上汽Marvel X双电机两挡电驱系统拆解分析报告-后驱（上）

• TM1电机：

  前进/倒挡时，一直工作；

• TM2电机：

  倒挡时不工作，经济/标准/运动模式时，仅前进挡急加速时工作，智能极速时前进挡一直工作；

• TM3电机（前驱电机）：

  运动/极速模式无论前进还是倒挡都一直工作，经济/标准模式，仅前进挡急加速时工作。

• 优势：

• 扩大零部件平台化收益，利用现有电机平台化资源，通过双电机结合两挡变速箱的动力组合兼顾整车动力性、电驱经济性以及成本的要求；

• 两挡变速箱通过一二挡速比，降低辅助电机功率和扭矩需求，同步器与拨叉组合的换挡机构，可以实现N挡设置，低速时可彻底断开辅助电机TM2，提升系统效率，同时低扭下单电机TM1出力， 避免“大马拉小车”的效率损失；

• 整个系统通过整车标定可细化工况适应性（急加速、高速、低速），双电机取长补短：

  把一个工况点拆为两个工况点的加和，拆分得当，可找到更高效的组合方式以提升电驱系统的经济性。

• 参考同济大学学报上一篇论文《四驱电动车经济性改善的最优转矩分配控制》结论：

  在高转矩需求时应平均分配转矩，在低转矩需求时应关闭前轮/后轮电机，以获得更高的效率，Marvel X四驱车贯彻使用了该理论，而且使用的更加彻底，后驱实现扭矩效率凸函数“1+1＞2”的高效组合（请脑补凸函数曲线的数学知识），前驱采用可机械脱开的电驱系统。

• 最后一条优势相对其他厂家来说可能是劣势了，Marvel X双动力输入的两挡变速箱技术可借鉴其EDU混动变速箱技术，上汽是有双动力输入EDU混动系统的开发和标定经验的。

• 劣势：

• 由于增加了两挡变速箱，相比单挡减速器增加了电子换挡执行器、同步器、拨叉、位置传感器以及挡位齿轮等，传动系单体成本增加，但在上汽当时所处的大环境，为了满足整车百公里4.8s加速和407km续航的要求，最大化利用手头现有资源来实现整车需求，后电驱采用的双电机+双电控+两挡变速箱，前驱采用带单向离合器的的动力组合，整体成本上应该是最合适的方式，同时硬件的开发风险也是可控的，但整个系统相对单电机单挡减速器而言还是复杂的，可靠性相对后者还是要打折扣的。

• 双电机电控匹配逻辑+换挡逻辑+前后动力分配逻辑，整车需要做很多的三电机和两挡动力切换的标定工作，由于国内缺乏相关开发经验，整体软件工作从“量”和“质”上要求较高，开发成本和风险也较高（这儿要为上汽点个赞）。

Marvel x分体式的后电驱系统包括TM1和TM2电机、两挡变速箱和双IPU，两挡变速箱左右两侧各有一根输入轴，分别与左右两侧的TM1和TM2电机轴花键连接（变速箱两输入轴均为外花键），TM1电机前端盖与变速箱壳体通过小止口+定位销实现安装定位，变速箱外止口带有O型圈（密封电机轴与变速箱输入轴连接处，防尘防水），该输入轴外花键轴上带有O型圈（密封花键润滑脂）而TM2电机与变速器输入轴花键连接无O型圈且无止口定位，是因为TM2电机前端盖与变速箱壳体集成设计，TM1电机的前端盖与电机机壳一体式铸造成型，均从设计端提升安装精度。

IPU与电机通过外置三相线连接，三相线长度较短，三相线两端均通过带有固定螺栓的盖板分别与电机三相接线端子和IPU三相出现端子连接。

Marvel X后电驱的主电机TM1与前驱电机TM3使用同一个电机，降低开发费用和物料成本，均为峰值功率85kW的三相永磁同步电机，最高工作转速10000rpm，峰值扭矩255Nm，总重39kg，整个总成分为电机壳、定子、转子和后端盖，电机的前端盖与机壳做成一体成型，同时冷却水套直接预铸在机壳上，这两项措施均减少了有固定定位要求的零部件数量，提升转子与定子，定子与机壳的安装精度，会直接提升转子与定子的同轴度，降低偏心和动不平衡量，从激励源头降低电机NVH风险。详细细节见之前发出的前电驱分析，当然也会降低整体尺寸。

