干货|一个懂“长安蓝鲸iDD混合动力系统”的“电驱变速器”

2022-07-22 15:29:40      来源:电动邦      编辑:王元祺      人气:

没废话,图多,求三连!蓝鲸电驱变速器的结构——三离合集成「长安蓝鲸iDD混动系统」(后简称「蓝鲸iDD」)主要由「混动专用发动机」、「电驱变速器」、「PHEV 电池」以及「控制系统」四大部分组成,本文主要阐述其

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蓝鲸电驱变速器的结构——三离合集成 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

长安蓝鲸iDD混合动力系统(以下简称“蓝鲸iDD”)主要由混合动力发动机、电驱动变速器、PHEV电池和控制系统四部分组成。本文主要阐述了电传动变速器。关于“蓝鲸iDD”的更多信息,请回头参考本专栏的一万字,在此不再赘述。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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电驱动变速器属于单电机(P2)并联混合动力结构,主要由集成式三离合器、P2电机、6速定轴传动机构和高压液压控制系统组成。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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电传动变速器的轴向结构大致可分为两部分: n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「P2电机」的「转子」内部集成了3组「离合器」; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

后端的6速「变速机构」提供动力的变速调节。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

蓝鲸iDD的电驱动变速器最大的结构亮点是在P2电机中集成了三组离合器,转子的内壁支架为整个离合器组提供支撑,从而缩短了整个变速器的轴向长度。所以根据官方数据,电驱动传动的轴向长度控制在415mm左右。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

蓝鲸电驱变速器的组件连接——逻辑清晰 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

如果熟悉传统“动力换挡”的结构,看“蓝鲸iDD”的“电驱动变速器”更容易。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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1组「离合器」(K0)与「混动专用发动机」刚性连接,控制其介入系统; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

2组「离合器」(K1和K2)与「变速机构」中的不同轴系连接; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

6速「变速机构」由2根「输入轴」和2根「输出轴」组成; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

2根「输入轴」相互嵌套,2根「输出轴」平行布局; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

2根「输出轴」上分别嵌套对应的挡位齿轮; n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

4组「同步器」控制动力在不同挡位齿轮中切换。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

这种连接的特点是发动机和P2电机的旋转和扭转通过离合器(K0)耦合,因此在6速传动机构中可以调节两者的聚合功率。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

蓝鲸电驱变速器的动能走向——2输入轴,2输出轴 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

我们分析混合模式(并联)下的功率流趋势: n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式1挡:'s“发动机”的动力通过「离合器」(K0).与P2发动机的动力一起进入“传动机构”,当「离合器」(K1)关闭时,动力流从「输入1轴」流向传动齿轮。例如,当「同步器」(S1)切换到「1挡齿轮」,时,电力流入和流出「输出1轴」,并最终通过“减速齿轮”和“差速器”等机制到达“车轮”。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式2挡:关闭时,动力从空心轴「离合器」(K2)流向“变速齿轮”。例如,当(「输入2轴」)切换到「同步器」(S4),时,功率流入和流出「2挡齿轮」.当然,也可能从输入轴1流向输入轴2,或者从输入轴2流向输入轴1。这就是接下来详细解释的变速原理。 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「输出2轴」 n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

——6挡变速n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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仍以混动模式(并联)来分析「电驱变速器」的变速原理,此前我们已经分析了1挡和2挡的变速原理,可以通过上面的动图一览6个前进挡和倒挡的原理。然后简介余下几个挡位的变速原理:n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式3挡:「离合器」(K1)闭合时,功率流则从「输入1轴」流向「变速齿轮」,比如当「同步器」(S3)切换至「3挡齿轮」时,功率流进从「输出2轴」流出;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式4挡:「离合器」(K2)闭合时,功率流则从「输入2轴」流向「变速齿轮」,比如当「同步器」(S2)切换至「4挡齿轮」时,功率流进从「输出1轴」流出;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式5挡:「离合器」(K1)闭合时,功率流则从「输入1轴」流向「变速齿轮」,比如当「同步器」(S1)切换至「5挡齿轮」时,功率流进从「输出1轴」流出;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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混动模式6挡:「离合器」(K2)闭合时,功率流则从「输入2轴」流向「变速齿轮」,比如当「同步器」(S4)切换至「6挡齿轮」时,功率流进从「输出2轴」流出;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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倒挡:「离合器」(K2)闭合时,功率流则从「输入2轴」流向「变速齿轮」,比如当「同步器」(S2)切换至「倒挡齿轮」时,功率流进从「输出2轴」流出。不过这里要解释一下,倒挡一般不会进入混动模式,通常以纯电驱动为主,此处,主要为了解释变速的原理。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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汇总一张变速机构的工作原理表,方便大家更好地理解其变速原理。变速的核心逻辑是:n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

