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双电机多模电轴驱动系统的开发

发布时间:2022-06-20人气:
 

 

引言

 

 

消费者对纯电动车有三大要求。“成本低”、“电池充电时间较短”、“里程数长”。目前的—驱动电机与时速关键有下列3个问题要进一步改善。“电机的效率地区不可以涵盖全部的转速比,尤其是快速”。“在一些驾驶情景中,例如上坡起步时,很有可能会觉得驱动力不够”。“更高的电机规格和电容量是必需的。”为了更好地彻底解决这一问题,“既要完成效率高,又要完成高性能”和“既要实现高导出,又要完成电瓶车桥的紧密”是十分关键的。为了更好地达到这一总体目标,大家研发了“双电机-单速”3合一电驱桥系统软件;可完成双电机多驱动模式、2电机2速组成可给予4种驱动模式。依据驾驶工作状况挑选 最佳模式,既能提升耗能,又能减少电池电量。双电机,可在有必要的驱动情景下得到充分的驱动力。因为选用2个小电机对称性置放,可以使电机的孔径更小,因此可以在没有扩大电机规格的情形下插电。它有利于扩张行李箱室内空间,并且不用项目投资选购新的大驱动电机。根据车辆检测,确认WLTC模式的功能损耗提升了10%以上。这代表着电池电量将降低10%以上。并且,优良的驾驶性能被证明并没有严格的换档技术性。

 

 

1.详细介绍

 

 

轻形货车等轻形新能源电动车已逐渐广泛运用,主要是为了能处理大城市地域的环境污染问题,因而必须成本低、功耗低的汽车动力系统。P0/P4系统软件也有望以最少成本费改进48V P0 HEV的自然环境和动力学模型性能。以支付为适用范围的轻形新能源电动车,必须降低对自然环境的危害,依据货品和车子负荷的转变保证最好驱动力,并尽量给予货品室内空间。换句话说,不仅有更低的功能损耗、更高一些的行车性能、更强的车辆可装性的封装形式设计方案,又务必以较低的费用完成。应用现阶段主要的“单电机-单速”电驱动系统软件,不太可能在全部行车和载入状况下与此同时完成低耗能和高行车性能。

 

 

近些年,为了更好地在低、快速情况下完成功耗低,逐渐发生单电机轴单速变速箱,促进了多级别或无级变速器的计划方案。但是,针对运输卡车那样的车子而言,需要的驱动力会因货品的运载标准而产生非常大的转变,或是针对大城市驾驶和赛事跑道应用的超级跑车而言,必须彻底不一样的驾驶性能,每台电机能够涵盖的效率范畴内的驾驶情景存有局限。除此之外,还有一个问题是,因为一个新的高生产量电机的极大运营成本,其成本费难以避免高。为了更好地彻底解决以上问题,大家研发了“双电机-单速”三合一电驱动商品,具备4种驱动模式和2种再造模式,可以用成本低的电机生产制造。

 

 

2.系统软件详细介绍

 

 

如下图1所显示,一个集合了变速器和逆变电源的三轴e-axis。坐落于低传动齿轮侧的电机和逆变电源与坐落于高传动齿轮侧的电机和逆变电源对称性布局。LH电机联接到低传动齿轮,RH电机联接到高传动齿轮。在第二轴上的低齿轮有一个集成化的单向离合器,以完成无缝拼接换档。除此之外,第一轴上的狗爪离合可以在须要时立即联接左/右电机,完成强劲的驱动。根据2个电机和两个蜗轮的组成,可以挑选 四种驱动模式。依据驾驶情景操纵四种驾驶模式中间的转换,节约耗能,提升驾驶高效率可以完成性能。再造可以在并没有单向离合器的高传动齿轮扭矩途径下开展,而且可以在二种模式下开展(见图2)。每一种模式的扭矩流和驱动情景如下图所示。

 

 

 

图1 双电机多驱动方法电动式桥

 

 

 

图2 每一种模式的扭矩/速率范畴

 

 

2.1单电机-低模式

 

 

“1-Motor-Low”模式用以从起动到低速档驱动。仅有左LH电机的扭矩根据低速档档传送给车胎。(见图3)

 

 

 

图3 “1-Motor-Low”模式扭矩传送途径

 

 

2.2单电机-高模式

 

 

“1-Motor-High”模式用以中等速度到快速行驶的状况,那样可以节约功能损耗。仅有RH电机的扭矩根据中高档传送给车胎(见图4)。在“1-Motor-Low”和“1-Motor-High”模式中间的转换是根据内置在低挡内的单向离合器无缝拼接进行的。假如与中高档立即连接的第二轴比低挡转动得快,则单向离合器开启,低挡随意,进行“1-Motor-High”模式的变换。

 

 

 

图4 “1-Motor-High”模式扭矩传送途径

 

 

2.3“2-Motor-Low /High组成”模式

 

 

“2电机-低/高组合”模式适用必须高扭矩的驱动场所,如上坡起步驱动。LH和RH电机与此同时工作中,他们的扭矩在第二轴上融合,较大的驱动力传播给车胎。(见图5)

 

 

