创新驱动未来舍弗勒大中华区技术研讨会展现创新实力

2019-01-31 01:01摄影S卫
汽车与运动 2018年12期
关键词:舍弗勒变速箱动力

文、摄影/卫 东 @S卫 东

通过涵盖整个动力总成的创新驱动技术与应对未来城市交通挑战的创新车辆概念Schaeffler Mover,全面展现了舍弗勒的创新实力

1 xEV纯电动、PHEV插电混动、Mild HEV轻混、Micro HEV微混,新能源技术是当今汽车技术研讨会的主角

2 WEY P8的后轴两挡电机带来了高效电动四驱

3 在精细的轴上也设计了线路板,以带来更多的信息

5 集成了三离合器的超紧凑型混合动力模块为混合动力车带来了更便捷的解决方案

4 带扭矩调整的悬架平衡杆为BMW 7系等豪华车型带来了更舒适的驾乘体验

2018年11月22日,苏州万豪酒店正在举办一场汽车技术的盛宴,大厅内展示的上百件零部件产品像是摆放在餐台上供人们享用的美食,而每道菜品的厨师——研发工程师就站在旁边为你解释每道菜品的核心秘笈。这些舍弗勒面向未来的创新产品与技术解决方案,涵盖了内燃机动力总成系统优化、混动化及电气化等应用领域。大厅展台上方的横幅写得清楚——xEV纯电动、PHEV插电混动、Mild HEV轻混、Micro HEV微混,新能源技术必然是各大汽车技术研讨会的主角,这里也不例外。

城市车辆概念Schaeffler Mover

在Schaeffler Mover上,舍弗勒将驱动和底盘零部件整合成为一个紧凑的系统,称之为“舍弗勒智能转向驱动模块”。该模块安装在四个车轮内,集成了轮内电机驱动系统、包含悬架和机电转向执行单元的车轮悬架系统。车轮模块的转向系统采用了机电式线控技术。车轮悬架系统可以实现90°的转向角度,使其在狭窄道路上都有着出色的操控性,还可以停靠在狭小的空间内,便于乘客上下车。此外,车辆的转弯半径小于5m,大大提高了车辆在城市中的操控性,甚至还可以实现原地转向。整个驱动系统基于舍弗勒2013年推出的轮内电机驱动系统开发而成。在当前的车型应用中,车轮模块的牵引电机为永磁同步电机,四台电机的工作电压为300V,可提供13kW的连续功率输出,瞬时峰值功率可达25kW。每台电机的额定扭矩为250Nm,并可维持短时间500Nm的高扭矩输出。

可靠、灵活、舒适是城市中消费者对高度自动驾驶车辆的基本要求,Schaeffler Mover正是为满足这些要求而开发的。该车采用了专门设计的动态操控系统,可以对每一个转向驱动模块进行独立控制,还可以实现驾驶动态控制(ESP)、车轮间的矢量扭矩分配以及全轮转向。车辆还可以实现侧向移动,而且不会让乘客对侧向力有任何感觉,这对习惯在车上阅读的乘客来说是一个非常好的体验。此外,该驱动系统还大大提高了车辆的机动性和可靠性。整个驱动和转向控制系统的软件及整体的安全概念均由舍弗勒开发。

高度集成的舍弗勒智能转向驱动模块还有整个驱动系统和底盘所需的空间很小的优点,可让出更多空间给乘客,并为运输货物提供更多存储空间。此外,电池及其他附件所需的空间也很小,这样整车尺寸就可以非常紧凑。底盘还可以很容易匹配不同尺寸的车厢。Schaeffler Mover采用了模块化的设计,利用标准化的底盘可以完成各种载客和货物运输任务。车身则可针对不同的应用有不同的变型,并可快速与底盘结合和分离,底盘平台包含了实现驾驶的所有技术,自动驾驶所需的一些传感器则被整合到车身中。Schaeffler Mover在设计之初便考虑了自动驾驶的需求,采用了创新的“舍弗勒智能转向驱动模块”,具有出色的操控性和乘坐舒适性。

