電驅橋
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-31
電驅橋的實例教程
電驅橋系統作為新能源商用車型的主流動力系統直接驅動車輪行駛。由于沒有懸置，驅動電機及減速器直接裝配在驅動橋上，通過板簧和減震器與車身或車架連接。沒有傳統發動機噪聲的掩蔽，電驅橋NVH問題對NVH工程師挑戰極大。針對某電驅橋商用客車中高車速工況下車內存在的明顯Moan問題，運用“源-路徑-響應”理論進行分析。結合實驗和仿真方法進行排查分析，鎖定主要原因為電驅橋一軸的動不平衡激勵偏大。通過改變減速器速比，降低同一車速下對應的電驅橋一軸轉速，從而可降低該車型高速Moan噪聲。
電驅橋按結構分類可分為后置后驅半軸輸出電驅橋、中央驅動系統電驅橋、同軸/平行軸電驅橋
[1]、輪邊電驅橋和輪轂電驅橋5種。其中中央驅動系統電驅橋替代原車發動機和變速器，它的開發難度較小且制造成本也低，但系統效率偏低，動力電池布置難度大，整車噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise，Vibration和Harshness，NVH)效果一般。同軸電驅橋與平行軸電驅橋兩種結構類似，都是由電機與傳統驅動橋集成，電機經減速器增扭后直接驅動車輪，主要差異在于同軸橋的電機軸與減速器輸出軸同軸，而平行軸電驅橋的電機軸與減速器輸出軸平行。同軸/平行軸電驅橋沒有傳動軸、懸置等零部件，重量小，裝車成本低，傳動效率高，占用空間小，便于電池包布置。由于沒有懸置，驅動電機及減速器直接裝配在驅動橋上，通過板簧和減震器與車身或車架連接，且沒有傳統發動機噪聲的掩蔽，同軸/平行軸電驅橋的NVH性能比較差。
Moan噪聲也是轟鳴的一種描述方式，出現的工況以中高車速為主，傳統車型和新能源車型都可能存在。
展開 電驅橋是新能源汽車上最重要動力傳動部件，電驅橋總成的結構和傳動性能直接影響電動車輛的整車布置和整車性能。電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件。考慮體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。
展開 電驅橋是新能源汽車上最重要動力傳動部件，電驅橋總成的結構和傳動性能直接影響電動車輛的整車布置和整車性能。電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件。考慮體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。
展開 提升電驅動效率是降低電能消耗率的路徑之一，目前電機和電機控制器的綜合效率可提升的空間已經非常有限，但電驅動系統效率的提升仍有一定發展空間。目前，輕型載貨車主流電驅動系統路線主要有3種：電機直驅、電機加減速器和電驅橋方案。電機直驅方案特點是傳動效率較高、故障率低、扭矩需求大，因此電機成本高。電機加減速器方案中電機的扭矩低，但是傳動效率則不如直驅的高。電驅橋方案具有傳動效率高、質量低和成本低的特點。電驅橋方案幾乎適用于2.5～18 t的純電動載貨車型。
本文主要研究電動輕型載貨車匹配電驅橋方案及仿真分析。
2 電驅橋參數匹配
2.1 整車基本參數及技術指標
目標車型M-EB基于M-2019款做改款優化，采用電驅橋方案取代電機直驅方案。M-2019基礎車E kg為0.29 W·h/km·kg，M-EB改款產品整車整備質量降為2 800 kg，E kg設計目標不大于0.27 W·h/km·kg，并滿足動力性和經濟性要求。具體整車基本參數、主要技術指標需求與參考標準分別見表1、表2。
表1 整車基本參數
表2 主要技術指標需求與參考標準
2.2 驅動電機匹配設計
車輛動力性是衡量汽車性能的一項重要指標，主要由3方面的指標來評價：最高車速、最大爬坡度和加速性能。
根據汽車理論，汽車的功率平衡關系方程式（2）：
式中，Pv為車輛功率，kw，ηt為傳動效率，m為整備質量；f為滾動阻力系數；i為道路坡度；Cd為風阻系數；A為迎風面積；δ為旋轉質量換算系數；ua為車速。
