“混合动力汽车自动变速器技术是混合动力总成技术的关键之一。当前,无级变速是混合动力汽车采用最多的传动方案。”吉林大学汽车工程学院博士付尧在博世-吉林大学CVT(无级自动变速器)校园技术论坛上讲了这番话。 付尧介绍了各型变速器在混合动力中的应用情况。
MT(手动变速器)具有结构简单、成本低廉、传动效率高、技术成熟、已经批量生产等优势。其开发难度低,控制技术简单。但是,它有如下缺点:变速器缺乏自动控制,不能调整发动机工作点,整车控制难以实现最优化,整车节能减排效果有限,驾驶舒适性也差。 AMT(电控机械自动变速器)应用于混合动力,成本低,传递扭矩可靠,传动效率高,可以与整车协调控制,比MT的燃油效率更高。其不足之处是速比有级变化、性能受限。因此,AMT适用于城市客车、载重车。 DCT(双离合器自动变速器)结构简单,传动效率高,质量轻,换挡迅速、平稳、无动力中断。但是,DCT应用较晚,尚无成熟产品用于混合动力。 AT(液力自动变速器)已经在传统汽车上应用60多年,是现有传统汽车中应用范围最广的自动变速器。AT 由液力变矩器、行星齿轮机构和液压系统构成。液力变矩器确保车辆具有良好的起动性能,并且在一定范围内有无级变速与变矩的能力,对负载有良好的自动调节能力。行星齿轮机构具有结构紧凑、传动比大、效率高和工作可靠的优点。上述特点决定AT适合大功率传动。但是,其机构复杂,技术难度大,设计制造、维护困难,燃油经济性差。 CVT结构简单,体积小,连续可变速比、安全性、舒适性、驾驶性能、燃油效率高,技术愈发成熟、现已大批量生产,适用于混合动力。付尧特别指出:“它能够极大地降低油耗、减少排放。”付尧还介绍了几种典型的CVT混合动力传动系统。 ISG(直接集成在发动机主轴上的汽车起动发电一体机)型混合动力传动系统将ISG 电机的转子与发动机曲轴直接连接,取代发动机飞轮,其后接离合器和CVT。 BSG(皮带传动启动/发电一体化电机)双电机型混合动力传动系统的发动机曲轴通过链或带耦合方式与一个小功率电机扭矩耦合连接。同时,发动机曲轴输出端通过磁场耦合方式与一个大功率电机扭矩耦合连接。与ISG 型传动系统相比,其两个电机工作相互独立。 另外还有THS混合动力传动系统。丰田是世界上第一家商业化量产THS混合动力传动系统的汽车企业。丰田公司THS-C技术的代表产品是Estima 和Alphard。 虽然CVT能够提高混合动力的燃油效率,但是,其本身效率对整个传动系统的动力传递效率有很大影响。这是付尧在研究CVT自身效率问题过程中发现的新问题。
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