SMM網(wǎng)訊：尊敬的詹總，尊敬的各位嘉賓，大家下午好，我是來(lái)自科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司的于海生。今天跟大家分享的內(nèi)容是關(guān)于混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成技術(shù)最新解決方案。內(nèi)容包括幾個(gè)方面，科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司這個(gè)名字比較新一些，但是我們公司的一個(gè)合資方是吉利，我們?cè)瓉?lái)叫做吉利電子傳動(dòng)有限公司，已經(jīng)有十多年的歷史?？屏h(yuǎn)混合動(dòng)力有限公司是由湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司與吉利汽車(chē)合資而成立的，主要做混合動(dòng)力總成系統(tǒng)，包括變速箱和動(dòng)力系統(tǒng)的公司。公司的總部在長(zhǎng)沙，我們?cè)谏虾５貐^(qū)，目前主要是研發(fā)和對(duì)應(yīng)的小批量的生產(chǎn)。整個(gè)科力遠(yuǎn)集團(tuán)的戰(zhàn)略是混合動(dòng)力戰(zhàn)略，主要是打造一個(gè)提供鎳氫混合動(dòng)力總成系統(tǒng)的一個(gè)解決方案供應(yīng)商。對(duì)于我們CHS來(lái)講，科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力有限公司，主要是要做最值得信賴的混合動(dòng)力總成系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)商。公司提供的產(chǎn)品在前面內(nèi)容中進(jìn)行了介紹，主要是電池和電池包管理系統(tǒng)，鎳氫電池包和對(duì)應(yīng)混合動(dòng)力變速箱，這兩個(gè)系統(tǒng)組合起來(lái)就可以成為一個(gè)動(dòng)力總成系統(tǒng)。
對(duì)于混合動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)講，我們?yōu)槭裁葱枰旌蟿?dòng)力系統(tǒng)，傳統(tǒng)車(chē)這個(gè)地方有兩張圖，其中前面的這一張圖是我們整車(chē)的驅(qū)動(dòng)需求，后面的圖是發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖?？梢钥吹剑瑢?duì)于整車(chē)來(lái)講，有一個(gè)非常大的扭矩范圍的需求，同時(shí)范圍要求比較窄。
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講，轉(zhuǎn)速范圍比較寬，怎么解決這個(gè)問(wèn)題，需要通過(guò)一個(gè)變速箱解決，傳統(tǒng)的動(dòng)力總成當(dāng)中，有AT、BCT、MT等等這樣一些變速箱系統(tǒng)。為了更好地做到節(jié)能和減排，如何來(lái)選擇更好的動(dòng)力總成系統(tǒng)，我們通過(guò)分析，無(wú)論是采用純電動(dòng)也好，或者采用混合動(dòng)力也好，采用傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)也好，它在整個(gè)的過(guò)程當(dāng)中，采用這樣的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)分析，總是有系統(tǒng)效率最優(yōu)的區(qū)間。我們從這張圖當(dāng)中可以看到，從上面的這樣一個(gè)循環(huán)圖可以看到，有一些用紅色標(biāo)注出來(lái)的地方，代表著發(fā)動(dòng)機(jī)必須工作的地方。在區(qū)間內(nèi)工作，通過(guò)整個(gè)循環(huán)，無(wú)論純電動(dòng)也好、混合動(dòng)力也好，在整個(gè)循環(huán)下可以得到最優(yōu)的系統(tǒng)效率，同時(shí)在下面這一張圖當(dāng)中，可以看到對(duì)于不同的車(chē)速段、扭矩下，純電動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)工作，它們的一個(gè)效率區(qū)間，所以我們?cè)谶x擇整個(gè)混合動(dòng)力總成系統(tǒng)的過(guò)程中，或者匹配整個(gè)系統(tǒng)效率的過(guò)程中，按照系統(tǒng)最優(yōu)的方式進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選型。
要形成這樣一個(gè)混合動(dòng)力總成系統(tǒng)有各種各樣的方式，有單電機(jī)加傳統(tǒng)的變速箱，有通常所說(shuō)的并聯(lián)系統(tǒng)，也有全新設(shè)計(jì)的混聯(lián)系統(tǒng)。目前比較知名并且實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有Prius的混聯(lián)系統(tǒng)，還有GM的雙?；旌蟿?dòng)力，還有有一些概念，雙轉(zhuǎn)子的，同時(shí)還有一些串并聯(lián)的一些系統(tǒng)。通過(guò)我們引入電機(jī)，加整個(gè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)構(gòu)型的不同的變化，這也是基于我們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)型的分析，有各種各樣的構(gòu)型，這里只是舉出幾個(gè)例子。
相對(duì)而言，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的依賴程度，從這個(gè)表格當(dāng)中可以看出來(lái)，傳統(tǒng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)，區(qū)別在充電基礎(chǔ)設(shè)施，我講的這個(gè)混合動(dòng)力是不插電的，對(duì)于目前的基礎(chǔ)設(shè)施是沒(méi)有依賴的，但是純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的都有依賴。從整個(gè)大氣污染程度來(lái)講，這個(gè)地方可以看出，無(wú)論是第一次獲取能源，還是在具體的使用過(guò)程當(dāng)中，傳統(tǒng)車(chē)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較偏高的，所以我們要往電動(dòng)化的方向去發(fā)展我們的汽車(chē)。對(duì)于混合動(dòng)力來(lái)講，純電動(dòng)有一個(gè)特點(diǎn)，就是我們?cè)诘谝淮潍@取能源的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生比較高的污染，但是對(duì)于我們城市的用戶來(lái)講，我們可以獲得一個(gè)比較好使用環(huán)境，這樣不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