1 针对48V微混动力系统的P2和P4解决方案

2 舍弗勒技术人员在讲解Schaeffler Mover概念车的车轮驱动系统

3 “DH-ST 6+2”的专用混动变速箱具有两个电机挡位和6个发动机挡位,可以大大提高电机在高车速下的效率

4 第三代集成式混合动力模块带来了创新解决方案

5 舍弗勒面对未来的Schaeffler Mover概念车

6 Schaeffler Mover概念车的轮驱动与悬架系统

创新的电驱动解决方案

在研讨会上,新成立的电驱动业务部展示了针对未来电动车及混合动力车应用的创新解决方案,包括集成了三离合器的超紧凑型混合动力模块、新一代电驱动桥以及专用混动变速箱。考虑到各国法规要求和客户偏好各不相同,舍弗勒新成立的电驱动业务部可针对各种需求提供不同的驱动解决方案。此外,为了帮助汽车制造商降低电动车及混合动力车的成本,这些解决方案的电子电气零部件都采用了相同的开发平台。该平台包括硬件部分比如电机和功率电子零部件,还包括用于控制驱动装置的关键软件模块。舍弗勒凭借双离合器和可用于混合动力车的混合动力模块已经取得了巨大的市场成功。在这种被称为“P2”架构的混合动力方案中,电机位于发动机和变速箱中间。在目前的第二代混合动力模块中,舍弗勒已经成功将分离离合器集成到了电机中。该离合器负责切断电机与发动机的连接,从而实现纯电行驶。在本次研讨会上,舍弗勒展示了第三代混合动力模块。在新的模块中,整套双离合器被集成到电机中——更准确地说,被集成到电机的转子中。为保证结合力,第三代混合动力模块采用了高性能跑车上标配的多片离合器,同时搭配了同样高度集成的执行机构来驱动三个离合器。舍弗勒打造了一款超紧凑型混合动力模块,使整个动力总成的长度非常紧凑,仅稍长于纯内燃机版的车型。

此外,随着插电式混合动力汽车市场份额的不断增加,汽车制造商开始重新审视车辆变速箱的设计。除了将电机放在变速箱的前面或后面,他们开始考虑将这两者组合成一个整体结构和功能单元。舍弗勒在本次研讨会上展示了一个具有革新意义的概念——“专用混动变速箱”。这种被称为“DH-ST 6+2”的专用混动变速箱基于机械式自动变速箱(AMT)开发而成,具有两个电机挡位和6个发动机挡位。与发动机并联运行的电机被整合到变速箱结构中,具有两个速比。这种结构的优势是可以大大提高电机在包括高车速下的效率。发动机拥有两个独立的挡位。在变速箱的两个部分中间还有一组“复合”齿轮,使发动机也能够利用电机部分的齿轮,这样就额外增加了两个挡位。该概念通过两次使用同一排齿轮,仅用5组齿轮便实现了6个发动机挡位。仿真结果表明,通过“DH-ST 6+2”专用混动变速箱不仅可以帮助车辆实现运动性能以及220kW的系统性能,还可以获得较低的WLTC油耗,百公里仅为4.5L。

1 采用了舍弗勒后轴两挡电机和发动机前置BSG电机的WEY P8带来了流畅动力输出

2 采用舍弗勒P2型式的插电混合动力车长安 EADO PHEV带来了出色的节能效果

3 采用舍弗勒P0型式的48V长安 EADO以低成本带来绿色出行

针对内燃机和48V轻混技术

舍弗勒在研讨会上展示了针对传统内燃机、变速箱及针对这些系统混动化的一系列解决方案,舍弗勒开发了用于实现三缸发动机停缸的可切换滚子摇臂技术,并已在福特车型上实现量产。此外,舍弗勒还在一台测试发动机上进行了滚动停缸技术的测试。滚动停缸技术与静态停缸技术相比可以使油耗进一步降低2%,同时不会影响发动机的排放。舍弗勒预计未来采用48V系统的轻混动力车市场的增长尤其强劲。2030年,P0驱动系统年产量预计可达2000万台左右。 一块小巧低成本的锂电池就可以用于能量的储存,回收的能量可用于重启发动机(启停模式),还可用于车辆滑行或助力。为了保证附件皮带驱动系统在不同工作模式间动态切换时的系统性能,舍弗勒正在开发一款全新的附件皮带张紧器产品——机电一体化主动式张紧器。

未来几年,48V解决方案也将在其他构型的混合动力系统中得到越来越广泛的应用。此类应用的目的在于将电驱动装置的功率提升至20kW以上,并提高动力系统的整体效率和排放性能。在P1混合动力模块中,48V电机位于发动机曲轴上,在不受速比影响的情况下与发动机转速进行耦合。位于发动机与变速箱之间的48V P2混合动力模块可实现更高效的能量回收和节能策略。对径向安装空间较小的横置前驱车型来说,舍弗勒也开发了相应的驱动装置。该装置采用平行轴式布局方式,通过皮带或链条与变速箱输入轴相连。除了制动能量回收,该系统还可以实现低速纯电行驶,适用于交通拥堵路况或泊车。此外,舍弗勒48V混合动力模块不仅可以助力车辆加速,还可以实现滑行启停进一步节油,这意味着车辆在发动机关闭并且动力总成脱开的情况下依然可以向前行驶。系统集成的自动离合器可以帮助发动机在启动后迅速提高到相应转速,大大提高了车辆重新启动的舒适性。此外,舍弗勒P2混合动力模块还可以经济高效地实现手动变速箱混合化。

