陈晓峰蜂巢传动系统有限公司副总工程师1电动化背景2蜂巢传动电驱动产品线3电驱动关键技术分析4总结1电动化背景2蜂巢传动电驱动产品线3电驱动关键技术分析4总结经济发展人口增长汽车需求增长石油能源消费急剧增长大环境下当前汽车工业面临的挑战——能源压力我国原油进口依赖度超70%100002000030000400005000060000700002012201320142015201620172018原油生产量原油进口量环境污染能源结构调整新能源汽车国家战略国家节能减排力度增大大环境下当前汽车工业面临的挑战——法规压力国六标准四阶段燃料消耗限值双积分政策新能源补贴退坡大扭矩/功率动力总成需求消费升级高端、动力性二胎、老龄化七座车型需求SUV市场火热电动化/混动化大环境下当前汽车工业面临的挑战——市场压力目录1电动化背景2蜂巢传动电驱动产品线3电驱动关键技术分析4总结2.蜂巢传动电驱动产品线201720182020150kW co-axial E-drive systemICEHEV/PHEVEV2021202335kW 3in1 e-DrivexATxHAT150kW Integrate E-drive axle7DCT 4WD7DCT7DCT EvolutionxDCT130kW 3in1 e-Drive SystemEV reducerDHTxHDCT目录1电动化背景2蜂巢传动电驱动产品线3电驱动关键技术分析4总结3.电驱动关键技术分析动力驱动单元差异性对比050100150200D r i v i n g t o r q u e :N mVehicle speed (km/h)05101520M O T O R s p e e dI C E s p e e dSpeed range comparisonICEmotor✓电机驱动低速高扭、扭矩波动小，因此悬置布置时不用追求高的解耦率，重点考虑限位、抗扭作用；✓从外特性上对比来看，电机驱动相比内燃机驱动，扭矩响应速度快、峰值扭矩作用区间宽，在特殊路况下容易出现动态冲击事件，产品的耐久、强度需要特殊考虑；✓传统车工作转速区间比较集中，而新能源车相对较宽，需要在很宽的转速范围内考虑共振等NVH 问题。
Full load characteristic✓平行轴电驱动桥几何形状的不对称性使扭矩轴与电机轴夹角明显变大（β↑），扭矩轴悬置布置形式已不再适用电驱动桥总成；✓电机低速高扭、响应快等特点要求悬置限位和抗扭能力强的同时壳体要有足够的支撑强度；✓质心布置形式，可以很好地平衡悬置支反力，使支撑壳体均匀地抵抗冲击载荷，提高结构的抗疲劳能力。
强度、耐久性考虑——悬置布置形式COGCOG质心布置形式βIdeal T orque R oll A xialCrank shaftCOG扭矩轴支撑COGMinimizing the gapMotor shaftIdeal T orque R oll A xialβCOGMinimizing the gapCOGRear e-Axle调查其它车企，无论前桥还是后桥驱动，悬置布置也多采用质心布置形式。
强度、耐久性考虑——悬置布置形式Front e-AxlexyyyxxxxCase-1Case-2yyyCase-3zzzzzzCase-4xyxCase-5Case-6方案设计阶段进行多方案设计通过CAE分析快速确定最佳位置4 MTG 3 MTGFront 2 and Rear 1 Front 1 and Rear 2强度、耐久性考虑——悬置布置形式-900.00-400.00100.00600.001100.00f r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n tr e a r l e f tr e a r r i g h tf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a rf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a rf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a rf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a rf r o n t l e f tf r o n t r igh tr e a r1212345123454 MTG POSITION3 MTG POSITION FRONT3 MTG POSITION REARFZ （N ）对悬置区域支反力对比分析，确定最佳支反力位置强度、耐久性考虑——悬置布置形式问题：某车型在搓板路路试后悬置支架和壳体连接位置出现断裂。
诊断：由于电机扭矩响应快，在过颠簸路时产生瞬时冲击载荷，导致支架与壳体连接位置断裂。
通过对壳体悬置位置局部强化以及标定策略的优化解决了此问题。
强度、耐久性考虑——悬置布置形式电驱动载荷特点给产品强度、耐久性带来更大的挑战✓相比于传统车辆，电动车辆挡位少，载荷更集中，另外，城市通勤等特殊领域的广泛应用，导致1挡载荷更加集中；✓频繁的能量回收，使新能源车反拖扭矩明显大于传统车，交变载荷工况更加恶劣，更容易带来耐久性问题；✓同一挡位上载荷跨度大，给平衡不同载荷下NVH 性能带来困难；✓同一挡位上工作转速区间跨度大，尤其高速运行时对轴承的寿命带来更大的挑战。