對(duì)于混合動(dòng)力來(lái)講，它的整個(gè)污染程度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較適中，對(duì)于插電要看具體的使用情況。由于前期的一些導(dǎo)向性的原因，一些插電系統(tǒng)，在非插電狀態(tài)下，它的油耗相對(duì)傳統(tǒng)車(chē)來(lái)講并沒(méi)有很大的改善，所以它的污染程度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高。但是隨著我們標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化，我們插電式混合動(dòng)力也會(huì)往一個(gè)比較好的方向去發(fā)展。從具體的使用細(xì)分市場(chǎng)上來(lái)講，從長(zhǎng)途的使用，還有城市短途的使用，公交以及出租車(chē)、專(zhuān)車(chē)等使用領(lǐng)域來(lái)講，可以看出在傳統(tǒng)汽車(chē)領(lǐng)域，它比較適合用在長(zhǎng)途行使的過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)樗梢韵覀冞@樣一個(gè)里程的焦慮等等這樣一些方面的影響。
CHS系統(tǒng)跟它是一類(lèi)系統(tǒng)，它是通過(guò)整個(gè)構(gòu)型的設(shè)計(jì)將發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)和輸出軸連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合。這是動(dòng)力總成系統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)，從中可以看出兩個(gè)電機(jī)全部在主箱體里面，所有的齒輪都是在前箱體里面，混合動(dòng)力變速箱里邊包含了電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速驅(qū)動(dòng)，可以取代傳統(tǒng)的變速箱。這樣可以減少對(duì)于變速箱的依賴。
這是整個(gè)變速箱所涉及到的一些關(guān)鍵部件，包括這樣幾大部分。包括齒軸件、箱體、液壓系統(tǒng)、電機(jī)等四部分。這是系統(tǒng)的剖面圖，從這個(gè)圖當(dāng)中可以看的更清晰，電機(jī)布置的位置、制動(dòng)器、行星排、液壓系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的位置，所以這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)非常典型的機(jī)電液一體化的系統(tǒng)，它也是屬于目前整個(gè)混合動(dòng)力領(lǐng)域最復(fù)雜的系統(tǒng)，包括我剛才提到的很多動(dòng)態(tài)的控制技術(shù)，系統(tǒng)里邊必須解決掉，才能夠?qū)崿F(xiàn)我們一個(gè)完整的整車(chē)的匹配。
通常用杠桿圖的方式來(lái)解釋這類(lèi)系統(tǒng)的工作原理。雙行星排可以等效成四根杠桿，分別連接對(duì)應(yīng)的小電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)，車(chē)輪和大電機(jī)，從圖中可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)是與輸出軸(車(chē)輪)無(wú)法解耦，系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，無(wú)法和車(chē)輪脫開(kāi)，這也是目前市面上這類(lèi)分流系統(tǒng)里邊普遍都是這樣去做的，包括豐田的系統(tǒng)，包括GM的系統(tǒng)，都是無(wú)法和車(chē)輪進(jìn)行分開(kāi)的。所以，在啟動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中，怎么去防止在啟動(dòng)沖擊，是重點(diǎn)要解決的問(wèn)題。大家都非常清楚，傳統(tǒng)車(chē)只是啟動(dòng)一次，對(duì)于混合動(dòng)力來(lái)講，整個(gè)車(chē)輛的生命周期有70萬(wàn)次的啟動(dòng)，并且無(wú)意識(shí)，怎么解決啟動(dòng)過(guò)程中沖擊，這類(lèi)系統(tǒng)要重點(diǎn)解決的。
對(duì)于加速過(guò)程中的控制，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中有一些優(yōu)化的需求，在加速過(guò)程控制，都是按照最優(yōu)化點(diǎn)，按照這個(gè)目標(biāo)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制。對(duì)于中速控制，這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于制動(dòng)器B2可以鎖止，這就是為什么要設(shè)計(jì)B2，就是為了提高效率。在車(chē)速70到120公里這樣一個(gè)范圍之內(nèi)，可以把整個(gè)制動(dòng)器B2鎖止，可以提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
對(duì)于高速，整個(gè)系統(tǒng)也是工作在效率最優(yōu)的區(qū)間內(nèi)?？梢钥吹?，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，基本上都是圍繞著最優(yōu)點(diǎn)做控制，混聯(lián)系統(tǒng)才能夠去實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率的最優(yōu)控制，在各類(lèi)混合動(dòng)力的構(gòu)型當(dāng)中也是屬于比較高的，因?yàn)樗蟹浅挿旱倪@樣一個(gè)自由度。
