荣威e550插电混合动力版自上市后持续热卖,今天我们一起来拆解e550的混合动力专用2档自动变速箱EDU。
荣威e550的混动技术简单来说可以总结为“双芯、三核、八模”,“双芯”指的是其既有汽油发动机又有电动机两种动力系统;“三核”指的是其搭载1.5l VTI-tech汽油发动机、ISG(Integrated Starter Generator)启动/发电一体机、TM(Traction motor)牵引电机三核动力,“八模”指的是其带有7种驱动加上充电模式,共有8种运行模式。据厂家资料显示,该车最高续航里程为600km,纯电模式下综合路况续航里程为60km,综合油耗1.6L/100km。
光从动力参数上看,e550跟同级别的车型如比亚迪秦等相比,并不见得有什么优势,作为注重节能环保车型,e550显然是希望在节能方面做出成绩。e550带有同级别罕见的8种运行模式,面对不同的路况和用车环境,都能自动选择合适的工作模式。
除了上面提到的6种模式外,e550还有发动机驱动模式(完全由发动机工作,两个电机都不工作。)和一个外接充电模式。请大家留意上面提到的6种驱动模式中电机和发动机的工作情况,接下来的EDU变速箱拆解就可以对应不同的驱动模式了解EDU变速箱的工作原理。
● 电驱变速箱EDU
从挡把上看,e550的变速箱跟普通的自动挡车型类似,都是带有“P、R、N、D”的挡位,带有三种驾驶模式。但其实其内部跟一般的AT变速箱完全不同,除了有变速机构外,还集成了两个电机和两个离合器,下面一起看看其内部结构吧。
● 电驱变速箱EDU结构——双核/双挡/双离合
电驱变速箱EDU主要是集成了两个电机、两个离合器和一套2个挡位的齿轮组,等于是把动力单元和传动单元都集成在一起,混动系统中的两个电机都设置在这个变速箱中,整个单元重量大约在115kg,体积较小,位置就是布置在发动机的右侧。
从这个示意图可以看到,EDU跟发动机和电池等部件的连接关系,EDU布置在发动机的右侧,发动机跟ISG电机相连并通过C1离合器连接中间的齿轮组,中间是两挡齿轮组,再往右则是C2离合器和TM电机。同时由于连接发动机的C1离合器是设定为常开,而连接主电机TM的C2离合器设定是常闭,可见该系统在多数电力充足的情况下都是倾向于以电动机驱动为主,在电量低或者需要大扭矩的时候,才会需要发动机介入,这样的设计更接近电动车,减少发动机介入有利于降低油耗。
EDU变速箱拆解
● 液压模块——整个电驱变速箱的“控制机构”
液压模块可以说是整个电驱变速箱的“控制机构”,齿轮组换挡和两个离合器的开/闭都需要由液压模块提供压力来操作,其中液压模块集成的拨叉直接对齿轮组进行换挡操作。
从示意图可以看出,液压模块其实跟变速箱里的齿轮组和离合器都是有连接的,通过对液压的控制来实现对各部件的操作。
● ISG电机和C1离合器——发动机的“好机友”
ISG电机跟发动机相连,两者通过C1离合器跟齿轮组相连,在8种工况中,其实只有发动机驱动和能量回收两种模式下二者是不同步的,其余的6种模式都是“步调一致”,由于C1离合器常开,ISG电机和发动机在纯电模式下都是不工作的。
两个电机都是采用了三相永磁同步电机,而ISG电机的功率和扭矩约是TM电机的一半左右,更多的是在担负辅助的角色,在车辆启动、怠速充电等不需要大功率的时候,则是由ISG电机来工作。
● TM电机和C2离合器——动力“三核”中的主力军
实际上e550是采用偏向电力驱动的设定,在电力足够的情况下都是由TM电机驱动,在电力不足的情况下TM电机其实也是会持续工作,跟发动机一起为车辆提供动力。
TM电机在结构上其实跟ISG电机基本相同,主要的差别其实是尺寸更大,功率更高。两者都是永磁同步电机,相比直流电机或者异步电机,永磁同步电机有着功率密度高、重量轻、体积小和可靠性好等优点,在腾势、宝马i3等车型上也都采用的是永磁同步电机。
实际上C1和C2离合器都是干式离合器,有着免维护和无拖拽损失等优点,只是两者一个是常开,一个是常闭。变速箱正是通过控制这两个离合器的开/闭实现了不同模式之间的切换。
● 齿轮轴系——化繁为简
别看前面提到的“双芯、三核、八模”感觉似乎很复杂,到了齿轮轴系的部分则简化了许多,只设置了两个挡位,跟丰田的E-CVT相当于无极变速不同。两个挡位使变速机构的变速范围增大,从而能够把发动机转速控制在经济油耗区,进一步优化发动机的燃油经济性。把两端的电机拆掉后,就能看到中间的齿轮组,可以分为三个部分输入轴、同步器和差速器。
输入轴上带有的两个挡位齿轮是这套系统的特点,依靠液压模块的拨叉进行挡位更换,根据不同的工况选择挡位,提升系统的动力经济性。两个电机同轴布置,整个EDU能够把体积重量控制到现在这种状态是该EDU的一大亮点。
在电驱动技术方面,e550在软件和硬件上都做出了与众不同的设计,8种工作模式的设计能更好的覆盖日常用车情况,而且不需要人工选择,都是自动切换,有较好的实用性和便利性。而在硬件方面,上汽也是另辟蹊径,自主研发了集成两个电机和两个离合的双挡位电驱变速箱EDU,坚持原创的路线值得肯定。