14 번째 TM 심포지엄 중국 - ICE, (P) HEV & EV Transmission & Drives (TMC2022) (2)의 결론

3 장 감속기 및 다중 이동 상자

3.1 멀티 기어의 요구와 장점

전기 구동의 개발 방향, 하나는 더 높은 전력, 토크 밀도, 더 높은 제한 출력 속도, 더 높은 시스템 효율성, 시스템 비용, NVH 성능이 높아짐, 이러한 배경은 높은 기술 경로의 매우 다양한 세분화를 낳았습니다. 속도, 오일 냉각, 고전압, 분리 장치, 듀얼 모터, SIC, 여기 등.

다중 기어는 차량의 속도를 높이면서 토크를 증가시킵니다. 토크가 증가하면 모터가 약간 작아서 손실이 줄어들면서 더 높은 효율을 달성합니다. 두 개의 기어를 사용하면 하위 기어에서 최대 토크를 증가시킬 수있을뿐만 아니라 최대 속도를 높일 수있어 최상의 효율 범위를 위해 모터를 최적화하면서 범위를 높일 수 있습니다.

멀티 기어는 예를 들어, 저속 기어의 2 단 기어 박스를 사용하여 속도 비율, 가속도 시간, 등반 성능이 더 좋으며 고속 기어를보다 효율적으로 만들 수 있습니다. 일부 공연 자동차는 일부 다중 기어 솔루션을 수행합니다. 그러나 운동 속도가 점점 높아지면 속도 비율이 커질 수 있으며 실리콘 카바이드 기술을 적용하면 여러 기어의 전체 차별화가 우리가 생각하는 것만 큼 명확하지 않으므로 일부 회사의 선택은 높은 사용입니다. 속도 모터 또는 실리콘 카바이드 기술로 인해 이러한 성능 차량을 수행하여 동일한 효과를 얻을 수 있습니다.

제어 관점에서, 모터 응답은 기어 스위칭 프로세스에서 빠르고 멀티 기어가 빠르며, 기어를 추가 한 후 시간 손실이 있으며,이 시간의 균형을 잡는 방법, 또는이 시간의 균형을 잡는 방법 또는 더 빨리 만들면 고려해야 할 요소입니다. 모터 성능의 발전으로 이제는 모터 효율 대역폭이 매우 넓어졌습니다. 독일 시장을 공격하면 멀티 기어는 실제로 최대 250km 이상의 속도를 달성해야하므로 단일 기어는 하위 기어 및 고속 연료 소비의 가속 성능을 다루기가 어렵지만, 현재 모터 개발 하에서 중국의 작업 조건에서 단일 기어는 이미 중국 고객의 기본 요구를 충족시킬 수 있습니다. 그러나 현재 중국의 조건 하에서 모터의 개발에서 단일 기어는 이미 중국 고객의 기본 요구를 충족시킬 수 있습니다.

6 차원은 멀티 기어의 장점을 요약합니다.

첫째 : 모터의 성능 요구 사항을 줄이면 첫 번째 기어의 큰 변속기 비율은 모터의 최대 토크와 피크 전력을 줄일 수 있습니다. 두 번째 기어의 작은 변속기 비율은 모터의 최대 속도를 줄여 성능을 줄일 수 있습니다. 드라이브 모터의 요구 사항.

둘째 : 동일한 모터를 사용하여 전체 차량 역학을 향상시키고, 첫 번째 기어 큰 비율은 가속도, 등반 성능, 두 번째 기어 소형 비율은 최대 속도를 향상시키고 전체 차량 역학 성능을 향상시킬 수 있습니다.

셋째 : 두 속도 비율과 시프트 규칙의 최적화를 통해 차량의 경제 개선은 모터 작동의 효율성을 향상시켜 차량의 경제를 향상시켜 범위를 증가시킬 수 있습니다.

넷째 : NVH 및 신뢰성 향상, 두 번째 기어 소형 비율은 모터의 최대 속도를 줄이고, 고주파 휘파람과 구동 시스템의 고속 진동을 줄이고, 차량의 품질을 향상시키고, NVH 성능을 향상 시키며, 위험을 향상시킵니다. 고속 회전 부품의 실패.

다섯 번째 : 오일 냉각 된 평면 플랫 와이어 모터 일치. 피크 운동 속도 요구 사항을 줄이고, 플랫 와이어 모터의 고속 피부 효과를 우회하고, 오일 냉각 된 평면 와이어 모터의 기술적 이점을 완전히 제공하며 전기 구동 시스템과 전력 밀도를 크게 향상시킵니다.

