隨著電氣化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，未來整車架構(gòu)的研發(fā)重點(diǎn)將從平臺(tái)化、模塊化、輕量化的物理架構(gòu)向域融合、軟硬解耦的電氣架構(gòu)革新轉(zhuǎn)移，推動(dòng)電氣化系統(tǒng)與智能化系統(tǒng)不斷跨鏈融合，且在供應(yīng)鏈角度不斷垂直整合，提升集成度。

動(dòng)力域控制器是一種智能化的動(dòng)力總成管理單元，借助 CAN/FLEXRAY 實(shí)現(xiàn)變速器管理、引擎管理、電池監(jiān)控、交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)?，F(xiàn)階段新能源汽車正在由 400V 向 800V 高壓演變，對(duì)于逆變器，電機(jī)控制等模塊的技術(shù)需求也發(fā)生了一些要求改變，目前旺材動(dòng)力總成針對(duì)動(dòng)力域這個(gè)細(xì)分賽道單獨(dú)進(jìn)行技術(shù)和發(fā)展方向的研究。

來源： 占雨蘭，廣州尼得科

1 前言

牽引電機(jī)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)規(guī)律的異響聲音[1,2]，為防止問題進(jìn)一步擴(kuò)大，為避免造成大面積終端用戶的投訴及召回，開始對(duì)電機(jī)異響原因進(jìn)行分析研究。

2 發(fā)現(xiàn)問題

收到市場(chǎng)投訴，電機(jī)#1 異響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）拆機(jī)后狀態(tài)：

電機(jī)后軸承異響；

后軸承室發(fā)現(xiàn)明顯的劃痕，懷疑拆解時(shí)操作不規(guī)范導(dǎo)致；

后軸承每個(gè)滾珠發(fā)現(xiàn)多道明顯磨痕，暫未發(fā)現(xiàn)電腐蝕痕跡。

2）復(fù)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)

主要的相關(guān)數(shù)據(jù)為殼體高度、電機(jī)殼體高度、波形墊片、輸入軸選墊高度、中間軸選墊高度、差減軸選墊高度等（表2）。

表2 復(fù)測(cè)的相關(guān)參數(shù)及數(shù)據(jù)

圖1 拆機(jī)后各零部件示意圖

表1 牽引電機(jī)常見問題

3）復(fù)測(cè)NVH 數(shù)據(jù)

通過復(fù)測(cè)NVH 數(shù)據(jù)結(jié)果如圖2所示，可以發(fā)現(xiàn)主要呈現(xiàn)軸承異響的多階次峰值。

圖2 復(fù)測(cè)NVH 數(shù)據(jù)結(jié)果示意圖

此外還收到市場(chǎng)投訴，說明電機(jī)#2異響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）拆機(jī)后狀態(tài)

中間軸MH 端軸承保持架破碎；

異響太大，無法進(jìn)行EOL 復(fù)測(cè)（圖3）

圖3 拆機(jī)后各零部件示意圖

2）復(fù)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)

主要的相關(guān)數(shù)據(jù)為殼體高度、電機(jī)殼體高度、波形墊片、輸入軸選墊高度、中間軸選墊高度、差減軸選墊高度等。

表3 復(fù)測(cè)的相關(guān)參數(shù)及數(shù)據(jù)

3 解決問題

針對(duì)以上電機(jī)軸承所出現(xiàn)的問題問題，我司所提出對(duì)應(yīng)的解決方案如下所示：

3.1 墊片電機(jī)軸間隙

1）設(shè)計(jì)理念

主要的設(shè)計(jì)理念是軸承內(nèi)部間隙被波形墊片的預(yù)載荷吸收以及軸承的距離在外圈處測(cè)量。

圖4 墊片電機(jī)軸間隙的設(shè)計(jì)理念及測(cè)量方法示意圖

由實(shí)際熱膨脹試驗(yàn)結(jié)果來擴(kuò)大電機(jī)軸的墊片間隙，最終的規(guī)格為0.150～0.200 mm(正在進(jìn)行的車輛試驗(yàn))。

2）設(shè)計(jì)結(jié)果

主要通過將測(cè)軸承外圈變更成測(cè)軸承內(nèi)圈來實(shí)現(xiàn)測(cè)量墊片電機(jī)軸間隙，主要的設(shè)計(jì)圖如圖5：

圖5 軸承間隙測(cè)量方法設(shè)計(jì)圖

3.2 改變測(cè)量墊片間隙的方法

通過采用外圈轉(zhuǎn)變到內(nèi)圈的測(cè)量方式，發(fā)現(xiàn)最大間隙為0.337mm @外圈，最小墊片間隙為0.038 mm @外圈，墊片間隙范圍為0.050-0.100 mm @內(nèi)圈。此外還需要車輛試驗(yàn)和扭矩沖擊試驗(yàn)。

其中主要的考慮因素為軸承軸向間隙和內(nèi)圈和外圈之間軸承厚度的間隙（圖6）。

圖6 墊片間隙測(cè)量示意圖

最終GT 改為三點(diǎn)測(cè)試，主要的效果圖如下（圖7）：

圖7 測(cè)量墊片間隙的方法改變前后對(duì)比示意圖

3.3 軸承的尺寸

通過增加MOTOR-EOL 測(cè)試的齒槽力矩標(biāo)準(zhǔn)來得到合適的軸承尺寸，主要通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

1）電磁軟件進(jìn)行仿真分析，得出結(jié)論

2）根據(jù)實(shí)際800 臺(tái)數(shù)據(jù)得出實(shí)測(cè)值

3）FRICTION TORQUE 程序標(biāo)準(zhǔn)按260m Nm 設(shè)置執(zhí)行。

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承尺寸由6908 更換到6008 效果較好，但具體的車輛測(cè)試正在進(jìn)行中。

4 結(jié)論

根據(jù)以上的分析以及目前的驗(yàn)證情況，對(duì)于市場(chǎng)部反映過來的問題，我司主要采用以下三種解決方案：1）將軸承測(cè)外圈變更測(cè)軸承內(nèi)圈；2）GT 改為三點(diǎn)測(cè)試（墊片測(cè)試更精準(zhǔn)）；3）增加MOTOR-EOL 測(cè)試的齒槽力矩標(biāo)準(zhǔn)來改變軸承的尺寸。