盘点新能源汽车变速器常见构型

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新能源汽车的传动系统普遍采用单挡变速器。单挡变速器结构简单、成本低、传动效率高。单挡变速器由两级齿轮传动组成，其中第二级齿轮传动集成差速器。

减速器减速机构主要有两种基本结构，分别是圆柱齿轮减速和行星排齿轮减速。

图1 雪佛兰Bolt圆柱齿轮减速系统

图2 奥迪e-tron同轴电机舍弗勒行星排齿轮减速系统

近年来，随着新能源汽车行业的快速发展，对新能源变速器性能提出了更高的要求，为适应驱动电机的使用工况，出现了集成多功能的变速器新产品。如平行轴两挡变速器、同轴变速器、同轴2挡变速器、集成电子断开差速器的变速器、集成双离合器式差速器的变速器、集成发动机电机发电机的变速器等新型变速器、电机控制器变速器三合一总成、集成电机及电控和两挡自动变速箱（内置双速离合器、电子限滑差速器）的动力总成等等。

一、平行轴两挡变速器

吉凯恩（GKN）两挡变速器，减速比分别为11.38和5.85。应用在宝马（BMW）i8混合动力车上。

与减速比为9-10.5的单挡变速器相比，两挡变速器的低速挡减速比设置为11-12，满足加速和爬坡性能，而且所需电机最大转矩可以降低；高速挡减速比设置为5-9，满足最高车速要求，而且所需电机最高转速可以降低。电机最大转矩和最高转速降低，可使得电机小型化、轻量化。而且两挡变速器可使电机较多地在最佳效率点运转，降低油耗。

图3 吉凯恩平行轴两挡变速器剖视图

图4 吉凯恩平行轴两挡变速器的换挡机构

图5 舍弗勒2挡平行轴电驱桥

集成电控换挡执行机构
可匹配PSM或ASM
可选方案：1挡带解耦，2挡，带扭矩矢量控制
电机功率80kW
车轮扭矩3600 Nm
2挡传动比：14,8 / 5,05

二、同轴单挡减速器

吉凯恩变速器，输入轴与输出轴同轴。应用在沃尔沃（Volvo）XC90 T8混合动力汽车上。

输入轴输出轴同轴结构，可减小变速器尺寸，便于整车布置。

图6 吉凯恩同轴单挡变速器剖视图

雪佛兰（Chevrolet）Bolt变速器，输入轴与输出轴同轴。应用在雪佛兰Bolt纯电动汽车上。

图7 雪佛兰Bolt同轴单挡变速器剖视图

图8 雪佛兰Bolt同轴单挡变速器透视图

图9 奥迪e-tron AKA320同轴电机

图10 AKA320同轴电机上的舍弗勒行星排齿轮

三、同轴两挡变速器

可匹配于混合动力和纯电动车，可实现更加高效的全轮驱动功能。两挡设计，采用电动换档装置。

图11 舍弗勒同轴2挡变速系统

四、集成电子断开差速器的变速器

吉凯恩变速器，集成电子断开差速器。图6为其剖视图。应用在沃尔沃XC90 T8混合动力汽车上。

图12 吉凯恩电子断开差速器爆炸图

高速时，电子断开差速器将电机与车轮分离，以提高高速时系统效率并防止电机超速。电子断开差速器控制犬牙式离合器接合或分离，使用霍尔传感器非接触式测量离合器位置。

五、集成双离合器式差速器的变速器

吉凯恩变速器，集成双离合器式差速器。该差速器应用在路虎揽胜极光（Range Rover Evoque）、福特福克斯（Ford Focus）RS上，也可应用在纯电动汽车或混合动力汽车上。

采用双离合系统取代传统差速器，可精确调节每个车轮的扭矩，实现左、右车轮扭矩矢量控制。实现扭矩限制，实现电子限滑差速锁功能。断开连接时提高系统效率。

图13 集成双离合器式差速器

六、两挡同轴集成双离合器式差速器的变速器

吉凯恩两挡同轴变速器集成双离合器式差速器。在2017年法兰克福国际汽车展上首次亮相。

该变速器综合了上述的两挡、同轴、双离合器式差速器三种变速器的特点。

图14 吉凯恩eTwinsterX

七、集成发动机、电机、发电机的变速器

吉凯恩集成发动机电机发电机的变速器，剖视图如图15所示。应用在三菱欧蓝德（Mitsubishi Outlander）混合动力汽车上。

图15

本田（Honda）集成发动机电机发电机的变速器，剖视图如图16所示。应用在雅阁（Accord）混合动力汽车等车型上。

图16

丰田（Toyota）集成发动机电机发电机的变速器，剖视图如图17所示，原理图如图18所示。应用在第四代普锐斯（Prius）等车型上。

图17

图18

菲亚特克莱斯勒(FCA)集成发动机电机发电机的变速器，原理图如图19所示。应用在大捷龙（Pacifica）混合动力汽车上。

图19

丰田L310多级混动变速器，搭载在2018年开始在国内销售的雷克萨斯LC500h跑车和雷克萨斯LS500h轿车上。

图20 丰田L310多级混动变速器剖视图

丰田L310变速器由输入轴、发电机、驱动电机、油泵、动力分割机构、变速器换挡机构、液压控制系统和输出轴组成。发电机的主要作用是用于发电，驱动电机用于直接驱动整车行驶。其驱动电机的功率为45KW，可低速时驱动整车行驶。所采用的变速箱相当于在以往丰田的THS混合动力系统的基础上增加了一个4AT变速箱串联起来。通过两者状态的变化，可以模拟10个不同的挡位。