여섯 번째 : 시스템 비용을 줄입니다. 동일한 전력 및 경제 요구 사항이 유지되면 모터 성능 요구 사항과 배터리 용량을 줄임으로써 시스템 비용을 줄일 수 있습니다.

3.2 클러치 및 동기화기가있는 다중 시프트 시스템

Borgwarner의 현재 2 기어 시스템은 구조 측면에서 두 부분으로 나뉩니다. 첫 번째 기어 시스템은 기어 이동 용 멀티 모드 클러치에 의해 작동되며, 제 2 기어 시스템은 습식 클러치로 작동하며 동기화 제는 효율성을 높이고 지능형 분리 및 지능형 주차 공간, 전자 제한을 실현하기 위해 추가됩니다. -Slip 차량의 효율성과 전체 차량의 안정성을 향상시키기 위해 선택적으로 설치할 수 있습니다.

구체적으로, 멀티 모드 클러치는 개 치아 + 단방향 클러치, 멀티 모드 클러치의 목적을 연주하여 단절 모드를 달성 할 수 있으며, 구조 구현을 통해 양방향 토크를 달성하여 일방 통행 클러치로 전환 할 수 있습니다. 모드가 슬롯에 속해서 일방 통행 모드가됩니다. 또한, 다른 클러치 모드 스위칭을 통해 통합 된 분리 및 주차 기능은 두 기어를 분리하여 동시에 지능형 분리라고하며 전체 차량의 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

단절을 달성하기 위해서는 동시에 분리 및 첫 번째 및 두 번째 기어가 지능적으로 연결이 끊어 지므로이 프로세스에는 추가 실행 구조가 필요하지 않습니다.

스마트 파크와 스마트 분리는 동시에 결합하여 첫 번째 및 두 번째 기어로 반전되므로 스마트 파크 기능이 달성되고 모든 클러치가 잠긴 상태로 유지되며, 이것은 스마트 파크 모드입니다. 첫 번째부터 두 번째 기어에서 프로세스는 파워 시프트의 설계 개념입니다. 첫 번째 기어의 두 기어의 클러치는 에너지 복구를 반전시킬 수 있습니다. 연결이 끊어지면 정규 닫힌 클러치를 열고 동기화 제가 이동 해야하는 동기화 제를 줄이고, 동기화 제가 변속 될 때 정규직으로 열린 상태에서, 정상적인 닫힌 클러치가 제 1 기어로 이동하는 과정으로 이동 한 후에는 동기화 제가 시프트하여 마지막으로 기어로 이동 한 후에는 동기화 제를 이동하고 마지막으로 싱크 로이저가 이동합니다. 효율을 더욱 향상시키기 위해, 멀티 모드 클러치는 단일 상 모드에서 양방향으로 전환하여 멀티 모드의 손실을 더욱 줄입니다.

Synchronizer는 정상적으로 닫힌 클러치와 함께 사용되며, 일반적으로 열린 클러치가있는 멀티 모드 클러치 체계가 있으며 이번에는 동기화 제가 제거됩니다. 첫 번째는 효율성 고려 사항을위한 것입니다. 동기화 제가 없으면 내부 손실이 여전히 남아 있으면 클러치가 여전히 닫힌 상태 일 때 동기화를 분리합니다.이 시간은 손실되지 않습니다. 두 가지 주요 기능을 달성하기 위해 Synchronizer를 추가하여 두 가지 기능을 달성하기 위해 추가 주차 시스템을 도입하지 않고 지능적인 주차장입니다.

3.3 토크 벡터링 및 단절 시스템

Borgwarner의 토크 벡터링 관리 시스템은 개발을위한 두 가지 동기를 가지고 있습니다. 첫째, 기존 차동을 전기 구동의 듀얼 클러치 시스템으로 대체하여 토크 벡터링의 역할을 달성합니다. 둘째, 분리 기능을 통합하기 위해 이제는 응용 프로그램 대상이 전기 및 하이브리드 P4 아키텍처입니다. 이제이 제품은 여전히 ​​후방 보조 구동에 배치 되므로이 제품의 분리 기능이 필요한 이유입니다. 토크 벡터링은 차량의 동적 안정성을 향상시키는 데 도움이되며, 통합 분리 기능은 차량의 효율성을 향상시키고 차량의 전기 소비를 줄일 수 있습니다.

