地球变暖、石油资源枯竭的担忧,作为应对CO2排放量削减和确保能源安全的举动在世界上越来越受到关注。以中国排放法规为例,国家生态环境保护部下发的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法-中国第六阶段》简称“国6”,此标准a阶段于2020年7月1日正式实施,此标准b阶段于2023年7月1日正式实施。相比“国5”车辆来说,新的排放限值加严50%,特别是氮氧化物和PM颗粒限值;循环里程更长、加/减速工况更苛刻、高车速工况增多及变工况增多,所覆盖的运行工况更广;增加实际道路行驶排放RED测试,不仅要求在试验测试满足,还需要在正常驾驶工况也需要满足;加严蒸发排放控制要求;增加OBD控制要求等等。
另一方面,为了遵守最近更加严格的燃油经济性法规,世界各地对SUV的需求正在扩大。丰田已经开发了第四代混合动力汽车系列。本文介绍了包括新型汉兰达在内的中型SUV的新型电机。在实现比原电机更高的转矩和更高的输出的同时,对定子结构、磁路和冷却结构进行了改进,以达到降低损耗和减小尺寸的目的。
新款汉兰达
P810变速器剖切图
P810变速器剖切图
P810的结构遵循了新一代丰田混合动力系统(THS)。其结构描述如下:与P610或P710的传动系统一致,均为四轴齿轮传动形态,由一个扭矩减震器、输入轴、动力分流装置、发电机、驱动电机,减速齿轮、差速器、壳体等零件组成。双轴电机结构和电机减速装置均采用平行轴齿轮布置。P810采用了新一代的THS结构,与P313相比,减少了25%的机械损失。与P313相比,P810在EV模式下虽然电机转矩降低了19%,但输出转矩增加了10%。这是通过提高36%的齿轮传动比和提高电机转速来实现的。这使得P810的质量比P313减少了6%。
P313&P810参数对比
剖切图对比
P313&P810电机尺寸及损失对比
P313冷却回路
P810冷却回路
P313&P810热容量对比
P313冷却系统布置
810冷却系统布置
EOP布置位置下的压损
整箱热扩散能力示意图
集中式绕组和分布式绕组对应电机的有效长度及其应用场合
在将线圈端形状以几何率小径化的情况下,会发生与相邻线圈的干扰,因此,实施了将线圈曲部配置为 3d的复合弯曲。在复合弯曲中,控制弯曲型的间隙,抑制因被膜厚减少而引起的绝缘性恶化,结果避免了线圈的干扰,实现了小型化.另外,通过使线圈焊接电极小型化,可以在省空间进行焊接。
P810定子结构
线圈端部尺寸降低
到目前为止的第 4 代系列采用了将批量状态的偶数插槽和奇数插槽串联接线的 8 极 16 串联线圈构造。为了并行接线,将偶数槽和奇数槽线圈简单地并行化 (6 槽-6 槽接线),由于电气角角 30 度的转子相位差,产生电位差,在线圈内产生循环电流。通过循环电流导致转矩输出降低,交替连接偶数槽线圈和奇数槽线圈 (5 槽-7 槽接线) 由此,消除了转子相位的电位差,抑制了循环电流。
6slot-6slot Connection
5slot-7slot Connection
5.NVH优化
从齿轮齿接触位置到后盖的主要振动传递途径
减少反驱动齿轮的刚度
后盖内外的高肋通过机械油泵(MOP)凸台连接安装凸台和外壳法兰。这降低了振动振幅,改善刚度的安装后盖的轮毂和中心。
将安装支架的绝缘体连接到后盖法兰(靠近外壳配合面)的加劲板,提高了安装凸台的刚度,降低了振动。
通过将过滤器轮毂从拖把移到后盖,拖把阀体缩小。这降低了后盖中心的固有频率,结果在共振之间的后方上的中心和安装支架。
连接外壳配合面法兰的肋,以及围绕电机/发电机轴和沿轴的径向肋的环面形状,通过提高平面外方向的刚度来降低振动幅值。
后盖和左安装结构的NV减少
后端盖结构
本人也是通过资料的搜集整理,以及对知识的理解消化后,形成自己的阐述方式,将此篇文章奉献给大家,如本人在撰写的文章中,对某些知识有认识不足或有疏漏的地方,还请多多指正。
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