深度拆解，揭秘别克蓝电驱系统
上汽通用在8月29日和11月18日先后发布了全新一代君越30H全混动以及Velite新能源概念车后，别克正加速推进新能源战略的实施。其核心就是“别克蓝”新能源战略的扎实推进。别克将在2017年推出EREV插电式增程混合动力车，2018年推出PHEV插电式混合动力车，2019年推出EV纯电动车。为了推广“别克蓝”新能源战略的核心理念，在上汽通用组织的媒体日上，相关专家对“别克蓝”智能电驱系统进行了深度拆解。让我们跟随这次拆解，探秘一下这套系统蕴藏的核心技术吧。
先上一张拆解零件全家福，让大家饱一下眼福。我们后面围绕着通用的三大核心技术多图详细聊。
↑“别克蓝”智能电驱系统拆解零件全家福
1「核心技术：集成化TPIM电控模块智能控制驾驶模式」
以往独立安置的TPIM电控模块此次集成在箱体中，它由三个独立的逆变模块（逆变器-A、逆变器-B、电子泵逆变器）、变速箱控制器、混合动力系统控制器等组成。其中三组逆变器负责控制电机，变速箱控制器负责换挡及扭矩请求，混合动力控制器负责扭矩分配和能量管理。值得一提的是，随着TPIM电控模块的集成，电池直流电（Direct Current）转换为电机使用交流电（Alternate Current）的工作得以在箱体内完成，直接避免在发动机舱布置内高压电线，大幅度提高耐久性能和安全性能。
↑多模式智能切换状态表格
↑多模式智能切换关系图(来自GM SAE论文)
TPIM电控模块不仅进行电机驱动控制，并且司职混合动力控制器。负责扭矩分配和能量管理。通过通用专利的多模式智能切换技术，TPIM电控模块可以根据不同的车速、发动机转速选择最优的工作模式。并且在各工作模式切换过程中，其控制算法做到了同步及无缝的切换。保证了驾驶的舒适性和优良的燃油经济性。
↑Voltec电驱系统第一代（左，4ET50）与第二代（右，5ET50）对比图
如上图所示，随着TPIM电控模块集成进变速箱体内，第二代Voltec不仅体积大幅减少，并且重量也得以减轻。整套驱动单元及控制器重量仅为125kg。而且省掉了电机驱动的高压交流线束。在降低成本的同时，提高了可靠性。
哇，好高科技呀。怎么实现的？咱们接着往下看
↑电驱模块TPIM罩盖
↑电驱模块TPIM控制器
如上图所示，左侧的橙色高压连接器对应的两个高压直流端子成为了箱体上唯一的高压电缆连接端口。分别连接高压直流母线的正负极。由于电驱模块TPIM控制器同时控制两个驱动动力电机和高压电子油泵电机，因此右侧六个大电流端子分别连接两个动力电机的三相交流接线端。并且预留了连接器连接油泵电机的三相高压线束。而左侧的蓝色接线端子则用于连接各种传感器线束，从然控制动力电机的转速和扭矩以及控制油泵的流量及油压。
细心的朋友会发现看不到电驱模块TPIM控制器的冷却管路。小星本人在现场也是寻找良久不得其解。而询问专家又得到了控制器为液冷冷却方式的肯定回复。仔细查询相关文档，终于发现原来电驱模块TPIM控制器的液冷冷却管路巧妙的布置在了整个模块的正下方。而且像家中厨卫空间一样做到了干湿分离。整个电驱模块TPIM控制器所在的空间为干区。而液冷管路通过密封垫圈将控制器与整车的冷却系统相连。
本次官方拆解只进行到组件级，未能一睹电驱模块TPIM控制器的内部结构。可能成为了一大遗憾。不过不用着急，小星后续会就着GM的相关论文另文介绍。心急的朋友可以找来文后参考文献先睹为快。
↑阀体开关阀总成
↑阀体总成
如上的两张图介绍的，阀体开关阀和阀体总成浸泡在变速箱油中。电驱模块TPIM控制器通过控制阀体开关阀总成中的电磁阀，经由阀体总成的液压油路，智能调整离合器组的断开和结合。该套系统一共控制三套离合器。除了后文会提到的双排行星齿轮组中的离合器C1和C2外，还会控制输入减震离合器。当该离合器断开时，发动机通过减震器与变速箱相连。而离合器结合时发动机则和变速箱实现硬连接，从而提高此时的传动效率。关于使用减震器的优点后文进行详细介绍。
↑油泵电机
↑驱动马达定子冷却管总成
高压电子油泵电机受电驱模块TPIM控制器的控制按照需求提供相应的油压和流量。因此实现了可变流量机油泵的按需控制，优化了能耗效率。同时通过冷却管总成，还分别对动力电机A和B的定子进行冷却。
2「核心技术：小型化模块化」
作为HEV全混动车的核心部件，“别克蓝”智能电驱系统在类似传统变速箱的体积内实现了高度集成，同轴设计双电机与双排行星齿轮巧妙组合布置。可以和传统变速箱实现模块化替换，实现多平台车型（HEV全混动、EREV插电式增程混动、PHEV插电式混动）的灵活应用。
↑高度集成的智能电驱系统（左）与传统变速箱（右）体积相似
如上图所示，左侧的新一代电驱动变速箱5ET50和传统车型使用的6AT变速箱6T50系列具有相当的体积。并且两种类型的变速箱均采用了链轮加行星齿轮减速器的结构连接至输出轴差速器。这使得这部分的零件相互之间可以共享，实现了更高程度的模块化。具体结构可参考后文介绍。
↑输出链轮及行星齿轮减速器原理剖面示意图（左）与实物剖面示意图（右）
绿色部分：链轮总成 + 导流板总成 + 缓冲器
黄色部分：主减速太阳轮
蓝色部分：差速器总成
红色部分：变速箱外罩
↑链轮总成
