NO.204舍弗勒兩擋減舍弗勒兩擋減技術(shù)詳解電驅(qū)動的發(fā)展方向，一是更高的功率、扭矩密度，更高的極限輸出轉(zhuǎn)速，更高的系統(tǒng)效率，更低的系統(tǒng)成本，更高的NVH性能，這樣的背景誕生出了非常多元化的細(xì)分的技術(shù)路線，比如說高速化、油冷、高壓化、斷開裝置、雙電機、SIC、勵磁，等等。Schaeffler2-SpeedTransmission多檔可以增加扭矩，同時提高了車輛的速度，增加的扭矩把電機變得更小一點，這樣可以減少損失，同時實現(xiàn)更高的效率。通過配備兩檔之后，不僅可以增加在低檔的最大扭矩還可以提高最高的車速，可以優(yōu)化電機的最佳的高效區(qū)間，同時增加續(xù)航里程。多檔化是一個好的技術(shù)方案，比如兩檔變速箱在低速檔的時候把速比做大一點，加速時間、爬坡性能會好一點，高速檔的時候可以把效率做高一點，所以在一些性能車做一些多檔的解決方案。但是隨著電機轉(zhuǎn)速越來越高，可以把速比做大一點，并且隨著碳化所以有一部分企業(yè)的選擇就是用高轉(zhuǎn)速電機或者用碳化硅技術(shù)來做這些性能車，這樣也能達到同樣的效果。從控制角度來講，電機的響應(yīng)快，多檔在檔位切換過程當(dāng)中有時間的損耗，加了一個檔位之后又要在換檔過程當(dāng)中去解決這些問題，這個時間怎么平衡，或者怎么把它做得更快一點，這是需要去考慮的一個因素。隨著電機性能的發(fā)展，現(xiàn)在電機效率帶寬已經(jīng)做得非常寬了，如果我們要是進攻德國市場，多檔的確是有需求的，因為他最高車速需要做到250公里甚至更高，這樣單檔很難覆蓋住低檔的加速性能和高速油耗，但是在中國的工況情況下面目前電機的發(fā)展來說，單檔已經(jīng)可以滿足中國客戶基本的需求了。porschetaycan2speedtransmission六個維度總結(jié)一下多檔化的優(yōu)點：第一：降低電機的性能需求，一檔的大傳動比可以減少電機最大扭矩和峰值功率，二檔小傳動比可以降低電機最高轉(zhuǎn)速，降低對驅(qū)動電機的性能需求。第二：提升整車動力性，采用相同電機，一檔大傳動比可以提升加速、爬坡性能、二檔小傳動比可以提升最高車速，提升整車的動力性能。第三：提升整車的經(jīng)濟性，通過對兩個速比以及換檔規(guī)律的優(yōu)化，可以改善電機運行的效率，提升整車的經(jīng)濟性增加續(xù)航里程。第四：改善NVH及可靠性，二檔小傳動比降低了電機最高轉(zhuǎn)速，降低驅(qū)動系統(tǒng)高頻嘯叫和高速振動，提高整車品質(zhì)，改善NVH性能，同時改善高速旋轉(zhuǎn)件失效風(fēng)險。第五：匹配油冷扁線電機。降低了電機峰值轉(zhuǎn)速需求，規(guī)避扁線電機高速集膚效應(yīng)，充分發(fā)揮油冷扁線電機的技術(shù)優(yōu)勢，極大地提升電驅(qū)動系統(tǒng)和功率密度。第六：降低系統(tǒng)成本。若保持相同的動力性及經(jīng)濟性需求，通過降低電機性能需求及電池容量，可降低系統(tǒng)成本?？梢詼p小開發(fā)成本、縮短開發(fā)時間。為了應(yīng)對該需求，恩斯克華納制作并測試了一個兩擋變速器樣機，用來驗證兩擋變速器實現(xiàn)電機小型化的可能性。恩斯克在原有電機上，將單擋變速器替換成兩擋變速器，搭載在一款量產(chǎn)的電動乘用車上進行測試。由于兩擋變速器能實現(xiàn)更大的齒比，所以它能獲得更大的輸出扭矩。如果用一個更小的電機搭配兩擋變速器，能實現(xiàn)同等效果的扭矩輸出；用一個小型化的電機，搭配上兩擋變速器之后，能實現(xiàn)更大的扭矩。由于有了兩擋變速器，它有更大的速域范圍，能實現(xiàn)更大的車速。