0 引言
新能源汽車(包括純電動汽車、混合動力汽車等)的傳動系統普遍采用單擋變速器。單擋變速器結構簡單、成本低、傳動效率高。單擋變速器由兩級齒輪傳動組成,其中第二級齒輪傳動集成差速器。近年來,出現了兩擋變速器、同軸變速器、集成電子斷開差速器的變速器、集成雙離合器式差速器的變速器、電機控制器變速器三合一總成、集成發動機電機發電機的變速器等新型變速器。
1 兩擋變速器
吉凱恩(GKN)兩擋變速器,減速比分別為11.38和5.85。圖1為吉凱恩兩擋變速器剖視圖,圖2為吉凱恩兩擋變速器在輸入軸上的換擋機構。應用在寶馬(BMW)i8混合動力車上。
格特拉克(Getrag)兩擋變速器,減速比分別為12.06和8.61。
與減速比為9-10.5的單擋變速器相比,兩擋變速器的低速擋減速比設置為11-12,滿足加速和爬坡性能,而且所需電機最大轉矩可以降低;高速擋減速比設置為5-9,滿足最高車速要求,而且所需電機最高轉速可以降低。電機最大轉矩和最高轉速降低,可使得電機小型化、輕量化。而且兩擋變速器可使電機較多地在最佳效率點運轉,降低油耗。


2 同軸變速器
吉凱恩變速器,輸入軸與輸出軸同軸。圖3為吉凱恩同軸單擋變速器剖視圖。應用在沃爾沃(Volvo)XC90 T8混合動力汽車上。
雪佛蘭(Chevrolet)Bolt變速器,輸入軸與輸出軸同軸。圖4為雪佛蘭Bolt同軸單擋變速器剖視圖。應用在雪佛蘭Bolt純電動汽車上。
輸入軸輸出軸同軸結構,可減小變速器尺寸,便于整車布置。


3 集成電子斷開差速器的變速器
吉凱恩變速器,集成電子斷開差速器。圖3為其剖視圖。圖5為吉凱恩電子斷開差速器爆炸圖。應用在沃爾沃XC90 T8混合動力汽車上。
高速時,電子斷開差速器將電機與車輪分離,以提高高速時系統效率并防止電機超速。電子斷開差速器控制犬牙式離合器接合或分離,使用霍爾傳感器非接觸式測量離合器位置。

4 集成雙離合器式差速器的變速器
吉凱恩變速器,集成雙離合器式差速器。圖6為其剖視圖。該差速器應用在路虎攬勝極光(Range Rover Evoque)、福特福克斯(Ford Focus)RS上 ,也可應用在純電動汽車或混合動力汽車上。
采用雙離合系統取代傳統差速器,可精確調節每個車輪的扭矩,實現左、右車輪扭矩矢量控制。實現扭矩限制,實現電子限滑差速鎖功能。斷開連接時提高系統效率。

5 兩擋同軸集成雙離合器式差速器的變速器
吉凱恩兩擋同軸變速器集成雙離合器式差速器(吉凱恩稱為eTwinsterX),如圖7所示。在2017年法蘭克福國際汽車展上首次亮相。
該變速器綜合了上述的兩擋、同軸、雙離合器式差速器三種變速器的特點。

6 電機控制器變速器三合一總成
吉凱恩三合一總成,如圖8所示。計劃于2019年在歐洲汽車制造商的全球平臺上生產。
采埃孚(ZF)三合一總成,如圖9所示。計劃于2018年量產,應用在歐洲汽車制造商車型上。
麥格納(Magna)三合一總成,如圖10、11、12所示。
博世(Bosch)三合一總成,如圖13所示。
三合一總成結構緊湊、功率密度高、系統效率高、安裝簡單、減少電纜、可以提供整體解決方案。






7 集成發動機電機發電機的變速器
吉凱恩集成發動機電機發電機的變速器,剖視圖如圖14所示。應用在三菱歐藍德(Mitsubishi Outlander)混合動力汽車上。
本田(Honda)集成發動機電機發電機的變速器,剖視圖如圖15所示。應用在雅閣(Accord)混合動力汽車等車型上。
豐田(Toyota)集成發動機電機發電機的變速器,剖視圖如圖16所示,原理圖如圖17所示。應用在第四代普銳斯(Prius)等車型上。
菲亞特克萊斯勒(FCA)集成發動機電機發電機的變速器,原理圖如圖18所示。應用在大捷龍(Pacifica)混合動力汽車上。
實現純電動、串聯混合動力、并聯混合動力、混聯混合動力等模式之間切換,提高了整車性能和效率。