最高車速對應車輛功率需求計算公式（3）：
式中，u max為車輛最高車速，90 km/h。
最大爬坡度對應車輛功率需求計算公式（4）：
式中，αm為爬坡角度。
展開 提升電驅動效率是降低電能消耗率的路徑之一，目前電機和電機控制器的綜合效率可提升的空間已經非常有限，但電驅動系統效率的提升仍有一定發展空間。目前，輕型載貨車主流電驅動系統路線主要有3種：電機直驅、電機加減速器和電驅橋方案。電機直驅方案特點是傳動效率較高、故障率低、扭矩需求大，因此電機成本高。電機加減速器方案中電機的扭矩低，但是傳動效率則不如直驅的高。電驅橋方案具有傳動效率高、質量低和成本低的特點。電驅橋方案幾乎適用于2.5～18 t的純電動載貨車型。
本文主要研究電動輕型載貨車匹配電驅橋方案及仿真分析。
2 電驅橋參數匹配
2.1 整車基本參數及技術指標
目標車型M-EB基于M-2019款做改款優化，采用電驅橋方案取代電機直驅方案。M-2019基礎車E kg為0.29 W·h/km·kg，M-EB改款產品整車整備質量降為2 800 kg，E kg設計目標不大于0.27 W·h/km·kg，并滿足動力性和經濟性要求。具體整車基本參數、主要技術指標需求與參考標準分別見表1、表2。
表1 整車基本參數
表2 主要技術指標需求與參考標準
2.2 驅動電機匹配設計
車輛動力性是衡量汽車性能的一項重要指標，主要由3方面的指標來評價：最高車速、最大爬坡度和加速性能[3]。
根據汽車理論，汽車的功率平衡關系方程式（2）：
式中，Pv為車輛功率，kw，ηt為傳動效率，m為整備質量；f為滾動阻力系數；i為道路坡度；Cd為風阻系數；A為迎風面積；δ為旋轉質量換算系數；ua為車速。
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1.鎂合金電驅橋量產落地，聯合電子減重 8kg助力續航提升 4%
7 月 27 日，聯合電子發布全球首款批量鎂合金電驅動橋，以鎂代鋁實現 輕量化突破。一體鑄造殼體（電機、減速器、逆變器深度集成）將重量由 25 kg降至 17kg，單套減重 8kg，總成功率密度達 4.4kW/kg，峰值功率超 250kW。
附件包含某款輪邊電機（油冷電機）3D模型STP格式
附件包含3D模型STP格式 & DWG格式圖紙一張，模型如下圖所示。
目前，輕型載貨車主流電驅動系統路線主要有3種：電機直驅、電機加減速器和電驅橋方案。電機直驅方案特點是傳動效率較高、故障率低、扭矩需求大，因此電機成本高。電機加減速器方案中電機的扭矩低，但是傳動效率則不如直驅的高。電驅橋方案具有傳動效率高、質量低和成本低的特點。電驅橋方案幾乎適用于2.5～18 t的純電動載貨車型。
本文主要研究電動輕型載貨車匹配電驅橋方案及仿真分析。
吉利新一代混動架構
DHTPro這套系統有點類似之前現代起亞推進的P1P2混聯系統，由發電機組、驅動電機、雙逆變電源、操縱模塊、3擋大行星排傳動裝置構成的混動電驅橋變速箱（120kg，徑向長為354mm）。
備注：之前Volvo規劃的P1P4做不起來，P2系統也不好，P2.5單電機也試過，所以這次P1P2能不能行，有現代在前面試過，問題不大
▲表1.
根據物流車整體總布置，綜合技術
例如，吉利PMA平臺的幾何系列車型、 長城歐拉純電動車型將采用自研的三合一電驅橋。而以奔馳為代表的老牌合資主機廠也將在未來的EQS/EQA上采用國際頂級供應商提供的三合一電驅動系統。由此可見，三合一電驅的滲透已經大勢所趨，將進一步加速性能優越、成本低廉的新能源汽車產品推出。
具體來看，一是以柴油／天然氣／氫氣發動機、AMT變速器、驅動橋、域控制器為核心的綠色低碳G動力域，二是以綠色低碳發動機、電池、混動變速器、驅動橋、域控制器為核心的混動低碳H動力域，三是以電池、集成電驅橋、域控制器為核心的純電零碳E動力域，四是以燃電發動機、電池、集成電驅橋、域控制器為核心的燃電零碳F動里域。
本文主要研究電動輕型載貨車匹配電驅橋方案及仿真分析。
2 電驅橋參數匹配
2.1 整車基本參數及技術指標
目標車型M-EB基于M-2019款做改款優化，采用電驅橋方案取代電機直驅方案。
一、二級均為細高齒電驅橋NVH測試及結果
