9．电动后驱动器

    电动后驱动器（eRAD）如图10所示，eRAD是一个永磁同步电机，位于后轴上。它取代了后轴和差速器。eRAD驱动中间齿轮和开放式差速器，进而通过半轴驱动车轮。与发动机和变速器配合驱动前轮，eRAD因而提供全轮驱动（AWD）能力。eRAD提供80kW功率和260N·m扭矩。当eRAD作为电机工作时，逆变器接收来自HV蓄电池的直流（DC）电源，然后将DC转换为三相AC。HV AC被施加到电机中的三相定子绕组。来自旋转分解器环位置传感器的数据用于控制HV三相AC的相位。根据来自PCM的扭矩请求指令，逆变器确定施加到eRAD上的HV三相AC的相位（如同步电机操作部分中所述）。逆变器和PCM通过FIexRay总线网络进行通信。当处于再生制动模式时，eRAD产生三相AC以供应至逆变器（如同步电机操作部分中所述）。逆变器会将AC整流为DC并调节电压，以便向HV蓄电池充电。逆变器控制在再生制动期间回收电能以及对前后轮施加的制动效果。PCM通过FIexRay总线网络将来自每个eRAD的所需制动力数据发送至逆变器。eRAD具有两个电气接头：①至逆变器的HV DC电源供应；② LV DC电源和网络连接。

    eRAD具有一个置于车身的接地带状搭铁线，具有三根通风管：

    ①用于电机的远程通风；

    ②用于eRAD变速器的远程通风；

    ③逆变器上的Gortex通风。

    eRAD的操作由所连接的逆变器根据来自PCM的扭矩请求指令进行控制。逆变器根据需要在电机和发电机两个角色之间切换eRAD的操作。永磁同步电机使用了配备永磁铁的转子，永磁铁与定子绕组处产生的电磁场同步。通过按照逐渐改变每个绕组极性的顺序向定子绕组上施加三相AC，定子周围将会产生旋转的电磁场。转子位置与这个旋转的电磁场保持一致，从而吸引转子磁铁的磁场，导致转子转动。当转子和旋转的定子磁场完全同步时，转子的输出速度与施加到定子绕组上的AC频率成正比。在这种情况下，电机功率输出达到最大。当电磁场绕着定子旋转时，转子的位置将会与其相匹配。变速器的内部齿轮直接安装到转子上，并驱动中间齿轮。中间齿轮驱动差速器。图11展示了简单永磁同步电机顺时针转动的旋转情况。施加到定子绕组上的三相AC受到控制，因此能够从一套绕组旋转到下一套绕组，转子遵照相同的速率旋转。

    施加到定子绕组上的电流的大小和相位与电机的扭矩输出成比例，因此需要进行精确控制才能实现电机的效率。旋转分解器环位置传感器用于准确检测转子相对于旋转电磁场的速度和位置，以便全面控制电机输出。旋转分解器输出直接被供应至逆变器。然后，逆变器在定子线圈上施加正确的频率和电压，以确保电机的扭矩输出与PCM发送的扭矩请求相匹配。逆变器也使用位置信息来确保转子始终与旋转的磁场保持同步。

    当转子的磁场滞后于定子的旋转磁场时，电机将会产生扭矩。随着永久磁铁持续尝试“赶上”定子的旋转磁场，电机将会产生扭矩。AC输入的正时相对于转子的位置提前，输入的提前量越大，产生的扭矩也就越大。但是，AC输入过于提前将会导致磁场脱离同步状态，电机将会停转。AC输入的正时也可以相对于转子的位置滞后，旋转磁场试图往相反的方向拉动转子，产生可调节的制动扭矩。当制动的动能转换为电能时，电机将会变为发电机。随着转子绕着定子转动，转子的磁场将会穿过定子绕组，从而感生出三相AC。转子的速度和定子线圈的磁场强度与发电机输出成正比。

    eRAD动力传递示意图如图12所示。电机通过减速齿轮驱动变速器并eRAD断开。变速器差速器产生的驱动力经由中空的电机中心被传回至左后轮，并且差速器产生的驱动力直接被传送至右后轮。每个eRAD的操作由所连接的逆变器根据来自PCM的扭矩请求指令进行控制。