“混合動力汽車自動變速器技術(shù)是混合動力總成技術(shù)的關(guān)鍵之一。當前,無級變速是混合動力汽車采用最多的傳動方案。”吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院博士付堯在博世-吉林大學(xué)CVT(無級自動變速器)校園技術(shù)論壇上講了這番話。 付堯介紹了各型變速器在混合動力中的應(yīng)用情況。
MT(手動變速器)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、傳動效率高、技術(shù)成熟、已經(jīng)批量生產(chǎn)等優(yōu)勢。其開發(fā)難度低,控制技術(shù)簡單。但是,它有如下缺點:變速器缺乏自動控制,不能調(diào)整發(fā)動機工作點,整車控制難以實現(xiàn)最優(yōu)化,整車節(jié)能減排效果有限,駕駛舒適性也差。 AMT(電控機械自動變速器)應(yīng)用于混合動力,成本低,傳遞扭矩可靠,傳動效率高,可以與整車協(xié)調(diào)控制,比MT的燃油效率更高。其不足之處是速比有級變化、性能受限。因此,AMT適用于城市客車、載重車。 DCT(雙離合器自動變速器)結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,質(zhì)量輕,換擋迅速、平穩(wěn)、無動力中斷。但是,DCT應(yīng)用較晚,尚無成熟產(chǎn)品用于混合動力。 AT(液力自動變速器)已經(jīng)在傳統(tǒng)汽車上應(yīng)用60多年,是現(xiàn)有傳統(tǒng)汽車中應(yīng)用范圍最廣的自動變速器。AT 由液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)和液壓系統(tǒng)構(gòu)成。液力變矩器確保車輛具有良好的起動性能,并且在一定范圍內(nèi)有無級變速與變矩的能力,對負載有良好的自動調(diào)節(jié)能力。行星齒輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、效率高和工作可靠的優(yōu)點。上述特點決定AT適合大功率傳動。但是,其機構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度大,設(shè)計制造、維護困難,燃油經(jīng)濟性差。 CVT結(jié)構(gòu)簡單,體積小,連續(xù)可變速比、安全性、舒適性、駕駛性能、燃油效率高,技術(shù)愈發(fā)成熟、現(xiàn)已大批量生產(chǎn),適用于混合動力。付堯特別指出:“它能夠極大地降低油耗、減少排放。”付堯還介紹了幾種典型的CVT混合動力傳動系統(tǒng)。 ISG(直接集成在發(fā)動機主軸上的汽車起動發(fā)電一體機)型混合動力傳動系統(tǒng)將ISG 電機的轉(zhuǎn)子與發(fā)動機曲軸直接連接,取代發(fā)動機飛輪,其后接離合器和CVT。 BSG(皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機)雙電機型混合動力傳動系統(tǒng)的發(fā)動機曲軸通過鏈或帶耦合方式與一個小功率電機扭矩耦合連接。同時,發(fā)動機曲軸輸出端通過磁場耦合方式與一個大功率電機扭矩耦合連接。與ISG 型傳動系統(tǒng)相比,其兩個電機工作相互獨立。 另外還有THS混合動力傳動系統(tǒng)。豐田是世界上第一家商業(yè)化量產(chǎn)THS混合動力傳動系統(tǒng)的汽車企業(yè)。豐田公司THS-C技術(shù)的代表產(chǎn)品是Estima 和Alphard。 雖然CVT能夠提高混合動力的燃油效率,但是,其本身效率對整個傳動系統(tǒng)的動力傳遞效率有很大影響。這是付堯在研究CVT自身效率問題過程中發(fā)現(xiàn)的新問題。
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