• TM2电机使用的轴承是SKF高速轴承Explorer系列，前轴承为6207规格的金属盖板脂润滑深沟球轴承，后轴承为6205规格的金属盖板脂润滑深沟球轴承，轴承游隙均为C3，前后端盖上的前后轴承的轴承座均镶嵌有钢衬套，降低高速高温下轴承外圈的滑转跑圈风险，降低异响风险。

• 前电机的后端盖上固定有旋变定子，旋变定子线束上带有温度传感器线束，二者共用一个接线端子，该出线端子带有旋变信号和温度信息，旋变转子固定安装在转子轴的后端。

Marvel X后电驱主电机TM1和辅助电机TM2分别为峰值功率85kW和52kW的三相永磁同步电机，最高工作转速10000rpm，峰值扭矩分别为255Nm和155Nm，电机总重分别为39kg和29.5kg，其中主电机与前驱电机共用，前后电机定子均为发卡式扁线绕组，定子水冷，电机壳均与水套一体式铸造，提升安装精度。

TM1主电机总成分为电机壳、定子、转子和后端盖，其前端盖与机壳做成一体成型，同时冷却水套直接预铸在机壳上，这两项措施均减少了有固定定位要求的零部件数量，提升转子与定子，定子与机壳的安装精度，会直接提升转子与定子的同轴度，降低偏心和动不平衡量，从激励源头降低电机NVH风险。

TM2辅助电机总成分为电机壳、定子、转子、前端盖和后端盖，其中前端盖上集成变速箱壳体一部分，用于变速箱输入轴和中间轴的支撑，可以提升电机与变速器输入轴的安装同轴度，取消花键密封O型圈。

电机机壳采用砂芯低压铸造工艺实现定子水套与机壳一体铸造成型，在机壳外侧留有出砂孔，铸造完成后，振动松散砂芯后放出砂料，采用堵盖封堵出砂孔。

Marvel X后电机TM1见拆解报告的上篇。辅助电机TM2定子为扁线绕组，定子叠片焊接在一起，定子温度传感器测点布置在绕组端部内侧，转子磁钢布置形式为为4段”V+1”斜级，两边压板为铜压板，转子冲片通过铆压和贴胶的方式连接在一起，转子轴后端通过锁紧螺母压紧压板，最后通过防松板卡住锁紧螺母实现螺母防松，转子轴为空心轴。

前电机带有两个带透气膜的通气塞，厂家为Voir，安装在电机的接线盒的两侧，离地间隙高，减少进水风险的同时降低电控凝露风险。

TM1和TM2电机端盖与机壳的连接螺栓端面非平面，带有长条形凸起，用于增加螺栓端面与铝壳体压接表面的摩擦，增强防松性能。

Marvel X的后电控分为IPU1和IPU2，分别驱动电机TM1和TM2，与前电驱IPU共用。上海联电设计生产，为上汽集团的控股的合资公司，该电控属于联电平台系列产品，先后用于上汽荣威ERX5和Ei5。整体结构包括上箱体、IGBT功率模块、母线电容、母线滤波组件、驱动板、控制板、下箱体及结缘板、接线盖板等，其中母线电容布置在IGBT模块上方，驱动板布置在二者的侧面，控制板与驱动板垂直布置，两者通过排线连接，接线盖板与上箱体之间有密封圈，接线盖板上铸造有定位叉脚，用于安装接线盖板时与上箱体定位，下箱体集成冷回路，进出水管接头为塑料管接头，通过螺栓连接到下箱体。

Marvel X电机控制器的控制板上加装有金属屏蔽罩，降低电控系统内部高压回路对低压控制板的电磁干扰，同时在直流母线引入端，设计有母线滤波组件，内部包含两个Y电容，用于改善直流母线端的电磁干扰，使得电控系统满足整车EMC要求。

整个电控系统属于分体式，与电机通过三相线连接，三相线的两端均通过带有螺栓的盖板与电机、电控段固定，三相线两端的接线端子均为长形孔。电控系统总成布置在电机上方，与电机连接的螺栓带有隔振橡胶，用于降低电机端向电控系统传递的振动，提升电控系统内部电子元器件的可靠性。

母线电容厂家为松下，输入电压450V，500μF，电控系统的额定电压为350V。控制板的主控芯片厂家为英飞凌。

Marvel X电控的三相铜排与功率模块、功率模块与母线电容之间通过钎料+电阻焊焊接。

后驱左右控制器上均带有一根与各自电机短路的连接线，用于IPU壳体与各自电机机壳短接，TM1电机、IPU1和TM2电机、IPU2最后分别外接一根接地搭铁线。

参考资料：

1、A2mac1

2、Marvel X培训手册