·「离合器」(K1)控制切入「输入1轴」(即1、3、5挡齿轮所在的轴)。「离合器」(K2)控制切入「输入2轴」(即2、3、6和R挡齿轮所在的轴);n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

·「同步器」(S1)调节切入1、5挡;「同步器」(S2)调节切入4、R挡;「同步器」(S3)调节切入3挡;「同步器」(S2)调节切入2、6挡。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

蓝鲸电驱变速器的工作模式——变速机构作用最大化n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「蓝鲸iDD」的「电驱变速器」提供了主要5种工作模式,也是我们比较熟悉的纯电模式、混动模式、发动机直驱、充电模式和能量回收模式。我们还是以日常生活场景为例,比如从公司回家的场景:n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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当发动汽车时,「P2电机」从动力电池中获取电能,直接驱动汽车开始行驶,「P2电机」在低速下能提供较大的扭矩,而且噪音小,没有发动机那样的抖动。当我驶出公司所在的园区后,我会缓慢的提速,「P2电机」会持续驱动汽车,「电驱变速器」会为「P2电机」进行换挡调速。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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当我遇到前车速度较慢,想要超车时,我会深点加速踏板,系统判定我对轮端的转扭需求超出了「P2电机」所能供给动力的合理范围,「发动机」启动,「离合器」(K0)闭合,从而进入混动模式。「发动机」与「P2电机」共同发力驱动汽车。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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接着我们会走一段高速公路,在这种保持中高速巡航的路况下,「电驱变速器」让「发动机」作为主要的驱动源,进入发动机直驱模式,「P2电机」随时待命,准备介入驱动。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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而在直驱模式下,当扭矩和功率的要求进一步缩小,此时控制系统会时刻观察「发动机」工作状态,若「发动机」在最佳工况区域内,还有多余的功率,便会让「发动机」带动「P2电机」发电。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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若我们遇到了拥堵路段,准备降低速度,踩下制动踏板时,这个系统进入能量回收模式,此时「发动机」可以空转带动「P2电机」发电,如果此时已经是纯电模式,「发动机」并未工作,那么直接由「P2电机」回收制动能量,进行发电。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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到家楼下停车后,若家里没有充电桩,又想为「电池」补能,那么就可以让「发动机」继续怠速工作,即进入怠速充电模式。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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汇总了一张工作模式和组件的对应表,帮助大家更精确地理解「蓝鲸iDD」的「电驱变速器」工作原理。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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以2挡为例,上图(动图)展示不同工作模式下「电驱变速器」的具体工作原理,大家可以配合上面的表格对应理解。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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总结n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「长安蓝鲸iDD」的「电驱变速器」属于单电机(P2)并联式混动架构,通过新增「离合器」(K0)将「发动机」介入到动力系统中,「P2电机」可单独驱动汽车,也可与「发动机」并联驱动;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「电驱变速器」的变速逻辑与6速的「双离合变速器」基本逻辑相似,且两个动力源都可以通过6速的「变速机」调速;n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

「电驱变速器」最大的亮点在于三离合集成技术,相比此前大部分单电机并联架构的混动变速器轴向距离更短,更多的技术亮点,可以在此前的解读文章中了解。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

最后的最后,原创图表不容易,求一个三连,不过分吧~~我们下一个【干货篇】,不见不散~~n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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PS:本文所有带IP形象的自制图表皆为原创,请勿转载。n3Z电动汽车之窗_关注中国新能源汽车发展和未来

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