如果在現(xiàn)有的驅(qū)動電機和逆變器的基礎(chǔ)上搭配兩擋變速器，能實現(xiàn)更大的驅(qū)動扭矩，可以驅(qū)動SUV、皮卡和一些輕型卡車，恩斯克的簡易平行結(jié)構(gòu)的兩擋變速器里面有兩個新開發(fā)的產(chǎn)品，一個是離心式多模離合器，另外一個是電控離合器組件，這個產(chǎn)品都是為兩擋變速器樣機新開發(fā)的產(chǎn)品。恩斯克兩擋變速器采用的是平行軸結(jié)構(gòu)，有低速齒和高速齒兩種，低速齒上搭載的是離心式多模離合器，用于控制低速齒的動作；高速齒上搭載的是電控離合器組件，用于控制高速齒的動作，這兩個件都是安裝在中間軸的位置。變速控制單元的扭矩控制，另外是通過修改CAN的扭矩信號，每隔10ms向原有設(shè)備發(fā)送扭矩信號，對驅(qū)動電機做扭矩控制。恩斯克通過實車驗證了離心式多模離合器和電控離合器組件可以簡就能夠?qū)崿F(xiàn)平順和連續(xù)的換擋。舍弗勒兩擋變速器舍弗勒在電驅(qū)動領(lǐng)域的探索由來已久，經(jīng)過多年的銳意進取，公司在電動化動力總成零部件的研發(fā)和生產(chǎn)上積累了豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗。2017年到2019年間舍弗勒陸續(xù)投產(chǎn)多個混合動力模塊和電驅(qū)動橋項目，如圖1、圖2所示。圖1舍弗勒新能源動力系統(tǒng)工廠布局圖2新能源動力系統(tǒng)車型搭載舍弗勒開發(fā)的電橋為混合動力和純電動汽車提供了一種模塊化的解決方案。該系列的入門級產(chǎn)品為單擋速比，采用同軸式或平行軸式設(shè)計。由于采用了行星齒輪差速器，減速器非常緊湊，無論電機是否內(nèi)置功率電子設(shè)備，都可以為其提供足夠的安裝空間，包括永磁同步電機（PSM）或異步電機（ASM）。在基本配置的基礎(chǔ)上，還可以添加其他功能單元，例如集成停車鎖。針對插電式混合動力汽車，如果車輛要求高動態(tài)性能、高達120公里/小時的純電動行駛速度和更高的車速，還可增加一個減速齒輪。此外，利用舍弗勒開發(fā)的兩擋電橋，還可以通過扭矩矢量分配單元來提升車輛的側(cè)向動態(tài)性能。該功能通過增加一個變速箱和7kW的電機來實現(xiàn)。如圖3所示。圖3 電驅(qū)系統(tǒng)展望圖作為舍弗勒集團第一款量產(chǎn)的2擋電驅(qū)橋減速器，首次應(yīng)用于長安汽車與長城汽車，平行軸減速的行駛搭載于車輛的后橋，如圖4所示。1）總成布置：驅(qū)動電機與減速器差速器輸出端為平行式布置形式；采用行星系齒輪減速裝置，可實現(xiàn)2種速比的動力輸出。如圖3、圖4、圖6所示。減速器齒輪齒數(shù)，詳見表1；電驅(qū)系統(tǒng)參數(shù)，如表2、圖5所示。圖4 整車架構(gòu)序號項目序號項目齒數(shù)1行星系太陽輪齒數(shù)412行星輪齒數(shù)193齒圈齒數(shù)794一級減速一級主動輪齒數(shù)265一級從動輪齒數(shù)436二級減速二級主動輪齒數(shù)217二級從動輪齒數(shù)648一級減速比14.759二級減速比5.04i:3.051.652.93iG1:14.75iG2:3.04InputOutput?eft

OutputrighmotorspeedmotorspeedII3[31?íz,,=64OutputLeftOutputfrightTOutL?nOutLeftTOutRightnOutRight圖5電驅(qū)系統(tǒng)布局圖圖6減速器剖面圖圖7 電驅(qū)系統(tǒng)爆炸圖如圖6、圖7元的輸出端與2級減速裝置為花鍵聯(lián)結(jié)，采用軸承進行支撐。