【宝马ac怎么关】宝马F10H 混合动力系统技术剖析（一）

在宝马的高效动力方面，宝马集团从2012年春天开始引进另一款混合动力车辆，此次涉及的车辆等级为5系轿车。

宝马Ac t i veHybr i d 5是第三款 采用混合动力技术的批量生产车型， 通过首次将宝马6缸直列发动机与电 动驱动装置组合，在运动驾驶乐趣和 耐久性方面为同等级车辆树立了全新 标准，宝马Ac t i ve Hybr i d 5，研发代 码为F10H，以宝马5系轿车( F10) 为基础。它是批量生产车型宝马 Act i ve Hybr i d X6和宝马Ac t i ve Hybr i d 7所用传动技术的后继开发成果： Ac t i v eHy br i d 5是一款使用锂离子高电 压蓄电池的全混合动力车辆。 宝马Ac t i ve Hybr i d 5的驱动系统 由一个采用Twi nPower 涡轮增压技术 的6缸直列发动机( N55830M0) 、 一个8挡自动变速器( GA8P70HZ) 和一个电动机组成。

宝马535i 轿车在 仅通过发动机驱动的情况下便已获得 了理想效率，集成宝马Ac t i ve Hybr i d 技术后可使耗油量和排放量进一步 降低10 ％以上。其驱动系统可产生 25 0kW／340 HP系统功率。这样可使 宝马Ac t i ve Hybr i d 5的0 ～1 00km／hJ J l l 速时间提高至5．9s ，将平均耗油量降 至6．4L／l OOkm，并将CO：排放量限制 在149～1639／km( 数值符合欧洲循环 工况试验要求，取决于所选轮胎规 格) 。 宝马Ac t i veHybr i d 5的电动驱 动装置可实现最高车速为60km／h 的纯电动零排放行驶。平均车速为 35km／h时，高电压蓄电池可提供足够能量用于以纯电动方式行驶最远 4ki n。

此外，混合动力特有发动机节 能起停功能还通过在停在交通信号灯 前或堵车时关闭发动机创造了进一步 提高效率的可能。 宝马Ac t i ve Hybr i d 5的另一个独特 特点是具有前瞻性的能量管理系统， 该系统不仅能够根据当前行驶情况， 而且还能根据即将出现的行驶情况 调整运行策略，从而实现更高效的行 驶。 通过作为标准配置提供的驾驶体 验开关，在宝马Act i veHybr i d 5上也 能在超级运动、运动、舒适和超级舒 适设置外选择ECOPRO模式，该模 式支持非常轻松和最为省油的驾驶方 式，因此最好选择纯电动驾驶方式。 Ac t i v eHy br i d X6和Ac t i veHybr i d 7 所用的高电压蓄电池仍是与其他汽车 制造商合作的产品，而Act i veHybr i d 5所用的高电压蓄电池则为“宝马制 造”。

一、电动机

1．简介

Ac t i ve Hybr i d 5中的电动机是一 个永励式同步电动机。该电动机能将 高电压蓄电池的电能转化为动能，从 而驱动车辆。因此不仅可以电动行驶 ( 最大约60km／h) ，也可以为发动机 提供支持，例如超车过程中( 例如助 推功能) 或换挡时的主动扭矩支持功 能。 在相反的情况下，电动机在制动 时和惯性滑行时将动能转化为电能并 将电能供给高电压蓄电池单元( 能量回收利用) 。 每个高电压组件的壳体上都带有 一个标记，售后服务人员或车主可以 通过标记很直观地看出高电压可能带 来的危险。 通常情况下禁止在带电高电压组 件上进行相关工作。

如果某个工作步 骤涉及高电压组件，则开始工作前必 须将高电压系统切换到无电压并采取 安全措施以防未经授权重新启动：

( 1) 关闭总线端15。

( 2) 断开高电压安全插头。

( 3) 防止高电压安全插头重新 接通。

( 4) 接通总线端15。

( 5) 等待至组合仪表中显示检 查控制信息“高电压系统已关闭”。

( 6) 关闭总线端1 5和总线端 R。

出于高电压安全考虑，不允许打 开或分解电动机。 有故障时应一起更换分离离合器 和整个电动机。

2．安装位置

电动机与扭转减振器和离合器一 起构成了一个单元。这个单元集成在 8挡自动变速器GA8P70HZ内，重量 仅为2 1kg，如图1所示。该部件代替 液力变矩器安装在变速器壳体内。因 此，F1 0H自动变速器需要的结构空 间与F1 0相同。 电动机通过五个螺栓固定在变速 器壳体上。此外，传感器系统的插头 也拧在变速器壳体上。

3.结构

电动机的主要组件包括：

·转子和定子

·接口

·温度传感器

·转子位置传感器

·冷却系统

ActiveHybrid 5是一款“全混合动力”功率等级的混合动力车辆。与FO4中的“部分混合动力”功率等级不同，在F1 0H中能够以纯电动方式 行驶。因此需要一个离合器来将发动 机与电动机和传动系其余组件隔开。 在F10H上这个离合器集成在电 动机内。 F1 0H的混合动力制动系统是并 联式混合动力系统。发动机和电动机 均以机械方式与驱动齿轮连接。驱动 车辆时可以单独或同时使用两个驱动 系统。