上图介绍的链轮总成一头连着输出轴上的减速器和差速器结构，另一头连着第一排行星齿轮组的行星架以及驻车齿轮结构（即P档所要实现的驻车功能）。同时还通过空心连接轴连往第二排行星齿轮组的行星架。后文行星齿轮组部分详细介绍。
↑导流板总成
↑缓冲器
导流板总成及缓冲器用于压紧链轮，保证其有效的传递动力
↑主减速太阳轮
↑差速器总成
↑变速箱外罩
主减速太阳轮 + 差速器总成（作为行星架）+ 变速箱外罩（作为齿圈）组成了一套行星齿轮减速器。并通过差速器与前轴的左右车轮相连。由于这套组件和传统车型共享，因此进一步提高了模块化程度，方便电驱系统在更多车型中应用。
↑取下变速箱罩盖后的内部零件总览
谈完了前两大核心技术，我们先来通过以上的照片总结一下我们已经认识到的组件。
A部分：油泵电机
B部分：导流板总成
C部分：差速器总成
D部分：缓冲器
E部分：链轮总成
F部分：电机B高压交流三相驱动端子
G部分：电机A高压交流三相驱动端子
F和G部分所示的动力电机A和电机B我们会在后文详细介绍。这边可以看到电机排列非常紧凑，两组高压交流三相驱动端子紧靠在一起。这部分直接连接到了前文提到的电驱模块TPIM控制器的输出端。而上部的橙色线束就是高压电子油泵电机的高压三相线束，也连至TPIM控制器。
3「核心技术：通用专利双排行星齿轮组与高性能电机」
“别克蓝”智能电驱系统拥有通用专利的双排行星齿轮组结构，之间布置了两组高性能交流永磁同步电机。在全车速范围内优化发动机动力源与电机动力源，实现驾驶性与燃油经济性的完美组合。
↑“别克蓝”智能电驱系统结构示意
↑行星齿轮组结构示意图
所谓行星齿轮组就是上图所示的由太阳轮、行星架和内齿圈构成的同轴传动机构。
行星齿轮组组成的专利黑科技？这得跟着拆解仔细看看~~
第一排行星齿轮组
↑第一排行星齿轮组原理剖面示意图（左）与实物剖面示意图（右）
红色部分：输入驱动法兰盘
蓝色部分：输入内齿圈总成 + 减震器总成
绿色部分：链轮总成上集成的行星架结构
黄色部分：输入轴总成（太阳轮）
↑输入驱动法兰盘
↑减震器总成
拆解专家曾多次强调由于这套智能电驱系统优异的性能，其输入轴与发动机的连接对扭矩及转速差的要求很低。从而用减震器总成代替了传统变速箱中液力变矩器Torque Converter的使用。减震器总成多用于手动变速箱，是一种小体积高传动效率的机构。这样既节省了空间又提高了传动效率。
↑输入内齿圈总成
↑输入轴总成
输入轴总成作为第一排行星齿轮组的太阳轮部分一直延伸到离合器C2并于动力电机A的转子相连。
第二排行星齿轮组及电机B
↑第二排行星齿轮组及电机B原理剖面示意图（左）与实物剖面示意图（右）
红色部分：输出支架内齿轮部件
绿色部分：输出支架总成
蓝色部分：电机B总成
黄色部分：连接动力电机B转子的空心太阳轮
↑输出支架内齿轮部件
输出支架内齿轮部件的一头连接固定于动力电机A定子的C1离合器总成，另一头连接C2离合器总成
↑输出支架总成
↑电机B总成
作为“别克蓝”智能电驱系统的核心部件，经历四代进化的通用汽车全新12极高性能电机在材质与结构方面做了深度优化。如下图所示，从左至右分别是电机位置传感器Resolver、使用条形绕组构造（Bar Winding Configuration）的电机定子、内置式钕铁硼永磁材料的电机转子以及连接动力电机B转子的空心太阳轮。
条形绕组构造（Bar Winding Configuration）是通用的专利技术。使得其直流阻抗减低以及具有更好的散热特性，最优的能量密度以及扭矩承载能力。在提高电机效率的同时噪声大幅降低。
↑通用汽车全新12极高性能电机
电机A及离合器C1&C2
↑电机A及离合器C1&C2原理剖面示意图（左）与实物剖面示意图（右）
绿色部分：固定于动力电机A定子的C1离合器总成
红色部分：电机A总成
黄色部分：C2离合器总成
↑电机A总成
电机A总成的左侧即为前文提到的高压交流三相驱动端子。右侧黑色线束为电机位置传感器Resolver线束。很可惜，由于固定于动力电机A定子的C1离合器总成在上图电机A的底部。因此我们无法很清楚的看到这个零件。C1离合器总成用于控制第一排行星齿轮组中输出支架内齿轮部件的旋转（离合器断开）和停止（离合器结合）。动力电机A的转子连接至下文提到的C2离合器总成。
↑C2离合器总成
C2离合器总成的一头连接动力电机A的转子，另一头连接第一排行星齿轮组中的输出支架内齿轮部件。
以上即为别克蓝电驱系统的全部拆解介绍。
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随着别克Velite进入新能源汽车补贴名录，上汽通用旗下的三大品牌：别克、雪佛兰和凯迪拉克都有新能源车型进入了补贴列表，并受国家政策的直接扶持。
↑发布于广州车展的通用别克Velite新能源概念车
↑上汽通用Velite进入工信部第九批《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》
通过这次拆解希望大家对这套电驱系统有了更深一步的了解。随着相关车型的上市，大家可以进行进一步的体验。从而体会别克蓝智能电驱系统带来的高科技的驾驶感受。