전기 구동 시스템 내부의 클러치 시스템은 또한 토크 충격을 피하기 위해 전체 송신기의 토크를 제한하는 역할을 할 수 있습니다.

이 시스템은 더블 클러치를 통해 왼쪽 뒷바퀴와 오른쪽 뒷바퀴 사이의 토크 분포를 제어하는 ​​반면, 기존 후면 휠, 기존 왼쪽 휠 및 오른쪽 휠은 차동을 통해 실현되며, 이는 클러치를 통해 이루어집니다. 각 클러치는 왼쪽과 오른쪽 휠을 별도로 제어합니다. 일련의 최적화, 전체 연결 해제 모드는 토크를 2nm 이하로 끌어냅니다. 최대 토크 용량은 2600nm 단일 측면 확장 가능입니다. 우리는 Autosar, CANFO 및 기타 안전 기능을 갖춘 6 세대 액추에이터 및 통합 컨트롤러입니다. Electric Bridge Disternect System에 대해, 이제이 효율 개선의 전기 4WD 보조 드라이브의 경우 전체 차량 토크 또는 전력 손실 감소에 대한 보조 구동 비 작업 상태 두 가지 프로그램이 있으며, 하나는 유도 모터를 사용하는 것입니다. 이 동기 모터 + 동적 시스템을 사용하여 프로그램은 동기 모터 + 동적 시스템입니다.

우리는 다양한 고객과의 통신을 포함하여 시스템의 시뮬레이션을 통해 이제 시스템이 전체 차량의 에너지 소비를 약 1%-5%절약 할 수 있다고 보수적으로 추정하며, 현재 일부 고객과 도로 테스트를 수행하고 있습니다. 우리가 지금 얻는 결과는 5%보다 훨씬 낫습니다.

3.4 클러치 및 동기화 제없는 멀티 기어 기어 박스

모터의 일에 관계없이 20,000 rpm 또는 30,000 rpm에 관계없이 2 단 기어 박스는 항상 토크 속도 범위를 넓힐 수 있으며, 차량 전체 차량의 구동 속도, 등반 정도 및 운전 시간을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 전력의 평가 지수는 또한 기어 이동을 통해 모터의 작업 지점을 변경하여보다 효율적으로 만들 수 있습니다.

첫 번째 기어의 속도 비율은 더 커질 수 있고 모터의 최대 토크를 낮추어 전체 파워 트레인의 총 부피와 비용을 줄이고 두 기어 후 중립 기어가 있기 때문에 더 편리합니다. 전체 자동차의 유지 보수.

기어가 하나만 있으면 작업 영역이 저효율 영역에 더 기울어집니다. 두 개의 기어가있는 경우, 작업 지점은 동일한 전력을 가진 고효율 영역으로 이동하여 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

기어 교체가없는 것과 비교할 때 상업용 차량의 경우 10% 이상, 승용차의 경우 7% 이상입니다.

상업용 차량은보다 대량 생산되고 더 성숙한 평행 샤프트 기계 전송으로 돌아와야합니다.

클러치가없는 병렬 샤프트 기계식 변속기, 전기 자동차에서 클러치, 모터 속도 및 클러치 제어가있는 경우 클러치가 제거되면 모터의 세 가지 역할의 클러치도 완료 될 수 있습니다. 클러치가 제거됩니다. 비용을 줄이고 구조가 더 작고 신뢰성도 크게 향상됩니다.

Central Drive는 상업용 차량, 즉 구동 모터 및 기계적 변속기에서 매우 일반적인 구성으로, 드라이브 샤프트를 통해 리어 액슬을 구동하기 위해 함께 배열됩니다. 장점은 클러치의 분리 및 참여가 제거되고 모터를 적극적으로 동기화하여 기어 이동의 제어를 달성 할 수 있다는 것입니다. 그러나 문제가 있습니다. 모터 로터 회전의 관성이 실제로 크고 전송 입력의 회전 관성이 크게 증가하여 동기화 용량이 증가하고 동기화기 마모가 증가하기 때문에 전력 중단이 길어질 것입니다. 더 심각하고 이번에는 모터의 활성 동기화 제어를 사용해야합니다.

내부에 기존의 연료 차량에는 클러치가 있습니다. 이동할 때 변속기 내부의 시프트 힘 만 제어하면됩니다. 시스템 내부에 동기화 제가있는 경우 클러치를 꺼내면 활성 동기화 제어를 수행하고 상대 속도를 제어 할 수 있습니다.