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文档简介

一、前言………………3二、动力系统…………4三、底盘系统…………9四、车身系统…………12五、电器系统…………16六、思考及总结………24目录一、前言MQB平台是大众汽车集团的汽车平台的集合之一,MQB代表德系车典型的前横置模块,可以粗略地翻译为“模块化横向矩阵”。大众集团此组件矩阵旨在使设计兼容多种前横置引擎,前轮驱动车型所使用的相同的组件集。大众集团按如下路线推进其模块化横向矩阵的应用。基于MQB平台开发的车型,预计覆盖从超微型轿车(如UP)到大型家庭房车,取代目前各代车型,MQB平台将逐步取代目前的PQ25,PQ35和PQ46平台。大众汽车集团所有MQB平台车型将共享相同的发动机,前轴和油门踏板的间距,但该平台也具有足够的灵活性,允许有多种轴距,轮距和外部尺寸。在详细解读MQB平台之前,首先来看看第四代高尔夫实施的平台战略和简单的模块战略带来的好处。原有关键平台现行关键平台未来关键平台大众集团MQB平台整合路线天窗系统仪表板传动系统空调/暖风车轮前座椅电子系统门锁系统制动器控制悬挂平台及模块战略主要模块平台及模块战略好处(Golf4代估算)£150m£800m£80m£50m£1,080m总计:4百万辆/生命周期在整个集团范围内应用间接成本直接成本投资开发成本总成本高尔夫第4代系列车型按均价2.2万欧元计算,其实际总销售收入为430*2.2=946亿欧元(生命周期内),排除管理、薪资、采购等成本,按最低6%的利润测算,利润为56.76亿欧元,再减去总成本10.8亿欧元,净利润为45.96亿欧元,保守测算净利润约合400亿人民币。实际全球销售共计430万辆利用经验提高运行质量降低零部件种类世界范围内能进行零部件交换较低的总投资较少的开发费用提高采购量降低外购件价格平台及模块战略优势新旧平台对比从以上对比判断,现阶段MQB平台是基于发动机横置的PQ平台整合备注:主要车型并不具备平台特点的全部,只是选择性的集成其中部分,一般只有该平台上顶级车型才完全具备以上特点前横置发动机模块核心:MQB平台示意图前悬可调前轴中心线与油门踏板间距固定后悬可调轴距可调后座椅与后轴中心线间距可调前轮距可调后轮距可调二、动力系统MQB平台动力系统概览EA211系列可变气缸涡轮增压汽油机

全新EA288系列增压柴油共轨发动机插电式混合动力总成纯电动系统天然气发动机双燃料发动机乙醇燃料发动机传统内燃机电驱动系统替换/可再生能源

MQB平台可以看成是一个大的架子,在一个核心部件基础上,可以按需装上其他各种不同套件,而作为MQB模块化平台的核心要素,发动机模块的位置是统一不变的,即油门踏板距离前轮中心的距离是相同的,发动机安装倾角也是相同的,因此,发动机悬置位置是固定的,规格是系列化的。全新模块化发动机,是MQB平台的重要组成,涵盖了所有的发动机动力类型,排量范围1.2-2.0L。EA211系列涡轮增压汽油机功率输出在40-110kW之间,将采用ACT可变气缸技术(亦称气缸钝化技术),成为全球首款拥有这类技术的四缸汽油机,代号EA288的全新柴油发动机的峰值马力输出介于66kW到140kW之间。EA211系列汽油机在MQB平台上的布置由向前倾斜变为向后倾斜,调整后的安装倾角让汽油机变成和柴油发动机一样布局—发动机倾角统一为向后倾斜12度。12度GolfVIEA111原发动机布置MQB平台所有新发动机位置MQB平台动力系统特点:发动机和变速箱种类减少88%,采用EA211、新EA888系列汽油机及EA288系列柴油机发动机较上一代减重21Kg,变速箱减重8Kg标准化驱动轴、变速器的位置进排气系统统一为前进后排方式发动机附件如水泵、发电机可直接与发动机和油槽螺纹连接比旧布置方式扩大50mm的空间,为管线的布置提供极大便利MQB平台动力系统布置排气歧管(带增压器)及催化转换器铝合金缸盖(集成双凸轮轴)全铝合金缸体感应模块含水冷中冷器正时皮带及附属装置(启动电机、压缩机)安装在油底壳上方的铝制油槽模块(集成机油滤清器)可变气缸EA211系列列涡轮增压汽油机内部结构