1st2nd3rd4th5th6th7th8thEV1st EV2stD u t y c y c l eDuty cycle comparison1st2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th EV1st EV2stDriving torque comparison反拖驱动T o r q u e: N mCoastDrive 0强度、耐久性考虑——结构动力学通过基于强度、重量、模态频率的多目标拓扑优化及多体动力学分析提高关键部件的强度及耐久性。
壳体拓扑优化齿轮冲击强度分析驻车系统冲击载荷分析电驱动NVH性能系统集成•激励源：减速器：齿轮宏观参数计算（齿数、重合度等）；微观修形（接触区、传递误差）电机：标定策略、花键匹配•传递路径共振：减速器轴系共振、悬置支架、半轴等•壳体辐射噪音：主要辐射区域、频率（确定包裹方案）电驱动NVH 性能系统集成•激励源：减速器：齿轮宏观参数计算（齿数、重合度等）；微观修形（接触区、传递误差）；加工误差✓宏观上齿轮啮合阶次尽量利用声音的掩蔽效应，将阶次设计在靠近背景噪音大的区域。
✓齿轮啮合阶次与电机极、槽阶次设计避免重合后放大阶次能量。
2000400060008000100001200014000200040006000800010000m o t o r s p e e d ：r p mfrequency ：Hz1stage gearmeshing orderdiff gearmeshing order motor 8motor 480200040006000800010000120001400001000200030004000500060007000i n p u t s p e e d : r p mfrequency:Hzcase_1case_2case_3case_4case_5case_6case_8case_9HYCET_1HYCET_21stage gear meshing电驱动NVH性能系统集成•激励源：减速器：齿轮宏观参数计算（齿数、重合度等）；微观修形（接触区、传递误差）;加工误差✓对标大量产品新能源车重合度至少要大于，理想情况大于。
✓齿轮修形设计阶段和试验阶段均考虑全扭矩范围，通过分析修形参数与传递误差相关性确定最终修形方案。
10000.000.00HzFrequency5000.001000.00r p mT M _A c t R o t S p d (T 1)70-3d B (A )69.00AutoPower DRRE (A) WF 351 [1503.4-5007.4 rpm]由于加工误差导致鬼阶问题出现，通过对砂轮转速、工件定位方式进行优化解决了鬼阶问题。
对齿廓波纹数据进行FFT 分析，问题样件上存在69阶鬼阶现象。
•激励源：减速器：齿轮宏观参数计算（齿数、重合度等）；微观修形（接触区、传递误差）；加工误差10000.000.00Hz Frequency5000.001000.00r p mT M _A c t R o t S p d (T 1)70-369.00AutoPower Dre (A) WF 351 [1503.4-4990.9 rpm]NOKOK电驱动NVH 性能系统集成MCU 通过主动减振策略，结合波动时电机和台架电机的转速差异，发给电机反相位的降扭矩指令，从而抑制电机转速波动的产生。
同时也要考虑台架控制器和驱动电机控制器Pi 参数的协调，否则会放大这种现象。
99.9099.15s(Time)U n k n o w nr p mgY154:CAN1::Testrig_Torque::T_MOTOR Y126:CAN1::Testrig_Torque::T_MOTOR Y251:CAN1::TESTRIG_SPEED::N_MOTOR Y223:CAN1::TESTRIG_SPEED::N_MOTOR Y38:RF:+Z Y38:RF:+ZInput torqueInput speedVibration•激励源：电机：标定策略、花键匹配电驱动NVH 性能系统集成•激励源：电机：标定策略、花键匹配对花键侧隙、同轴度做DOE 验证，分析影响趋势及配合公差。
backlashRotor I/PMotorcoverIntegral housingGearboxhousing花键精度、定心、侧隙、同轴度电驱动NVH 性能系统集成对于整车传动系共振问题，要对支架和总成的典型模态频率和FRF 幅值进行控制。
•传递路径共振：总成弯曲模态、悬置支架、模态Map 图、减速器轴系共振等Bending ModeBracket local modalfrequency/Hzfrequency/Hz frequency:HzAssembly unitGearboxAssembly on vehicleI n e r t a n c e _d B (g /N )I n e r t a n c e _d B (g /N )I n e r t a n c e _d B (g /N )电驱动NVH 性能系统集成eADassemblyMotor assemblyGearboxassemblyInput shaftgearMiddle shaftDiff100045004000350030002500200015005000550060008000500700065009500120005 %Want1000045003625150013052stage gear meshingPole gear meshing order1st stage gear meshing orderexcitation frequencySlot order excitation frequency单体尽量考虑在常用转速范围内避开齿轮、电机激励，同时两阶模态间要有足够的距离避免耦合共振产生。