Conclusie van het 14e TM Symposium China - Ice, (P) HEV & EV Transmission & Drives (TMC2022) (2)

Hoofdstuk 3 Reducers en multi-shiftboxen

3.1 behoeften en voordelen van multi-versnelling

De ontwikkelingsrichting van elektrische aandrijving, één is hoger vermogen, koppeldichtheid, hogere limietuitgangssnelheid, hogere systeemefficiëntie, lagere systeemkosten, hogere NVH -prestaties, een dergelijke achtergrond heeft een zeer diverse segmentatie van technische routes, zoals high Snelheid, oliekoeling, hoogspanning, loskoppelingsapparaat, dubbele motor, sic, excitatie, enzovoort.

Meerdere versnellingen verhogen het koppel en verhoogt de snelheid van het voertuig. Het verhoogde koppel maakt de motor een beetje kleiner, wat verliezen vermindert en tegelijkertijd een hogere efficiëntie bereikt. Door twee versnellingen te hebben, kan het maximale koppel niet alleen worden verhoogd in de lagere versnellingen, maar ook de maximale snelheid kan worden verhoogd, waardoor de motor wordt geoptimaliseerd voor het beste efficiëntiebereik terwijl het bereik wordt verhoogd.

Multi-versnellingsbak is een goede technische oplossing, bijvoorbeeld twee-versnellingen versnellingsbakken in de lage snelheidsversnellingen om de snelheidsverhouding groter te maken, versnellingstijd, klimprestaties zullen beter zijn, snelle versnellingen kunnen efficiënter worden gemaakt, dus in Sommige prestatieauto's om enkele oplossingen met meerdere versnellingen te doen. Maar naarmate de motorsnelheid hoger en hoger wordt, kan de snelheidsverhouding groter worden gemaakt, en met de toepassing van siliciumcarbide -technologie is de hele differentiatie van meerdere versnellingen niet zo duidelijk als we denken, dus de keuze van sommige bedrijven is om hoog te gebruiken Speed ​​-motoren of siliciumcarbide -technologie om deze prestatieauto's te doen, zodat hetzelfde effect kan worden bereikt.

Vanuit het oogpunt van het bedieningspunt is de motorrespons snel, multi-versnelling in het versnellingsschakelproces is er tijdverlies, na het toevoegen van een versnelling en om deze problemen op te lossen in het proces van verschuiving, hoe deze tijd in evenwicht te brengen, of hoe u kunt Maak het sneller, dit is een factor om te overwegen. Met de ontwikkeling van motorprestaties, is de bandbreedte van de motorefficiëntie nu zeer breed gemaakt, als we de Duitse markt aanvallen, is multi-versnelling inderdaad een vraag, omdat hij een maximale snelheid van 250 km of zelfs hoger moet bereiken, zodat dat zo Single-versnelling is moeilijk om de versnellingsprestaties van de lagere versnellingen en het snelle brandstofverbruik te dekken, maar in de werkomstandigheden van China onder de huidige motorontwikkeling kan single-versnelling al voldoen aan de basisbehoeften van Chinese klanten. Maar in de huidige ontwikkeling van de motor onder de omstandigheden van China, kan enkele versnelling al voldoen aan de basisbehoeften van Chinese klanten.

Zes dimensies vatten de voordelen van multi-versnellings samen.

Ten eerste: verminder de prestatie -eisen van de motor, een grote transmissieverhouding van de eerste versnelling kan het maximale koppel en het piekvermogen van de motor verminderen, een kleine transmissieverhouding van de tweede versnelling kan de maximale snelheid van de motor verminderen, waardoor de prestaties worden verminderd, Vereisten van de aandrijfmotor.

Ten tweede: de totale voertuigdynamiek verbeteren, met dezelfde motor, de eerste versnelling grote verhouding kan de versnelling, klimprestaties verbeteren, tweede versnelling kleine verhouding kan de maximale snelheid verbeteren, de totale prestaties van voertuigdynamiek verbeteren.

Ten derde: de economie van het voertuig verbeteren, door de optimalisatie van de twee snelheidsverhoudingen en de verschuivingsregel, kan de efficiëntie van de motoroperatie verbeteren, de economie van het voertuig verbeteren om het bereik te vergroten.

Vierde: verbetering van de NVH en betrouwbaarheid, de tweede versnelling kleine verhouding vermindert de maximale snelheid van de motor, vermindert het hoge frequentiefluit en de trillingen met hoge snelheid van het aandrijfsysteem, verbetert de kwaliteit van het voertuig, verbetert de NVH -prestaties en verbetert ook het risico van falen van snelle roterende onderdelen.