EA211系列涡轮增压汽油机特点:全铝材质,112-114Kg,比EA111系列轻22Kg左右恢复正时皮带,降低内部噪音和功率损耗增设排气凸轮调节器,缩短响应时间,提高低速扭矩输出,降低油耗和排放量。具备进排气双可变气门技术直喷系统5孔喷嘴,喷射压力200bar主动可变气缸管理系统在ACT起作用时,驾驶员用足够的力量踩下加速踏板,休止的汽缸会在16-36ms之间启动,当行驶方式多样化(如过交叉路口或在郊外高速行进)时系统不起作用1.4l90kWTSIEA211发动机减重图示(kg)曲轴箱涡轮增压器曲轴连杆传动控制系统可变气缸原理:低负荷阶段2、3缸停止工作,1.4TSI带ACT功能的EA211发动机示例可变气缸功能启动的条件是发动机转速在1250-4000rpm之间,扭矩输出在25-100N·m。可变气缸功能可以自动启动,通过凸轮轴的移动,让中间两个气缸处于休息状态,降低了低速时的燃油消耗,让燃油消耗最高能够降低20%.2缸或4缸运行模式由仪表显示辨识凸轮换行线在全负荷和部分负荷间切换2.3缸气门关闭,粉红色为凸轮基圆3档或4档以50km/h速度行驶,节油1L/100Km5档以70km/h行驶,节油0.7L/100Km带ACT的1.4LTSIEA211汽油机定速行驶时最节油,可以轻松超越即将实施的EU-6排放标准。节油0.4L/100KmCO2减排8g/100Km1.4TSIEA211汽油机特点:按欧洲燃油经济测定方法(NEDC)每100km节省燃油0.4L,CO2减排8g/100Km2个汽缸工作状态仍处于最佳的平衡状态,振动和噪声都很小1.4TSI发动机转速在1400-4000rpm、扭矩在25-75Nm范围时,ACT总是起作用,该范围大约占NEDC检测范围的70%通过气缸可变技术降低的燃油消耗图节油率百分比车速(Km/h)1档2档3档3档4档5档6档6档6档6档休止气缸运行气缸··大众集团旗下的2.0TFSI发动机模块已经实现AudiA3,AudiTT,GolfGTI,AudiA4L,A6L(中国)共用,见下表。注:DI:缸内直喷ETC:电子节气门控制SOHC:单顶置凸轮轴TRBO:涡轮增压int:中冷器BT:挺柱式

附2.0TFSI发动机模块目前共享实例

三、底盘系统MQB平台底盘系统特点:标准的后桥接口,从设计上保证后桥,后地板部分对多连杆悬架和扭力梁悬架的兼容性。前轴中心线到油门踏板的距离实现了标准化,而发动机模块向后倾斜12度的布置方式为悬置节约50mm的纵向空间,与前轮前移40mm相结合,增加了发动机舱内部布置空间,同时提高了碰撞性能,另外针对中国等亚洲市场的车型轴距加长通过后轴后移实现。出现多项新技术配置,如VAQ前桥电控横向差速锁,多次碰撞自动制动、主动乘客保护、渐进转向系统等等,多次碰撞自动制动系统能够在碰撞出现后自动、智能地施加制动力,避免车辆出现更大损失,标配于高尔夫7及A3;主动乘客保护则包括了紧急刹车时的安全带勒紧,ESP当行驶不稳时介入等功能;渐进转向利用较小的转向角实现轻松地整车操控和泊车。底盘模块如减震器,悬挂等通过智能材料选择和结构优化减轻车身重量,减重目标6Kg,主要采用铝制转向节、后副车架、侧拖臂、转向盘、悬臂支架、汽车轮毂等零部件实现减重。标准后桥接口兼容多连杆和扭力梁悬架前轴与油门踏板间距固定底盘部件减重6Kg针对中国等亚洲市场的车型轴距加长策略后轴后移实现轴距加长,后地板,顶棚,车体后部做适应性修改增加LED大灯配置增加后排中控箱增加前座椅头枕显示屏VAQ前桥电控横向差速锁多次碰撞自动制动系统主动乘客保护系统渐进转向系统选择性增配策略VAQ前桥电控横向差速锁首次出现在前驱车前桥,该系统是ASR、XDS和ESP的一个补充。该系统由位于前桥差速器和右驱动轴上面的由多片离合器组成的差速器进行作用,在转弯时防止内侧车轮打滑,让汽车驾驶起来更有信心。前桥电控横向差速器针对性能爱好者的锁止差速器VAQ大众与Haldex合作开发的电控机械式差速锁,大众称之为VAQ

