大众集团MQB平台解读.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,),150,m,800,m,80,m,50,m,1,080,m,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,分类,平台名称,主要车型,平台特点*,旧平台,PQ25,Polo,、,Fabia,Audi A1,、,Audi A2,前麦弗逊后扭力梁，,前横置发动机，内饰精良,PQ35,Beetle,Skoda Octivia,Bora,Golf/Jetta,前麦弗逊后多连杆、激光焊接、双面镀锌高强度钢板、,Can-bus,全车信息控制网络、全车多道涂装工艺,PQ46,Magotan,Skoda Superb,Audi A4,Passat,前麦弗逊后多连杆带横向稳定杆，电转向更轻便、电子驻车、热成形车身钢板等的应用使主动安全性表现优异,新平台,MQB A/B,MQB A,0,Audi A1/A3/Q1/Q3,Audi TT(Mk3,系列,),VW Jetta,VW Golf,VW Polo,VW Tiguan,衍生性强、成本降低、标准化发动机布置、轻量化以及高级车配置的部分下探,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,40-110 kW,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,66 kW,到,140 kW,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,Golf VI EA111,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,1.4l 90kW TSI EA211,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/100Km,5,档以,70km/h,行驶，,节油,0.7L/100Km,带,ACT,的,1.4L TSI EA211,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/100Km,CO2,减排,8g/100Km,1.4TSI EA211,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/100Km,2,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,排量,09,产量,本身布置,缸径,X,冲程,压缩比,功率（,KW/rpm,）,相关技术,搭载车型,2.0,36400,I4,81x95.5,16.5:1,140/4000,DI/SOHC/TRBO/int,Golf TDI,Audi A3,2.0,99800,I4,82.5x92.8,9.6:1,200/5100,DI/SOHC/TRBO/int,Golf GTI,Passat,Tiguan;Audi A3,TT,2.0,23500,I4,82.5x92.8,9.6:1,211/4300,DI/ETC/SOHC/TRBO/int/BT,Audi A4,A5,2.0,1500,I4,82.5x92.8,9.8:1,265/6000,DI/SOHC/TRBO/int,Audi TTS,大众集团旗下的,2.0TFSI,发动机模块已经实现,Audi A3,Audi TT,Golf GTI,Audi A4L,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,车型,轴距加长（基于原型车）,Santana,志骏,110mm,Passat,领驭,100mm,Lavida,朗逸,90mm,New Bora,90mm,Tiguan,途欢,80mm,Audi A4L,80mm,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,0.3,0.8,1.0,g,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,RNS 510,和,RNS 810,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：,1.4L 90KW TSI,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：,1.4L 90KW TSI,电器类模块在,Golf 6,上的应用案例,六、思考及总结,主要平台阶段,提出时间,重点车型,全球销量,时间跨度,A,、,B,、,C,、,D,1974,Polo/Lupo/Fabia/Golf/Jetta/Passat/Audi 80/Audi100,-,建厂起,37,年,PQ,系列平台,1996,（,PQ23,）,Polo/Fabia/Golf/Jetta/Passat/A4/A8/A6,396.6,万,22,年,模块共享战略（过渡期）,2001,Polo/Golf/Jetta 4/Passat 4,/A2/A3/A4/A6/A8/Q7/Q5,510.7,万,5,年,四大基准平台的模块化战略,2008,Octivia/Superb/Golf/Phaeton/Jetta/A3/Tiguan/Passat/A4/A6/A8/Q3/Q5/Q7/UP,627.2,万,7,年*,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,（,PQ35 200,万辆级别）,从目前了解的信息来看，大众还花了,10,年的时间重建组织机构和流程，因此，除上述技术沉淀之外，实际上大众基于平台的模块化战略还需要如下支撑：,1.,组织机构方面，需要不少于,400,人左右的固定团队保障，从事平台化、通用化的专职研究，并不断完善和编制集团标准,模块化手册。,2.,细分产品开发流程如同平台开发的产品开发流程、全新平台产品开发流程以及多平台之间的技术状态管控体系的建立。,3.,模块化战略势必改变传统主机厂的装配策略，由此带来的一系列供应商的统一管控，装配质量问题产生的权责划分等等，都需要同步进行调整,4.,主机厂的设备、场地布置以及物流中心的设置等也将根据模块化的装配设计进行统一调整。,模块高度柔性化，设计兼容性强,核心架构设计基础是围绕关键部件如加热和空调系统，座椅骨架，发动机,/,传动系统，电器等等模块，同时前悬、前轮距、后轮距、轴距、后悬等均可以调整，实现不同轴距、不同风格车型设计,标准化发动机安装位置，减少发动机、变速器种类数,发动机向后倾斜,12,度标准化设计，发动机和变速箱种类减少,88%,，同步标准化驱动轴、变速器的位置，进排气系统统一为前进后排方式,轻量化程度和燃油经济性进一步提升,MQB,平台车型较上代车型整车减重,40-60Kg,，对整车节油的贡献度接近,25%,车型衍生能力强，系列化程度高,通过不同系列发动机、悬架模块的选用，电器模块高低配置选择，及安全装置模块的不同搭配，衍生出不同性能、结合不同的上车体衍生出不同品牌诉求的车型,MQB,平台,终极目标,单车降本,20%,一次性开支降低,20,工程化时间减少,30,轻量化,40-60Kg,兼容设计车型,40,款,单一生产线每小时产量,30-60,辆,选择性导入高端配置,20,项,MQB,平台总体特征,