福特HF35混动变速器拆解报告

2020年作为新能源汽车的大考年，各个OEM正在迫于压力，在紧锣密鼓的布置新能源战略，同时迫于全球能源形势及不断收紧的油耗法规压力，电池成本逐渐降低，功率密度提升，按照动力总成电动化所占比重主要分为三个阶段：

中弱混动阶段，处于技术蓬勃发展的时期，正逐渐占据新能源汽车的市场份额，但电池容量较小，对内燃机依赖较大。典型技术代表是48V、BSG等结构形式的中弱混系统；

HEV/PHEV强混阶段，大部分汽企将其作为未来混动动力总成主流产品，在新能源汽车市场中的需求正逐步扩大，电池容量增大，能够利用外部电源为电池充电，节油效果非常明显。典型技术代表是三菱欧蓝德PHEV，丰田THS，大众P2，本次拆解零件为美系混动变速器。

纯电动阶段，全球主流汽车企业将对其的研发作为长期战略性投资，节油率100% ，但电池能量密度低、成本高的短板限制了其在现阶段为消费者普遍接受。

此模块eCVT属于电驱动模块，该变速器由日本丰田公司的AISSIN AW公司制造，在丰田PRIUS概念车上使用的变速器与此结构类似，但是工作原理完全不同。

本文主要介绍某美系OEM的混动变速器拆解，其中包括各零件的结构以及用途介绍。

全新福特自主研发的HF35变速箱与Aisin供应的有些相似，其是一款电气化无极变速箱，但是在几个关键方面优于前任者。

▲Ford HF35 Transmission

福特改进了该变速箱的齿轮比操作以及发动机之间的匹配度，这样就能更加灵活地优化该变速箱，从而达到最出色的燃油经济性以及其它大方面的改善(与即将退出市场的产品相比)。

全新HF35混合动力变速箱将被用于即将上市的C-Max混合动力车和插入式混合动力车交叉/功能车辆、Fusion PHEV和混合动力车以及林肯MKZ混合动力车。

主要功能：

提供电力驱动，为高压电池充电、启动发动机和传递发动机扭矩。

• 通过行星齿轮机构把油驱、电驱、启动、发电、和能量回收完美的结合在一起
• 没有液力变矩器，直接连接，效率更高
• 没有复杂的齿轮组，结构简单，可靠性高
• 无级变速

▲HF35 Transaxle

整车控制器接受来自驾驶员及各个传感器和控制器的信息，来决定最优的方式来满足驾驶员的加速或制动等请求。

通过eCVT来实现不同的整车工作模式：

• 纯电驱动（Electric Drive）
• 混合驱动（Hybrid drive）
• 电力助力（Electric boost）
• 驻车充电（Idle charging）
• 再生制动（Regenerative braking ）

变速器内部包括：

• 差速器
• 中间齿轮
• 电动机
• 发电机/起动机
• 散热油泵
• 油温传感器
• 电动机线圈温度传感器
• 发电机/启动机线圈温度传感器
• 两个选编传感器
• 变速器挡位传感器

▲输入轴花键防尘套

▲差速器油封保护套x2

▲通气塞

Traction Motor电机参数

• Power 92KW
• Max speed 15000Rpm
• Max torque 225Nm

Starter Motor功率63KW

此混动变速器也称e-CVT，传统的无极变速箱具有两个滑轮，一个连接到发动机，另外一个则连接到轮毂。

滑轮之间的传送带则通过压缩滑轮或释放滑轮来达到缩短或拉长的效果，这样就能够产生连续可变的齿轮比。

许多混合动力车车均采用无级变速箱而不是传统的有级变速箱，这是因为无级变速箱可以提供无限多的齿轮比，因此也就能在大多数情况下提供最佳的燃油经济性。

而这款电气化无级变速箱则用电机替换了这两个滑轮，其中一个电机与轮毂相连，而另外一个则与行星齿轮组相连。

而该齿轮组具有三个方向的连接，一个是发动机，一个是轮毂，还有一个是与第二个电机相连，被称作发电电动机。

行星齿轮机构：

• 行星齿轮机构是变速器无极变速的核心部件，太阳轮+ 4个行星轮
• 行星齿轮机构的太阳轮直接与发电机/起动机相连
• 行星架与发动机相连，同时行星架还驱动变速器油泵
• 齿圈与动力输出相连

• 电动机与发电机/启动电机结构完全相同，包括三相定子绕组、永磁转子
• 当起动发动机时，发电机/起动电机为起动机，用于提供动力，当发动机运转时，其可转为发电机，用于给高压电池充电

电子泵：

• 电子启停泵，在整车启停功能工作时，Hold住变速器内部油压，在发动机重新启动时可以快速提供油压给变速器系统
• 如果启停泵失效或者不工作时，PCM将会禁止启停系统工作，失效模式即车辆没有启停功能

变速器挡位传感器：

• 变速器挡位传感器安装在变速器内部，与驻车棘爪同轴安装
• 该传感器可以根据不同的挡位信号向PCM(动力总成控制模块)发送不同的PWM信号

旋变传感器：

• 左边为发电机的，右边为电动机的
• 该传感器安装在对应电机的旋转轴处，用于检测电机转速和旋转方向，最终输出的是在一定的转角范围内电压幅值与转角成线性关系

变速器油泵：

• 变速器油泵用于把润滑油输送给散热器，实现冷却
• 采用内啮合齿轮结构，该油泵由发动机直接驱动
• 当电动机驱动时，该油泵不工作
• 变速器采用一个散热器用于对变速器进行冷却，散热器与电动动力总成散热集成在一起，不能单独更换

换挡摇臂：

• 外部与换挡拉索配合，内部与驻车机构配合，手动实现PRND的挡位切换
• 轴孔处采用偏方开口结构，防错设计

工程师们改进了变速器的齿轮比的操作过程及与发动机之间的匹配度,这种改进能够使变速器的操作更加灵活,从而能够达到出色的燃油经济性、动力性及其他方面的改善(与传统的无级变速器产品相比)。