( 1 ) 转子和定子 转子和定子如图2所示。 与F04不同，在FI OH中电动机采 用内部转子结构。“内部转子”表示 带有永久磁铁的转子以环星方式布置 在内侧。可产生磁场的绕组布置在外 侧，构成定子。F10H电动机有16 对 电极。 转子通过一个法兰支撑在转子空 心轴上，空心轴则以星形连接方式与 变速器输入轴连接。

( 2) 接口 电动机壳体上有三个接口( 如图 3所示) 用于以下部件： ·两个冷却液管路 ·转子位置传感器和温度传感器 ·高电压导线 高电压接口系统通过高电压接口 为电动机绕组提供电能。高电压接口 通过一根三相屏蔽高电压导线将电动 机电子装置与电动机连接在一起。 高电压插头拧在电动机电子装置 和电动机上。 不允许对高电压导线进行维修。 损坏时原则上必须更换导线!

( 3) 传感器 转子位置传感器用于探测电动机 转子的准确位置。该传感器与同步电 动机上的传感器结构类似，带有一个 特殊形状的转子( 与电动机转子连接 在一起) 以及一个定子( 与电动机定 子连接在一起) ，如图4 所示。通过 转子转动在定子绕组内产生的感应相 电压由电动机电子装置进行分析，从而计算转子位置角度。 更换电动机或电动机电子装置 时，需借助宝马诊断系统校准转子位 置传感器。转子位置对于以场为主导 精确控制电动机来说非常重要，从而 为适应转子位置在定子绕组上产生电 压。 运行时电动机绕组不得超过某个 温度。因此需通过一个温度传感器测 量某一绕组内的温度。该部件设计结 构为带有负温度系数( NTC) 的可 变电阻。NTC越热，其电阻越小。 电动机电子装置分析温度传感器 的信号，如果绕组温度接近最大允许 值，则降低电动机功率。 不允许在宝马售后服务维修车间 更换转子位置传感器或温度传感器。 进行温度传感器的故障查询时必 须注意以下事项，否则可能造成温度 传感器毁坏： ·电动机温度不超过约50℃时， 可以在温度传感器上直接施加的电压 不超过约15 V ·电动机温度不超过约80qC时， 可以在温度传感器上直接施加的电压 最大不超过I OV ·温度较高( 例如电动机运行温 度) 时，在没有外部限流的情况下不 允许在温度传感器上施加电压

( 4 ) 冷却系统 定子支架与外部壳体之间有一个 冷却通道用于冷却电动机，来自发动 机冷却循环回路的冷却液经过这个通 道，如图5所示。该冷却通道通过两 个密封环向前和向后密封。 用于电动机电子装置冷却液循环 回路的冷却液空气热交换器集成在冷 却模块内，如图6所示。根据电动机 电子装置的冷却要求，以需要和耗油 量优化方式控制电动冷却液泵和电子 扇。

( 5 ) 分离离合器 在F10 H中有一个分离离合器集 成在电动机的壳体内，如图7所示。

分离离合器采用湿式片式离合器结 构，以便在某些运行状态下将发动机 与电动机和传动系其余组件分离。例 如，在纯电动行驶时以及车辆“滑 行”时分离。 为了保证不感觉到发动机的接 合和分离，分离离合器具有较高的位 置精度。只要分离离合器处于接合状 态，一电动机、变速器输入轴和发动机 就会以相同转速转动。 与自动变速器的所有离合器和片 式制动器一样，分离离合器也由机械 电子模块操纵。无压力时该部件处于 分离状态。因此需利用变速器油压力使离合器接合。该压力通过电动附加 油泵或机械油泵提供。

因为分离离合器分离时机械油泵 由电动机驱动，所以电动机失灵且变 速器油温度低于09( 2时分离离合器无 法接合，因此车辆无法起步。 与GA8P70HZ变速器中的液力变 矩器一样，分离离合器也能够通过滑 差微调将发动机的转动不平稳性与传 动系其余组件隔开。因此可在发动机 转速很低时，显著降低车辆内的噪音 水平。

( 6 ) 扭转减振器 在某些转速和运行状态下，发动机不平稳运行和由此产生的扭转振动 可能引起嗡嗡声或嘎嘎声。为隔开扭 转振动，F10 H自动变速器使用一个 扭转减振器。扭转减振器将发动机飞 轮与自动变速器分离离合器以机械方 式连接在一起，如图8 所示。扭转减 振器损坏时可以更换。

4．服务信息 必须更换电动机时，请注意以下 提示内容： 执行开始工作前的电气安全规 定。

必须更换电动机时，应将由电动 分离离合器与扭转减振器组成的单几整个翅换。膨使川规定的专用 具，如图9所示 更换I U动机或电动机装置后，需借助宝马诊断系统进行转予位 竹传感器校准。 只需更换扭转减振器时，可单独史换该部件。进行此项工作时使 用规定的专用工具，如图10所示 。