会展动态｜TMC2025 演讲摘要「贺尔碧格」创新型双稳态电磁离合器

新能源汽车，电驱系统，双稳态技术，电磁线圈，档位切换，动力脱开

产品结构：基于电磁爪式离合器的双稳态设计，可实现三个工作位置，根据应用优化磁路设计；

仿真计算：更优的仿真计算方案；

智能控制逻辑：取消回位弹簧和传感器，通过自带MCU对齿套位置实时监测，并对双线圈进行协同控制，使机构达到预期工作位置。

在新能源汽车产业蓬勃发展的时代下，驱动技术的迭代速度超乎想象。各大车企都在开发极具竞争力的驱动系统。这一趋势对传动系统架构提出了前所未有的挑战，要求关键传动零部件必须具有极高的适配性和灵活性，如果还要考虑到增加纯电续航里程所需原材料的成本和稀缺性，那么传动系统的设计必须进行革新以达到极高的传动效率。

贺尔碧格认为未来动力传动系统的开发目标是满足每个用户在性能、续航里程和成本方面不断提高的需求，还必须考虑环境友好型和资源节约型的技术。

贺尔碧格公司几十年来一直致力于开发和生产同步器和离合器，我们对同步器产品不断创造、革新。推出了超薄型、电驱专用型同步器极其拓展应用。帮助我们的客户优化驱动系统，在复杂多变的市场中保持竞争力。源于对变速箱传动系统的整体理解和经验，同时基于对电磁爪式离合器的开发经验及客户端全新的应用场景， 贺尔碧格全新开发了一种由双侧电磁执行器和双侧机械式爪式离合器组成的智能双侧换挡系统来满足新能源汽车动力系统的新需求。由于其极致的柔性设计和可扩展性，该系统可布置在新能源汽车动力系统的多个位置。主要可用于动力单元、减速箱的耦合和解耦，动力流切换，在多档位电驱变速箱中则可以实现快速切换档位，以及车辆空档状态的实现。

本报告所提及的双稳态电磁离合器，使用了贺尔碧格在2023年TMC介绍的产品设计工具链，以及2024年创新性电磁爪式离合器的开发经验。通过电磁和机械仿真工具分析出最优解决方案。同时利用贺尔碧格搭建的动态仿真工具，对电磁执行器和机械爪式执行器在整车系统环境下的工作参数进行仿真，将仿真结果用于智能控制的优化。

第一步，以电驱直驱车辆和电机驱动变速箱再到车辆为应用背景，基于客户端的空间接口和性能要求进行设计；

第二步，基于电磁式爪式离合器的设计经验，使用电磁和机械仿真软件对运动过程中的电磁力和承载进行计算分析；

第三步，搭建动态仿真，模拟整车运行工况过程中，线圈电流变化和机械零件的运行情况。

目前已量产或者公布的多档位DHT或者EVT，几乎都是采用传统同步器+电液or机电执行机构。

目前还没有基于径向齿爪式换挡机构在电车驱动系统中的应用案例。贺尔碧格的智能电磁式换挡机构轴向空间更小，零件数量少。其结构形式可以完全替代目前同步器方式的断开或换挡应用。双电磁执行器的使用，直接替代了原有的电液或者电机丝杠系统，极大的节省了空间，降低了整套系统的总成本。

通过智能、精细化的控制逻辑，使得动力耦合、动力流切换和解耦的过程更加平顺和可靠。从软件控制角度提升换挡机构的结合概率和舒适性，相比于增加零件或者提高零件精度的方式成本更低。

以某品牌驱动系统为例，

该品牌采用的方案为传统换挡机构，用电机丝杠带动拨叉来驱动齿套。

采用贺尔碧格的智能爪电磁换挡机构，原有的电机，丝杠，拨叉以及相关的紧固件都可以被一个电磁线圈所取代。整体空间节省75%，重量减轻80%，成本最高降低50%。

同时电磁线圈仅需在结合和解耦过程中通电，在工作过程无需通电，能耗相对电机丝杠方案下降60%。

本报告全面介绍了新能源汽车驱动系统中动力耦合/解耦和档位切换的双稳态电磁离合器。区别于单侧电磁执行器的爪式离合器，采用双侧环形电磁执行器并取消了回位弹簧和传感器，极大节省了布置空间和成本。爪式结构离合器在动力传递中无打滑，拖曳力矩小，极大提升了电驱传动效率。结合控制器的智能控制，使得结合过程更加快速、可靠。布局灵活性，成本，效率等方面都有许多优势。

双稳态电磁离合器的使用可以提升新能源汽车的纯电续航里程10%~15%。

全球规模最大的动力系统创新技术会展

汇聚180+国内外展商，超500+创新技术产品，3000+专业人数参观，50+行业媒体同步曝光

500+前瞻性创新产品

展位分批次持续选定中

已确认企业（部分，排序不分先后）

• TMC2025 国际汽车动力系统技术年会「初步日程」首发

• 新能源商用车动力跃迁2025：解码中长途场景技术突围路径

• SiC“隐形心脏”引爆技术革命！TMC2025功率半导体论坛：以点带面构建全产业链协同创新

• 解码电驱动「技术新跨越」：高速智控与跨域融合重塑出行DNA

• TMC 2025驱动电机专题活动解码四维技术革新

• 升级！TMC 2.0版规模升级，技术展示再突破

• TMC2025驱动电机专题剧透：核心技术及关键突破揭秘

• TMC2025车规级功率半导体论坛剧透：破解新能源“卡脖子”技术

• 最后20席锁定TMC2025：与全球动力领军者共建技术主场

• TMC2025车规级功率半导体论坛「初步日程+展览」首发

审核｜邓亚兵

编辑｜原敬鑫