 

图5 “2电机-低/高组成”模式转距传送途径

 

 

2.4“2-Motor-High”模式

 

 

“2-Motor-High”模式适用必须迅速和超强力加快的驾驶场所,例如在高速路上高速行驶。当LH、RH电机转数同歩,第一个轴上的狗爪离合被激发时,LH、RH电机被相互连接,他们的转距被同歩。组成扭矩根据快速传动齿轮传达给车胎。(见图6)

 

 

 

图6 “2-Motor-High”模式扭矩传送途径

 

 

3.技术性特点

 

 

主要特点是能耗低、驱动性能高、体型小。下边是每一个特点的详细说明。

 

 

3.1低输出功率耗费

 

 

依据汽车行车负荷情况和行车情景,对以上模式开展提升挑选 ,可提升行车动能高效率。典型性的单电机e-axis无传动机构,因为电机的高效率范畴限定了驱动情景,在慢速和快速下都难以完成功耗低。2个电机和二级传动系统的搭配使其可以依据驾驶情景开展模式转换,大大的拓展了驾驶情景范畴,可以遮盖如下图7所显示的电机的高效率范畴。这导致在慢速或行驶时节约电力工程变成很有可能。在WLTC驾驶模式下,后边叙述的原型车规格型号中的体系实际操作点几乎只有在“1-Motor-High”模式下运作。但在现实世界中,上坡、快速行驶、高速行驶等必须比较大驱动力的情形下,根据转换实际操作电机的总量和齿轮传动比,可以保持较高的系统软件高效率。如下图8所显示,在原型车的情形下,与一般的单电机单转速比e-axis对比,功能损耗可以提升10%。在同样的里程数下,这等同于充电电池成本费和净重降低10%。

 

 

 

图7 多驱动方法

 

 

 

图8 功能损耗改进平面图

 

 

3.2车子组装操作灵活性

 

 

对称性、平扁、紧密的外观设计可以组装在车子较低的部位(见图9)。这减少了车子的重心点,使行车更为稳定,在里外设计方案上更为随意。例如,派送车子的货舱可以扩张。它还有利于减少扭矩转为,由于上下轴的尺寸可以设定为相同。

 

 

 

图9 外观设计空间规划平面图

 

 

3.3额外作用

 

 

为了更好地在平常的新能源电动车e-Axle上给予Hill Assist作用,必须根据电机实际操作或制动系统实际操作来维持车辆,这就变成了一个问题,因为它会减少车辆的功能损耗。内嵌了2组离合,可以在没有耗电量的情形下完成Hill Assist作用。在“2-Motor-High”模式下,当车辆在上坡起步终止时,松掉油门,因为扭矩在设备内部结构循环系统,车辆没法转向而终止。踩上加速踏板,全自动释放出来扭矩循环系统,容许车辆前行(见图10)。这一简洁的山坡辅助功能可以在没附加部件的情形下完成。

 

 

 

图10 车辆辅助功能平面图

 

 

4.检测结论

 

 

检测车辆配置了该型电驱桥系统软件,以认证功能损耗和安全驾驶性能。检测车辆是一辆48V的新能源电动车,具备可选用的4WD/FF/FR推动模式,这也是根据一辆紧密的超级跑车,并配置了一个电驱桥系统软件轴在前面和后边。表1展示了实验车辆的规格型号。

 

 

表1 车辆信息内容

 

 
 

 

图11 基础理论高效率与评测高效率的较为

 

 

4.2光滑模式转变

 

 

精确测量了车辆转换模式时的瞬时速度。典型性的模式切换结论如下图所示。

 

 

4.2.1根据单向离合器转换模式(“1-Motor-Low”到“1-Motor-High”)

 

 

根据提升RH电机转距的并且减少LH电机转距,将转矩从LH电机传送到RH电机,完成模式切换。如下图12所显示,当扭矩由LH电机传送给RH电机时,车辆的瞬时速度并没有转变。

 

 

 

图12 从“1-Motor-Low”模式切换到“1-Motor-High”模式的测验结论

 

 

4.2.2根据离合开展模式切换(从“1-Motor-High”模式切换到“2-Motor-High”模式)

 

 

当电机的转动速率提升,RH中间的转速比差和LH电机低于目标,狗爪离合融合,和扭矩的LH/RH电机融合第一轴进行模式切换。如下图13所显示,狗爪离合齿合时车辆的瞬时速度并没有转变,表明模式切换稳定。

 

 

 

图13 从“1-Motor-High”模式切换到“2-Motor-High”模式的测验结论

 

 

5.结果

 

 

大家研发了一款双电机多推动方法的电瓶车桥,解决了配送货车等车辆电气自动化的问题,在具体行车情况下所需的推动力发生变化,在完成低耗能和安全驾驶性能的与此同时,给予了广泛的货舱室内空间。2个电机和二级变速箱的组成,完成了四种推动模式和二种再造模式,使其可以一起完成低耗能和高推动性能。扁、平、薄合理布局也容许eaxis组装在车辆上较低的部位,进而有利于扩张货品室内空间。

 

 

由来:电动式新世界 五哥


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