浅析菲克集团混合动力传动架构

随着车辆温室气体排放的增加以及油耗法规的出台，各大汽车生产企业都将电动汽车作为未来主流竞争产品，并且都制定了电动汽车研发和产业化规划。为了逐步向电动汽车迈进，满足中国市场的法规以及消费者的需求

地球暖化的问题,各地区中汽车的油耗和排气限制逐年加强,环境负荷较少的汽车的普及被期待扩大。为实现更多的燃料性能提高的同时,提高动力性能的要求。此新型变速器架构使得整车性能、燃油经济性、重量、总布置以及噪声、振动与声振粗糙度（NVH）各方面都得到了优化。

该系统的电动可变前轮驱动桥，带有输入能量流分流装置。单行星齿轮输入的排列布置不需要换挡离合器或者复杂的液压控制系统。此变速器采用了２个永磁同步交流电动机，２个电动机都可以作为动力源输出并可以作为发电机（其中电机 Ａ产生发动机输入的反作用力）。电机切向排列，作为４轴布局的一部分，尽量减少跨车宽度。电力逆变器模块集成到变速器驱动桥结构当中，从而可以节省高压电缆，节约成本，提高效率，减小重量同时又方便了总布置。

车辆和动力传动的目标为：电气化同时保持车辆的多功能性、操控性以及较好的通过性能；纯电续航里程可达70km，综合续航里程可达900km，而百公里综合油耗为1.6L。

1.基本架构及其主要功能

为该传动架构动力学模型，主要由２个电机、１个功率分配行星齿轮组、１个单向离合器、１个扭矩限制离合器（图中未标出）组成。

驱动电机B是主驱动电机，直接与输出轴耦合。电机 Ａ与行星齿轮组的太阳轮耦合，行星齿轮组将发动机的功率输入（通过行星齿轮架）分成机械路径和充电路径。机械路径参与混动运行模式，通过齿圈输出驱动力；充电路径给发电机A充电，通过太阳轮实现。

2.驾驶运行模式

该传动装置有 ４个主要的驾驶运行模式：EV驱动、EV反向驱动、混动前进以及启动模式。

 分别使用电机 Ａ、电机 Ｂ或者两者同时驱动车辆。单向离合器反作用在行星齿轮架上允许能量流从电机 Ａ传递到齿圈，电机 Ｂ通过差速器直接传递动力。

使用电机 Ｂ来驱动车辆。

OWC布置在发动机的输入轴上，允许ICE在相反方向启动和锁定，使发电机A在纯电动(EV)运行时作为牵引电机使用。扭矩限制离合器保护机械部件在峰值扭矩时受损。

使用驱动电机B和发动机来驱动车辆。发电机A反作用于发动机上，从而允许能量流传递到齿圈。电机 Ｂ直接传递动力到差速器。

在此期间，单向离合器自由轮允许发电机A启动发动机，同时驱动电机B提供反作用力。

另外，驱动电机B在滑行以及发动机启动瞬间给电池充电，启动成功后，发动机带动电机 Ａ给电池充电。发动机在混动模式中通过发电机A给电池充电。

系统布置有机械泵与电子泵，机械泵与差速器进行联结，车辆驱动行驶时，必会带动机械泵进行旋转从而产生润滑；机械泵与润滑泵为两条进油油道，共用一个滤清器；其中机械泵主要为驱动电机B的转子进行润滑，采用轴心润滑；电子泵经油冷器冷却、壳体油路进行外置对流冷却，采用壳体上的油路进行定子绕组的润滑。与THS系统的油路(油管）设计不同，FCA采用的在壳体设计铸造形状油管进行润滑。

3.性能优化

该变速器使用了电子泵和球状轴承，省去了换挡离合器以及复杂的液压控制系统，从而提高了变速器的效率，降低了重量并使其可以应用到中型车辆上。

对于该变速器来说，单向离合器、扭矩限制离合器、电子驻车以及机械和电子泵的应用是非常关键的子系统。

a.发动机旋转方向上的单向离合器自由轮启动发动机并可以给发动机一个反作用力，允许能量流通过行星齿轮架。在纯电动模式期间，单向离合器通过反方向锁止使发电机Ａ用作牵引电机，并阻止发动机反向旋转。

b.扭矩限制离合器是一个摩擦式离合器片，其啮合力为7000Ｎ，并能产生520～664N.m的扭矩。

通过滑动限制离合器扭矩的峰值，以保护机械零部件。

为了减少传递过程中的NVH,增大转子B到定子的气隙，并增加狭缝来减小转子的力与在壳体内/外腔增加筋板。

c.此变速器装有线控驻车系统，该系统使用电控驻车执行机构，降低了硬件复杂度，并改进了整车的布置。

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全文完~