场。磁场吸引副离合器,使电枢与副离合器啮合在一起。当副离合器啮合后,动力就被传输至副凸轮。当前后车轮的轮偏转角不同时(即螺旋桨轴的旋转速度与传动小齿轮的旋转速度不同),受动力作用的副凸轮的旋转速度与不受动力影响的主凸轮的旋转速度就会不同。球头节受旋转速度差的作用,会沿着副凸轮和主凸轮之间的弯曲空间滑动,从而推动副凸轮和主凸轮。随后,主离合器被推向主凸轮,并与之啮合在一起。当主离合器啮合后,动力会通过轴和后差速器的传动小齿轮被传至汽车后轮。通过控制接通电磁线圈的电流,就能把传向汽车后轮的动力大小控制在0%~100%的范围之内。
二、主动稳定性控制(ASC)系统
ASC系统集成了牵引力控制(TCL)功能和稳定性控制功能,其系统控制图如图6所示。
1 牵引力控制
当控制单元检测到驱动轮打滑时(如车辆在低附着路面上起动时),系统会自动对打滑的驱动轮采取制动措施。同时,控制单元若确定发动机的扭矩相对路面而言过高,就会降低发动机的输出功率,防止车轮旋转。
2 坡路起步辅助(HSA)系统
当车辆停在坡道上,且驾驶员的脚从制动踏板转移到加速踏板上时,坡路起步辅助HSA(系统)会起到保持汽车当前位置,防止汽车后退的作用。
HAS系统基于ASC系统,通过多个信号进行控制(图7)。
(1)控制信号
①坡道的倾斜度
该倾斜度由纵向G传感器进行判定。
②坡道倾斜的方向(上坡或下坡)
此信号由纵向G传感器和变速器的齿轮位置进行判定,HSA系统只适用于上坡。
③车辆静止状态
此信号由车轮转速传感器、纵向G传感器、真空助力器及缸体压力传感器等进行判定。
④起动控制
此功能由加速器踏板和来自发动机电子控制装置的发动机扭矩信号进行判定。
(2)制动液压控制
ASC的液压装置安装在真空助力器缸体和车轮制动缸之间,ASC的液压装置通过电磁阀控制制动压力,HSA不会通过起动电机产生制动压力,只能保持并释放制动压力。
(3)操作
坡路起步辅助系统起作用时制动力曲线变化示意图如图8所示。
①等待HSA启动
驾驶员踩下制动踏板,车辆停下。当HSA系统检测到车辆停在陡峭的坡道上时,各传感器和自动变速器控制单元均显示此时为上坡状态(HSA也适用于向后爬坡)。
②HSA保持制动力
在驾驶员释放制动踏板踩下加速踏板时,HSA系统保持制动力(保持制动力的时间最长为2s)。
③起步
当驾驶员踩下加速踏板后,HSA系统会根据发动机的扭矩大小释放制动力。
三、全新的柱式电动助力转向系统(EPS)
劲炫采用了全新的柱式EPS系统(图9),适用于有较大变量的发动机和变速器。所有车型均采用了倾斜式和伸缩式转向机构,从而获得理想的驾驶位置(向上倾斜或向下倾斜量为20mm,伸长长度/缩短量为20mm)。采用球形滑块式中间轴,使转向时的感觉更为良好。电动机采用的是无刷结构,改善了转向舒适度。
四、仪表
劲炫使用的组合仪表具有经济模式(ECO)指示及换挡提示的功能(图10)。
1 ECO指示器
发动机控制单元启动或关闭ECO指示器,使驾驶员了解行车时的ECO信息(当前的驾驶情况是否实现了较好的燃料经济性)。
发动机控制单元会根据加速踏板的操作和发动机的转速,对ECO情况作出基本判断,防止出现低挡位高转速的情况。当发动机控制单元对行车的ECO情况进行判断时,会通过CAN总线将要求打开ECO显示器的请求信号发送至组合仪表控制单元。
当下列所有条件都满足时,发动机控制单元会打开ECO指示器。
(1)汽车的行驶时速低于140km/h。
(2)加速器踏板的位置低于判断线。
(3)发动机转速低于判断线。
(4)发动机未发生失速或摇摆。
(5)自动变速器位于D挡,非手动模式。
2 换挡指示器
当汽车速度和加速踏板位置值在规定范围内,发动机控制单元会通过CAN总线向组合仪表控制单元发送加挡或减挡的请求信号。发动机控制单元通过汽车当前速度与发动机转速的比来判断当前的挡位。