Ten vijfde: bijpassende oliekoelde platte draadmotor. Vermindert de vereiste piekmotorsnelheid, omzeilt het snelle huideffect van platte draadmotoren, geeft het volledige spel aan de technische voordelen van oliekoelde platte draadmotoren en verbetert het elektrische aandrijfsysteem en de vermogensdichtheid aanzienlijk.

Zesde: verlaging van de systeemkosten. Als dezelfde stroom- en economie -eisen worden gehandhaafd, kunnen de systeemkosten worden verlaagd door de prestatie -eisen van de motor en de batterijcapaciteit te verminderen.

3.2 Multi-shift systeem met koppeling en synchronisator

Het huidige systeem met twee versnellingen van Borgwarner is verdeeld in twee delen in termen van structuur. Het eerste systeem wordt bediend door een multi-mode-koppeling voor versnellingsbak en het tweede-versnellingssysteem wordt bediend door een natte koppeling, terwijl een synchronisator wordt toegevoegd om de efficiëntie te verbeteren en intelligente ontkoppeling en intelligente parkeergelegenheid te realiseren, en een elektronische beperkte -Slip -differentieel kan optioneel worden geïnstalleerd om de efficiëntie van het hele voertuig en de stabiliteit van het hele voertuig te verbeteren.

In het bijzonder kan de multi-mode-koppeling het doel van hondentanden + eenrichtingskoppeling, multi-mode koppeling spelen om de ontkoppelingsmodus te bereiken, zal het tweerichtingskoppel bereiken door de implementatie van de structuur, om over te schakelen naar een eenrichtingskoppeling De modus valt in de slot, zodat het een eenrichtingsmodus wordt. Bovendien, geïntegreerde ontkoppelings- en parkeerfunctie, via de verschillende koppelingsmodus om te schakelen, om de twee versnellingen te ontkoppelen, wordt dit tegelijkertijd intelligente ontkoppeling genoemd, die de efficiëntie van het hele voertuig verder kan verbeteren.

Om ontkoppeling te bereiken is tegelijkertijd verbreken en eerste en tweede versnelling dit is intelligente ontkoppeling, dit proces vereist geen extra uitvoeringsstructuur.

Smart Park en Smart Disconnect zijn tegelijkertijd omgekeerd en tweede versnelling gecombineerd, zodat de Smart Park -functie wordt bereikt, alle koppelingen blijven in de vergrendelde toestand, dit is de Smart Park -modus. Het proces van de eerste naar de tweede versnelling, het ontwerpconcept is het ontwerpconcept van stroomverschuiving, de koppeling van twee versnellingen in de eerste versnelling, energieherstel kan worden omgekeerd, in de eerste versnelling wanneer de multi-mode koppelingslot synchronisator is losgekoppeld, normaal gesloten koppeling losgekoppeld, om de normaal gesloten koppeling te openen, vermindert de synchronisator die moet verschuiven, de normaal gesloten open wanneer de synchronisator zal verschuiven, de synchronisator om te schakelen nadat de normale gesloten koppeling terugkeert naar het proces van verschuiving naar eerste versnelling naar de tweede versnelling, en ten slotte Om de efficiëntie verder te verbeteren, wordt de multi-mode-koppeling vervolgens overgeschakeld van eenfase-modus naar bidirectioneel om het verlies van multi-modus verder te verminderen.

Synchronizer wordt gebruikt met normaal gesloten koppeling, er is een schema van multi-mode koppeling met normaal open koppeling, deze keer wordt de synchronisator geëlimineerd. De eerste is voor efficiëntie -overwegingen, als er geen synchronisator is, er is nog enig intern verlies, we zullen de synchronisator loskoppelen wanneer de koppeling nog steeds gesloten staat is, deze keer is niet verlies. Synchronizer toevoegen om twee hoofdfuncties te bereiken, de ene is intelligente ontkoppeling, en een andere is intelligent parkeren, zonder de introductie van extra parkeersysteem om de twee functies te bereiken.

3.3 Koppelvectoring en ontkoppelingssysteem

Het koppelvectoringsbeheersysteem van BorgWarner heeft twee ontwikkelingsmotieven: ten eerste om het traditionele differentieel te vervangen door een dubbele koppelingssysteem in elektrische aandrijving om de rol van koppelvectoring te bereiken; Ten tweede, om de functie Disconnect te integreren, is het toepassingsdoel nu de elektrische en hybride P4 -architectuur, nu wordt dit product nog steeds op de achterste hulpaandrijving geplaatst, dus daarom hebben we de ontkoppelingsfunctie voor dit product nodig. Koppelvectoring helpt de dynamische stabiliteit van het voertuig te verbeteren, de geïntegreerde ontkoppelingsfunctie kan de efficiëntie van het voertuig verbeteren, het elektriciteitsverbruik van het voertuig verminderen.