在参观完理论环节后的实践环节更加精彩,共有7部车供大家试驾体验,包括了P2形式的插电混合动力车长安 EADO PHEV、P0+P4型式的插电混合动力SUV长城 WEY P8 PHEV、P0型式的48V长安 EADO、采用ECM(电控AMT)变速器的五菱宏光S3、采用7挡DCT的领克02、采用后置轮毂电机的试验车上汽荣威e50 IWD、采用48V P2形式的试验车福克斯。舍弗勒许多新技术都在这7款车型中得到了体现,对于大家来说体验之后也是收获满满。

4年一次的舍弗勒技术研讨会已成功举办40年,如今的研讨会已经扩展到了中国,并且这也是在中国第二次举办。每届研讨会,舍弗勒向客户展示的最新创新成果已经从最初探讨变速箱产品和技术,扩展到节能减排解决方案、动力总成电气化和未来出行方式等领域。在舍弗勒的技术盛宴上,精美的菜肴让食客们大快朵颐。得益于丰富的产品和技术,显示出舍弗勒在打造未来驱动技术方面扮演着重要的角色。除了产品大餐外,还有为期一天半、囊括了30多场技术演讲的研讨会。舍弗勒集团及大中华区的技术专家分享了舍弗勒在发动机、变速箱、底盘和电驱动等整个汽车动力总成领域的最新研发成果。聚焦城市交通、数字化、能源链及仿真的四大主题展区凸显了舍弗勒在这些领域的技术专长和创新能力。本届研讨会让大家全方面感触了舍弗勒的技术专长和创新能力。

舍弗勒集团副首席执行官兼首席技术官彼得·古兹默教授

全球电驱动的趋势已经非常明显,电驱动有非常明显的优势,同时,混动和纯电动将会长期并存。电驱动非常好地符合了城市出行的需求,舍弗勒关于电驱和动力总成的结合,最好结合的概念就是Schaeffler Mover概念车。

舍弗勒所推出的概念车并不会取代城市里的汽车,但是能够很好地响应城市出行的三大趋势,分别是电驱动、互联驾驶和自动驾驶三大趋势。Schaeffler Mover概念车通过将底盘、线控和动力总成全部结合在一起,形成了Mover四个舍弗勒智能转向驱动模块,这个Mover上没有方向盘,也没有转向杆,而是采用线控驱动的技术。

我们已经将Formula E里面的丰富经验应用到民用车开发,这个Formula E的团队正在开发。主题演讲中所看到的电驱动整个系统的开发团队,包括将电驱动,包括操控性、电池的续航能力、热动力、冷却性能以及能量流动等重要的比赛的反馈,应用到我们整套舍弗勒电驱动开发当中,所以我们可以从赛车比赛当中学到很多东西,应用到民用。另外舍弗勒已经做出非常明确的决定,舍弗勒会继续留在Formula E,接下来的几个赛季将是更加竞争激烈的赛季,宝马替代雷诺车队,还有保时捷宣布明年会参加比赛。

我们更多的是展示舍弗勒的研发方向和能力,展示我们非常强大的集成能力,把动力总成和底盘相结合的技术,这是一个展示,并不表明舍弗勒要往整车厂方向发展,或者出行公司发展,我们定义为是整车厂的合作伙伴,在整车领域和出行领域的合作伙伴,不管是已经有名气的老厂、大厂,还是新进入的出行领域和整车领域的新厂,我们都是他们的合作伙伴,合作伙伴才是定义。

中国的厂商已经在使用舍弗勒非常先进的模块了,部分中国厂商已经应用了舍弗勒的技术,分别是P2混合动力模块和电桥系统,我们很高兴被选为这两方面中国合作厂商的合作伙伴,舍弗勒在机电一体化方面具有非常强大的整合功能,此次展出的动力矩阵就可以说明这一点。许多人认为电动车或新能源车的核心部件就是电机,事实上整个动力总成是电机和机械系统的结合,比如一挡或两挡变速箱等,再加上一个控制软件控制所有东西,这个是舍弗勒拥有非常强大的能力和竞争力所在,我们完全有能力成为中国汽车厂商零部件供应商的系统整合方,我们对全球市场也是这样,中国市场在选用舍弗勒先进的混合动力模块方面是走在了全球前列。

猜你喜欢
舍弗勒变速箱动力
学习动力不足如何自给自足
舍弗勒贸易(上海)有限公司
舍弗勒贸易(上海)有限公司
舍弗勒贸易(上海)有限公司
舍弗勒贸易(上海)有限公司
带你走近一个你不知道的自动变速箱
胖胖一家和瘦瘦一家(10)
浅析农机用变速箱壳生产工艺的改进
艾里逊变速箱助力日野FE系列
基于动力换挡变速箱换挡控制策略的研究