欧瑞康两档混动后驱电桥解析

文章来源:电驱技术EDT 发布时间:2020-05-24
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本文将从总成结构、关键参数、动力路线和产品拓展四个维度深入解读欧瑞康的两档混动后驱电桥。

前言

由于各个国家对汽车排放物的立法限制,使得主机厂不得不考虑实施电气化。实施电气化一方面可以提高整车性能,一方面可以节约能源。同时主机厂目前更希望于混合动力和传统车型协同使用,也即改动尽可能小。欧瑞康在现有的这些问题前提下,提出了一款两档混动后驱电桥H-RAM(hybrid rear axle module),主要应用于高性能汽车。
其电机与后驱动桥同轴布置,也就是我们常说的P3结构。
01 总成介绍
系统由TCU(控制动力总成)、ELSD(电子限滑差速器:Electronic Limited Slip Differential)、箱体、换挡装置、齿轮组、电机和驱动系统几部分组成。
整体长度近500,高度为305,可有效保证整车最小离地间歇。输入端距离半轴313。
  • 整个电驱动总成布置在后桥上,输入端联轴器与发动机输出端连接。
  • 圆柱齿轮组和锥齿轮组将动力传递到差速器上。两个齿轮轴采用轴承支撑,安装在组件箱中。
  • 差速器内部设有一离合器,一端连接差速器壳体,一端连接传动半轴,可起到限滑作用。
  • 行星排布置在差速器和电机之间。
  • 电机与输出半轴同轴布置,猜测为水冷电机。
02 关键零部件
行星排
  • 电机输入齿轮Z1作为太阳轮输入,与3个大行星齿轮Z3啮合。
  • 大太阳Z3和小太阳轮Z4布置在同一轴上,采用行星架支撑。
  • 行星排齿圈Z2采用螺栓固定在箱体上,与小太阳轮啮合。
  • 行星架为左右两个板块,采用螺栓连接,考虑到行星齿轮轴传递扭矩较大,采用锥轴承支撑。
  • 行星架作为1档输出端,其内花键可以与狗齿离合器外花键啮合。
  • 大太阳轮Z5作为2档输出端,其外花键可以与狗齿离合器内花键啮合。
ELSD
  • 电子限滑差速器可实现控制差速功能,增强牵引力,增加整车在纯电和混动模式下的驾驶体验。

  • 其差速部分与传统差速器相同,包含差速器壳体、行星齿轮、行星齿轮轴和半轴齿轮。限滑功能的核心零部件是位于差速器内部的离合器,离合器的外毂在差速器壳体上,内毂通过花键和输出半轴连接。通过离合器的接合,强制使得两端输出半轴和差速器壳体转速一致,也即暂时丧失差速功能,增强牵引力,比如使用在高低不平路面打滑的路况。

  • 后期可根据客户需求将电子限滑差速器更改为机械式限滑差速器和传统开式差速器。

驱动系统
  • 采用集成化的液压系统,驱动ELSD和换挡系统。

  • 无外部液压管路,采用电机建压。

  • 重量仅为3.8Kg。

03 动力传递路径
该动力总成可实现多种工作模式:发动机驱动、电机驱动(两档)、发动机和电机共同驱动、制动能量回收。
发动机驱动
发动机传递动力通过传动轴传递到圆柱齿轮组,再经锥齿轮组传递到差速器主减齿轮,通过差速器传递到驱动半轴。此时电机不工作,拨叉位于中位。
电机1挡
空档切1档:驱动系统驱动拨叉向左移动,拨叉带动狗齿离合器,同时电机调速使得转速同步。
狗齿离合器的外花键插入到行星架的内花键中,狗齿离合器内花键与差速器壳体外花键啮合实现1档。
此时电机的动力经小太阳轮,行星齿轮,行星架,狗齿离合器,差速器壳体,驱动半轴传递到车轮。
电机2挡
1档切2档:驱动系统驱动拨叉向右移动,拨叉带动狗齿离合器,经过空档位置,同时电机调速。
狗齿离合器的内花键插入到大太阳轮的外花键中,狗齿离合器内花键始终与差速器壳体外花键啮合,实现2档。
此时电机的动力经小太阳轮,行星齿轮,行星架,狗齿离合器,差速器壳体,驱动半轴传递到车轮。
换挡性能
  • 空挡到一挡的时间< 70ms。
  • 一挡到二挡的时间< 95ms。
  • 一档切换二档的标定车速为150Km/h.
04 产品拓展
H-RAM可以同时应用于P3和P4平台,只需将原圆柱齿轮组和锥齿轮组取消,采用盖板密封,就可以作为单独的两档后驱动电桥使用。


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