Het koppelingssysteem in het elektrische aandrijfsysteem kan ook een rol spelen bij het beperken van het koppel van de hele zender om koppelschok te voorkomen.

Dit systeem regelt de koppelverdeling tussen het linker achterwiel en het rechter achterwiel door middel van een dubbele koppeling, terwijl het traditionele achterwiel, het traditionele linkswiel en het rechterwiel door een differentieel worden gerealiseerd, deze is door een koppeling, Elke koppeling regelt de linker- en rechterwielen afzonderlijk. Een reeks optimalisatie, het gehele Disconnect -modus dat koppel naar 2 nm of minder sleept. De maximale koppelcapaciteit is 2600 nm enkele zijde uitbreidbaar, wij zijn de zesde generatie van de actuator en geïntegreerde controller, met Autosar, CAN, CANFO en andere veiligheidsvoorzieningen. Over het elektrische brugverbindingssysteem, nu voor de elektrische 4WD-hulpaandrijving van deze efficiëntie-verbetering, hulpstatus hulpstation voor het hele voertuigkoppel of stroomverliesvermindering Er zijn twee programma's, één is om inductiemotor te gebruiken, en is dan de Gebruik van dit synchrone motor + dynamische systeem, het programma is synchrone motor + dynamisch systeem.

Door de simulatie van het systeem, inclusief communicatie met verschillende klanten, schatten we nu conservatief dat het systeem het energieverbruik van het hele voertuig met ongeveer 1%-5%kan besparen, en we doen nu verkeerstests met sommige klanten, en de Resultaten die we nu krijgen, zijn veel beter dan 5%.

3.4 Multi-versnellingsbak zonder koppeling en synchronisatie

Wat de motor ook doet, ongeacht 20.000 tpm of 30.000 tpm, de versnellingsbak met twee versnellingen kan het koppelsnelheidsbereik altijd vergroten, wat op zijn beurt de rijsnelheid, klimsnelheid en rijtijd van het hele voertuig kan verbeteren, dat zijn De evaluatie -indexen van het vermogen en kunnen ook het werkpunt van de motor veranderen door middel van versnellingsverschuiving om het efficiënter te maken.

De snelheidsverhouding van de eerste versnelling kan groter worden gemaakt, en het maximale koppel van de motor kan worden verlaagd, waardoor het totale volume en de kosten van de hele aandrijflijn worden verlaagd, en omdat er een neutrale versnelling is na twee versnellingen, is het handiger voor het onderhoud van de hele auto.

Wanneer er maar één versnelling is, is het werkgebied meer geneigd naar het lage efficiëntie gebied. Als er twee versnellingen zijn, kan het werkpunt worden verplaatst naar het zeer efficiënte gebied met gelijk vermogen, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd.

De bereikverbetering is meer dan 10% voor bedrijfsvoertuigen en 7% voor personenauto's in vergelijking met geen versnellingsverandering.

Commerciële voertuigen moeten terugkeren naar de meer in massa geproduceerde, meer volwassen parallelle schacht mechanische transmissie, zeer hoge efficiëntie.

Verder is de mechanische transmissie van parallelle as zonder koppeling, in elektrische voertuigen, met koppeling, motorsnelheid en koppelingsregeling uitdagingen, als de koppeling wordt verwijderd, kan de koppeling van de drie rollen van de motor ook worden voltooid, de koppeling wordt verwijderd, De kosten kunnen worden verlaagd, de structuur is compacter, betrouwbaarheid is ook sterk verbeterd.

Central Drive is een veel voorkomende configuratie in bedrijfsvoertuigen, dat wil zeggen de aandrijfmotor en mechanische transmissie, samen gerangschikt om onze achteras door de aandrijfas te drijven. Het voordeel is dat de scheiding en betrokkenheid van de koppeling wordt geëlimineerd en dat de motor actief kan worden gesynchroniseerd om de controle van versnellingsverschuiving te bereiken. Maar er is een probleem, de traagheid van de motorrotorrotatie is echt groot, en de rotatie -traagheid van de transmissie -ingang zal aanzienlijk toenemen, wat zal leiden tot een langere stroomonderbreking, omdat de synchronisatiecapaciteit zal toenemen en de slijtage van de synchronisatie zal zijn Meer ernstiger, en deze keer moet de actieve synchronisatiecontrole van de motor worden gebruikt.

In een conventionele brandstofauto AMT binnen is er een koppeling, bij het verplaatsen hoeft u alleen de schakelkracht in de transmissie te regelen. Als er een synchronisator in het systeem is, haal de koppeling gewoon eruit, dit is mogelijk om actieve synchronisatiecontrole te doen, de relatieve snelheid te regelen.