1、整车概述
捷豹I-PACE作为传统车企在纯电领域向新势力发起挑战的代表产品，既然能作为传统车企在纯电领域的代表产品，其势力自然不容小觑。
I-PACE荣膺2019德国汽车圈权威奖项-金舵奖（GoldenSteeringWheelAward）、2019世界年度设计车大奖和世界年度环保车大奖等，足见其过硬的产品实力，向世界证明了传统车企仍然可以在纯电车型上做出突出成就。
I-PACE定义为纯电豪华轿跑SUV，属于跨界车型，虽然也叫“Pace”，但从外形设计上来讲，I-Pace并不能简单的称之为一款SUV或者什么车，它是一个融合了SUV的离地间隙、小MPV类型空间感、但在头尾造型又加强了轿车感、运动感的车型。
本文将在捷豹I-PACE的电驱系统方面进行实物拆解分析，分享下传统车企在纯电车型电驱设计方面的特别之处。
底盘效果图
底盘实物标尺图
特点：
I-PACE属于纯电四驱车型，前后驱的电驱系统零部件共用，前后驱电驱系统的区别在于前驱多了电子P挡机构以及应急解锁机构。
2吨多的车重，200kph的最高车速及4.8s百公里加速能力均属于纯电车型的上层水平，配备90kWh的NMC三元锂电池包，WLTP续航里程470km，在当今的市场算很不错的成绩。
I-PACE前后动力单元均布置在副车架上，副车架再固定在车身上。
前副车架为焊接铝框架结构，在满足整体强度和刚度前提下尽量降低重量，动力总成为一级隔振，副车架6点硬链接在车身纵梁上，电驱EDU二合一总成下方有两个橡胶悬置固定点，直接与电驱连接，上方通过两个带有橡胶衬套的悬置支架连接到车身纵梁上，属于四点悬置限位，抗扭能力强。
前驱悬置支架上加装有mass块，用于电驱NVH避频或压振幅，改善电驱NVH性能。
前电驱上部除了IPU还布置了OBC\\PDU\\DCDC\\PTC等高压部件。
电子转向机布置在前副车架的后方，空调压缩机挂在电驱EDU后方。
后副车架为钢制焊接框架结构，动力总成为二级隔振，副车架与车身通过四点软连接，四点连接处均有mass块，后期NVH调试，电驱EDU与副车架通过前后四点悬置点限位，抗扭能力强。
通过整体结构布置看出，I-PACE前后底盘布置与传统车极其相似，仅仅在前副车架用料上做了轻量化，提升整车操稳性和动力经济性，就连空调（EAC）压缩机也是布置在动力总成上。
I-PACE的高压电器分配图与其他EV车的构造相似。
高压冷却液加热器(PTC)单元的功率7kW，包含一个不可更换的电路保险丝。
电动空调（EAC）压缩机布置在前舱中电驱系统的后方，直接挂在电机上，与电机本体硬链接，利用电驱系统的悬置系统隔振，压缩机是属于三相涡旋式压缩机，压缩机集成高压直流转三相交流的控制器。
I-PACE的“小三电”并未采用集成设计，集成式设计需要平衡性能、空间、成本、可靠性，显然I-PACE明白当前阶段消费者最关注的什么。
高压配电盒（PDU）布置在OBC的正后方，处在电池与其他高压电器中间，便于从电池处取电，并将高压电分配到其他高压器件，其保险不可更换。
PDU供电的部件及其保险丝额定值：PTC为40A，DC/DC为30A，EAC压缩机为30A。
高压电池中内置两个保险，一个用于电驱系统，一个用于高压配电盒PDU供电的辅助电路，PDU包含三个保险，分别用于保护PTC、DC/DC和EAC压缩机。
2、电驱系统概述
特点：
I-PACE除了“小三电”未集成，电驱系统(EDU)中，同样未采用当前流行的3in1构型，毕竟当前阶段相比电机和减速器，IPU的故障率和技术迭代要大得多，采用电机与减速器的二合一，IPU单独布置，对OEM在当前阶段是更合适的选择。但对Tier1来说，3in1才是最终出路。