.VAQ与大众4MOTION全驱车使用的Haldex耦合器的概念类似,多级盘片式耦合器按左前轮或右前轮需要电子调节功率。该转矩的矢量效应产生的动力传输至最需动力的车轮。例如,在干燥路面情况下,处于极端过弯状态的前轮内侧失去牵引,则动力转移到外侧车轮(由于内侧车轮持续打滑),使用本系统的工程师们普遍认为可以真实的感觉到转弯时前轮自身终止驱动。无差速器无差速器节气门开度示例采用锁止差速器车型在纽伯格林赛道上的性能提升机场高速单圈跑道用时8分42秒,平均每圈节约时间8.5秒斜坡过弯m斜坡赛道最低点燕尾型赛道森林赛道灵敏转向显著减少驱动防滑系统干涉精确车辆响应像驾驶轨道车辆强运动感赛道驾驶经过电控差速锁(VAQ)优化后的车辆动力学表现横向加速度电子控制前桥横向差速锁传统差速器转向角[度]0.30.81.0g首次量产应用于前驱车辆实现差速器壳和右驱动轴间的多片耦合克服了前驱车辆牵引力缺陷更灵敏的操控表现及高速过弯性能中性转向由车辆性能决定激活横向差速锁所需要的压力由一个电控液压泵产生并调节,液压泵控制单元不断调节最佳的锁止功率作为驱动状态功能之一VAQ在过弯工况下根据前桥车轮受到的不同的垂向力将不同驱动力矩作用于弯道内侧车轮和外侧车轮最佳牵引力,更多驾驶乐趣和更好性能目标四、车身系统地板部分减重18kg鉴于辅助系统,空调系统和其他先进技术的装备,按轻量化标准生产的典型汽车重量存在增加的趋势,但MQB平台成功扭转了这一趋势,MQB平台车身技术集中在轻量化方向:车身结构的85%使用高强度钢减重约18Kg,另一方面提升了碰撞性能;地板部分目前采用较重的热成型高强度钢,其减重目标也设置在18Kg;车身焊点标准化;钢板340-700Mpa高强度钢热成形超高强度钢(>1000Mpa)铝板铝MQB构架内几乎对所有部件进行了结构优化,或由不同材料组成,从而显著地减轻重量。预计2012年底MQB装配线下线的第七代高尔夫,在增配的同时计划达到高尔夫IV相同重量大众预测通过MQB平台架构,在未来产品上运用铝板替代钢板,在内饰零部件方面减重超过10Kg.内饰通过“即插即用”的模块化设计来实现不同内饰风格变化(尽量减少额外零部件数量)。其中座椅骨架、仪表板横梁和空调部分减重共计约11Kg.内部零部件设计的轻量化座椅骨架空调仪表板横梁裁剪包边空余,1个零件减少5个单位车身地板结构由大量极轻又能改善碰撞性能热成形钢组成,内部前后座椅系统,仪表板的承重结构和空调系统重量也得到了优化。产品工艺案例:途观/帕萨特明锐波罗/晶锐高尔夫/A3/斯柯达明锐/西亚特leon设备案例:仪表板安装支架同一个主体架构与不同的周边,可以出搭配出多元取向的组合,如帕萨特、明锐、波罗的仪表板安装支架均可实现在MQB平台A模块中实现柔性安装。五、电器系统向后兼容性规模化可支配性可扩展性

电子电器平台架构的模块化设计策略通过重复利用HW/SW模块、接口,测试和工具等模块化设计方法显著减少开发时间和成本。

模块化设计通过功能分离和再分配进行优化,大众电子电器平台的体系结构的特点:

PQ平台MLB平台MQB平台全新MQB电子电器平台架构标准化和新概念设计

部分集成MLB平台高级功能PQ平台系列基础特征集成网络架构通过优先级分配和网关路由选择进行节流设计限制通信设施中央网关6个HS-CAN,几个LINS,MOST超过60个CAN节点网络节流设计共享CAN-ID域(通讯优先)部分通信接口(信号和通讯)再利用针对安全功能的附加需求MQB电子电器平台创新与挑战挑战新技术如何集成分配功能如:ACC功能涵盖超过20个ECU多相的底层通讯架构针对不同通信需求的功能新功能集成MLB平台媒体高级功能向MQB迁移全球市场品牌的特定功能智能环境照明直接转向巡航系统自适应巡航变道辅助系统可变气缸多次碰撞自动制动电子驻车制动车速限制驾驶员警示模块化娱乐系统节能驾驶路径显示城市紧急制动自动驻车车道偏离警告交通标志识别清凉涂层玻璃全景视野智能通讯座椅预碰撞安全系统创新电器及线束预计减重3Kg汽车电子/电气系统是实时系统正时系统的纠错功能是必不可少的

正确的时机评估有助于有效地度量系统资源时序分析涉及范围案例

换挡控制ABS,ESP发动机控制导航系统转向控制安全气囊驾驶辅助所有收音机采用触摸屏控制,标配和高配采用触摸控制和感应式传感器在检测到手靠近屏幕时作出反应,基于指向的某一模块时变换屏幕显示。此功能与一个全新高清8寸屏幕相结合,性能佳外形好,基本触摸如点击手势也得到很好的支持。远期将配备更好的蓝牙集成、地图整合和更新功能、3D导航,甚至将来通过手机触摸屏控制所有的应用程序。大众MIB娱乐系统概念案例鉴于MQB横跨一系列宽泛的横置发动机模块,必须面对不同品牌的挑战,以In-Car娱乐系统为例,奥迪MMI多媒体交互系统采用了旋钮调节系统,大众品牌则配备触摸屏系统。以上两种系统主ECU均需要处理相同的接口系统。以大众品牌为例,三种配置如下图所示:触摸控制触摸屏幕传感器颜色显示模块普通标配高配前提:在当前和未来车型上应用基本功能和设计相同的电器类模块已达到持续增长的程度与同一平台的零部件不同,例如RNS510和RNS810导航系统的电器部分在Golf和Phaeton上有很多相同之处。相同之处包括装于面饰板后部壳体内的硬件、调谐电路、DVD光驱和处理器,带标准插头的车载电源可满足不同车型的要求。在新系统的发展、在生产和服务过程中,特别是在故障查找,诊断和刷新控制单元时,此战略对于如下模块特别有益,以高尔夫6为例:发动机模块:1.4L90KWTSI变速箱模块:7速双离合DQ200底盘模块:ACC主动底盘控制成员保护模块:驾驶员气囊加热和空调系统模块:空调2009年型收音机、导航及电话模块:1.4L90KWTSI电器类模块在Golf6上的应用案例六、思考及总结

纵览大众集团的平台历程,大众汽车从1937年建厂起,历经37载到1974年左右开始推行第一阶段的平台战略,此时实际上是较为粗放的按轴距、外廓的分类方式,到了1995年才建立起第二阶段的PQ系列平台战略,随后还经历了7年实行模块化战略的过渡期,最后到2008年才形成了四大基准平台的模块化战略,前后历经71年才诞生高度衍生性,高度设计兼容性的MQB平台。MQB平台思考备注:7年*的时间跨度仅针对了目前MQB平台第一阶段截至目前的的实施时间,MQB平台第一阶段持续整合时间尚未完成。

根据上表,从技术层面可以推断,大众模块化战略的实施具备了以下条件支撑:平台谱系齐全,覆盖从A00级轿车至全尺寸SUV各级别车型平台战略期至少经历3代的升级换代历程,即至少12-18年左右的平台技术沉淀和积累从“平台战略”到“模块化战略”需要跨越模块共享论证阶段和规模化阶段这两个“关口”,预计单一主力平台规模至少达到年产100万辆级别才有可能实施模块化战略

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