2）減速軸系：太陽輪輸入軸與驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子軸通過花鍵聯(lián)結(jié)（花鍵處涂抹鋰基潤滑脂）；間軸上；如圖6所示；3）減速輪系：減速比通過行星齒輪組實現(xiàn)；太陽輪輸入，齒圈固太陽輪輸入/輸出為2nd，同步器齒套與主減主動齒輪聯(lián)結(jié)，還有平行軸減速；如圖5所示；4）換擋同步器機構(gòu)：換擋電機通過平面齒輪，驅(qū)動滾珠絲杠帶動8所從而實現(xiàn)擋位的切換。如圖9所示。該系統(tǒng)由無刷直流電機、平面減速齒輪、滾珠絲杠、撥叉系統(tǒng)組成。表2電驅(qū)系統(tǒng)參數(shù)表序號數(shù)據(jù)1結(jié)構(gòu)平行軸式2擋位擋位數(shù)231st14.7542nd5.045換擋方式電機換擋6同步器方案7峰值輸出扭矩2850Nm8驅(qū)動電機峰值扭矩195Nm9驅(qū)動電機峰值轉(zhuǎn)速13300rpm10驅(qū)動電機峰值功率85kW@10s11減速器效率95%12X*Y*Z268.55*275.9*370.2713油量0.9L141st最大輸入轉(zhuǎn)速Forward(126km/h)13300rpmReverse(-50km/h)-5300rpm152nd最大輸入轉(zhuǎn)速Forward(210km/h)7600rpmReverse(-50km/h)-1800rpm16最大輸出轉(zhuǎn)速Forward(210km/h)1508rpmReverse(-50km/h)-357rpm17重量（不含油）28.3kg技術(shù)特點：最大驅(qū)動力2600N；最大驅(qū)動行程±10mm；動態(tài)響應(yīng)20ms——300ms；4)精度0.027mm/轉(zhuǎn)；4)精度0.027mm/轉(zhuǎn)；圖8 換擋系統(tǒng)布局圖圖9 換擋系統(tǒng)擋位圖如圖10所示，換擋電機驅(qū)動序號20進行旋轉(zhuǎn)（該輪為面齒輪，優(yōu)點無軸向力，與Audi的冠狀差速器為同一原理），帶動序號30旋轉(zhuǎn)（滾珠絲杠的螺桿，采用滾珠內(nèi)循環(huán)），因其螺桿的滾道，可促使序號80產(chǎn)生軸向位移，從而驅(qū)動換擋撥叉進行旋轉(zhuǎn)。圖10 換擋系統(tǒng)減速&驅(qū)動機構(gòu)軸承：（左/右）軸承、輸出軸（左/右）軸承、差速器（左/右）軸承均為錐軸承；殼體：采用傳統(tǒng)的對半式結(jié)構(gòu)，殼體采用壓鑄工藝制作；因輸板，便于整箱裝配。如圖11所示。圖11 殼體軸側(cè)圖差速器：采用普通式開放式差速器，如圖6所示；潤滑方式：飛濺潤滑方式，通過在殼體內(nèi)腔設(shè)計有導(dǎo)油筋，實12所示。圖12 殼體內(nèi)腔潤滑密封方式：13分析，電機與變速箱采用的是高速油封進行密封；半軸兩端采用油封進行密封。密封。圖13 差速器密封方式1st擋動力流：動力經(jīng)太陽輪輸入（），最終由行星架圖所示。如圖14所示。圖14 1擋動力流 圖14 2擋動力流2nd擋動力流：動力經(jīng)太陽輪輸入/輸出，將動力傳遞到中間軸，經(jīng)主減速器傳遞到差速器；如圖14所示。N擋動力流：同步器置于中位，動力不輸出。如圖15所示。圖15 空擋動力流搭載車型介紹長安CS75PHEV：長安CS75PHEV新車首次應(yīng)用P134技術(shù)平臺，搭載前后三電機+1.5T其中1.5T渦輪增壓發(fā)動機，最大功率105kW。P134結(jié)構(gòu)的前雙電P1電機（70kW）與發(fā)動機曲軸相連，主要負(fù)責(zé)啟動機+發(fā)電機的工作，不參與動力輸出。P370kW最大功率，200N·m的最大扭矩，前橋的減速器由GKN提供，是一個多模組的單級減速器。P4電機與舍弗勒提供的兩擋減速器位于后橋，可以輸出80kW最大功率、200Nm的最大扭矩。長城P8PHEV與眾多純電動汽車采用單速減速器的做法不同，WEY為P8