IPU与电池之间高压线的插接件是快插，便于总装拆装，IPU与电机之间的三相线外部包裹有一个橡胶套，保护三相线。
电机与减速器EDU二合一集成系统外包裹声学包，外挂的EAC压缩机也包裹了同样材料的声学包，整体吸隔声材料包裹面积较大。
电驱系统得益于同轴布置，整个EDU二合一的Z向高度带上外围声学包只有321mm，使得前舱中电驱系统的正上方可以布置下OBC、DC/DC、IPU以及PTC高压器件。
EUD二合一整体结构分为两壳、一端盖和一盖板，其中两壳为电机和减速器外壳体，一端盖为电机后端盖，一盖板为电机后盖板。
I-PACE的EDU进出水管均采用快插接头，安装维修方便。
EDU中减速器为双联行星排结构，与舍弗勒为奥迪E-tron设计的后驱减速器类似，该行星排结构中的行星架同样集成了差速器壳体的结构功能，不同点是I-PACE的差速器属于锥齿轮差速器，Y向尺寸与重量相比E-tron要大一些。
扁线水冷电机，电机水道与机壳集成式设计，低压铸造一体式成型，水道为螺旋水道。
减速器油冷，但是在减速器外壳同样集成了冷却水道，增强减速器内部冷却效果，电机外壳处的水管为进水管，减速器外壳的水管为出水管，电机壳与减速器壳体之间的水道通过金属管连通。
冷却水首先经过电机外壳冷却定子后，通过导水管再进入到减速器壳体，冷却减速器壳体和润滑油。
前后驱EDU零部件共用，最大化降低开发成本和系统风险，前驱多了一套电子驻车机构，并配备了拉线机械索式应急解锁结构。
单个EDU二合一电机的最大输出功率147kW，轮端最大输出扭矩3145Nm，轮端最高输出转速1438rpm，使得四驱版I-PACE达到百公里加速时间4.8s，最高车速200km/h，整车的动力性属于EV车型中的上层。
EDU二合一的总重也只有76kg，系统的功率密度达到1.93kW/kg，也是比较高的，加上其同轴布置的结构紧凑性（Z向321mm，带上声学包、水管和悬置支架等附件的Y向680mm，Y向真实长度520mm），使得EDU二合一系统性能比较有优势。
由于外壳体采用低压铸造铝成型，EDU二合一的外观看起来不像欧系产品那样美观，减速机构采用双联行星排与锥齿轮差速器集成式总成，行星架与差壳总成采用铸造成型，同样不如德系精致。
但这些都不影响AAM这套EDU二合一的高效、紧凑和可靠。
3、电机系统
从电机特性曲线图看出I-PACE电机的恒功率区间是比较宽的，定转子结构和电磁方案应该是经过仔细设计和仿真的。
AAM为I-PACE在电机外壳下方设置了一个蓄油池，目的是在车辆处于极限工况时，能够补充减速器润滑油，防止轴承出现润滑不足导致失效，正常工况下蓄油池储油，降低搅油损失，毕竟该同轴电驱的减速器内腔体较小。
蓄油池的功能类似于水利工程的水库。
电机外壳集成了冷却水道，水道呈螺旋状，采用的工艺是低压浇铸，一体成型，因此机壳外部有多个砂芯出孔，最后采用堵盖封堵。
电机后端盖与电机外壳之间通过O型圈密封，后端盖通过4颗螺栓连接到电机壳上，有定位销定位，电机的后轴承安装在后端盖上。
电机后端盖上安装有两个定位环，用于后盖板安装到后端盖时的位置定位。
由于输入输出同轴布置，电机轴为空心轴，半轴需要穿过电机轴伸入到减速器的差速器半轴轮处。
位于电机后端的半轴处加装了支撑轴承，为开式深沟球轴承，因此需要油润滑，为了解决该轴承润滑问题，AAM将减速器内腔体的润滑油通过油道引入电机壳，电机壳再引入到后端盖，最后进入到后盖板，完全借助减速器行星排的飞溅润滑，经过如此长的油道，在整车姿态下，电机壳体的油道还有落差，润滑油需要填满油道后才能进入后盖板，润滑有一定难度。
半轴轴承的回油道通过半轴与电机轴之间的空腔回流到减速器腔体，如此形成一个润滑闭环。
为了实现半轴轴承润滑油的回油，AAM在该半轴轴承的两端加了两个油封，分别用来隔绝外界与轴承、轴承与电机腔。
电机旋变定子安装在后端盖上，螺栓固定，圆柱销转角定位，保证初始转角精度，旋变低压插接件单独出线，位于电机后端盖上方。
电机轴前轴承为开式深沟球轴承，通过减速器内部的润滑油润滑，厂家为KOYO，后轴承为闭式深沟球轴承，脂润滑，厂家也为KOYO。
电机后端盖上压装有金属轴承衬套，与电机后轴承配合，防止铝质端盖与轴承外圈长期配合出现圆周蠕动，引发轴承失效。
在电机后轴承与旋变转子之间加装了碳刷导体环，碳刷与导体环接触，释放轴电流，减小轴电流导致轴承失效的风险。
装在电机轴上的太阳轮，作为减速器的动力输入端，通过花键与电机轴连接，轴向通过卡环限位。
电机前轴承的后端安装有油封，用于密封电机腔体与减速器腔体。
归纳，I-PACE的EDU二合一系统共含有四个油封，其中两个油封用在带半轴润滑轴承的那一端，一个用在另一个半轴密封，一个用在EDU内部，用于电机与减速器密封隔绝。
电机侧的半轴穿过电机轴，整体长度较长，达到375mm，因此需要增加一个支撑才能连接车轮，AAM为I-PACE在半轴末端设计了一个球轴承作为支撑，开式深沟球轴承，AAM 为此专门在后盖板上设计了油道和油口，布置见后盖板标注图。
后盖板上安装有一根导油管，导油管两端安装有O型圈，导油管从后端盖引导润滑油进入后盖板，直至润滑半轴轴承。
电机后盖板通过7颗螺栓固定在后端盖上，二者通过安装在后盖板上的密封圈密封，密封圈带有凸起，防止安装后盖板时密封圈脱落。
后盖板上安装有两个油封，两油封之间安装的是半轴支撑轴承，两油封的作用是隔绝半轴轴承的润滑油，防止润滑油进入电机腔和外界。
电机工作温度为-40℃~150℃，在多次急加速冲击工况中，电磁效率仍然可以达到97%。
恒扭矩输出区间，电机产生的热损失完全利用定子水套冷却就可以满足热平衡，不需要转子额外的水冷或油冷。
即使在45℃的环境温度下，定子与壳体的配合位置不会出现明显变化，仍然可以完美贴合，实现正常热传导。
电机转子永磁铁布置为4对级，外径φ136.6mm,有效长度165.1mm，空心转子轴直径为φ50mm。
两端硅钢叠片的压板为铝质压板，惯量和质量小，考虑到强度要求，压板厚度稍厚。
电机后盖板上布置有一个通气塞，用于电机内部换气，布置位置属于常见方案。
I-PACE中IPU与电机之间的三相线外部包裹橡胶保护套，三相线公头插入电机侧后，通过自带盖板用四颗螺栓压紧。
三相线各自自带一个密封圈，每个密封圈为三唇口密封，增强密封效果，同时每根三相线带有一个弹簧状的接地环，解决连接口处的电磁泄漏，满足整车EMC要求。
三相线盖板上有两个定位销，具备定位和防错装的功能。
电机定子铜绕组导线通过三根中间连接铜排连接到电机侧的三相线母头，中间连接铜排均通过螺栓与定子绕组和三相母头连接，螺栓均为带法兰面螺栓，增加压接接触面，强度等级8.8级。
1、A2mac1;
2、技术公报，捷豹I-PACE纯电动汽，2019年第一期。
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