剛才提到幾種工作模式，從動(dòng)畫(huà)當(dāng)中大家可以看到比較清晰，整個(gè)運(yùn)行工作中，這四根杠桿始終處于動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程中，這個(gè)時(shí)候你可以看出，每根杠桿對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的要求，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，都可以在杠桿圖當(dāng)中得到充分的體現(xiàn)。
具有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，有四項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利，有32項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利。整個(gè)系統(tǒng)可以取代變速箱，是一套無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，最近這幾年的概念已經(jīng)比較清晰了，由傳統(tǒng)的CVT，也有E-CVT，它就是典型的E-CVT系統(tǒng)。通過(guò)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的耦合實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。由于它可以有更寬泛的自由度，所以說(shuō)它具有非常好的經(jīng)濟(jì)性。
對(duì)于控制上來(lái)講，前面講工作原理的時(shí)候，這套系統(tǒng)，無(wú)論是變速箱控制，還是能量管理控制，屬于比較復(fù)雜的，除了實(shí)現(xiàn)這些功能之外，還要保證性能，怎么去保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠，我們?cè)谡麄€(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中遵循功能安全架構(gòu)的方式做整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，目前來(lái)講都已經(jīng)應(yīng)用在產(chǎn)品當(dāng)中。剛才提到去做整個(gè)系統(tǒng)的控制，基本上完全基于建模的方式實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
在前面的循環(huán)當(dāng)中，怎么做出來(lái)的，在紅色的區(qū)域內(nèi)必須是發(fā)動(dòng)機(jī)工作，這是基于我們整個(gè)全局優(yōu)化的控制方式，在那些區(qū)域系統(tǒng)效率是最低。怎么來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)效率最低，還是回到我們這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，由于它有四根軸，具有非常寬泛的自由度，所以在整個(gè)過(guò)程中，雖然有無(wú)數(shù)的點(diǎn)，但是可以通過(guò)離線的方式，找出最優(yōu)的控制點(diǎn)，考慮電機(jī)的效率，考慮發(fā)動(dòng)機(jī)最佳的油耗，同時(shí)考慮電池的效率和整車(chē)的這樣一個(gè)需求。這個(gè)地方也可以看到，關(guān)鍵零部件，電機(jī)、電池和發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，對(duì)于整個(gè)油耗來(lái)講至關(guān)重要。目前發(fā)動(dòng)機(jī)的水平也在逐步提升，但是相對(duì)于國(guó)外的水平，國(guó)外已經(jīng)可以做到210克/kwh這樣的油耗水平，但是我們現(xiàn)在是245克/kwh。搭載我們這個(gè)系統(tǒng)的油耗，目前只能做到4.9L/100km，但是第四代Prius的混動(dòng)數(shù)據(jù)大家可以看到，可以做到3.7 L/100km，當(dāng)然發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)方面，還有制動(dòng)系統(tǒng)等等，剛才也提到了這樣的一些關(guān)鍵技術(shù)。
這是工況測(cè)試結(jié)果。整個(gè)系統(tǒng)按照最優(yōu)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)、整個(gè)電機(jī)的工作點(diǎn)?？梢钥吹剑l(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)域，完全是在一個(gè)比較窄的帶上，這個(gè)基本上就是發(fā)動(dòng)機(jī)最佳油耗區(qū)域。這個(gè)系統(tǒng)剛才提到了，它是有非常好的擴(kuò)展性，體現(xiàn)在既可以用來(lái)做混合動(dòng)力系統(tǒng)，當(dāng)然我們現(xiàn)在用我們公司自己的電池，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了，在今年的8月30日要上市的帝豪混合動(dòng)力系統(tǒng)，目前油耗是4.9 L/100km。同時(shí)搭載我們公司的這樣一個(gè)混合動(dòng)力的變速箱，這樣可以用來(lái)開(kāi)發(fā)一款插電式的混合動(dòng)力系統(tǒng)。目前也在帝豪上已經(jīng)完成了第一輪車(chē)的開(kāi)發(fā)，在2017年的年中我們也會(huì)推向市場(chǎng)，針對(duì)這一款插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)。把發(fā)動(dòng)機(jī)去掉有兩個(gè)電機(jī)，兩個(gè)制動(dòng)器，是一個(gè)非常好的三擋的純電動(dòng)自動(dòng)變速箱，里面由于有兩個(gè)電機(jī)，所以整個(gè)系統(tǒng)成本相對(duì)來(lái)講比較高一點(diǎn)，但是它確實(shí)是非常高效的純電動(dòng)的系統(tǒng)。
我們公司目前現(xiàn)有的產(chǎn)品是輸出扭矩達(dá)1800Nm的系統(tǒng)，公司目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了2800Nm的系統(tǒng)，和輸出扭矩達(dá)到18000Nm系統(tǒng)，可以覆蓋到帝豪車(chē)、EC8、8到12米公交車(chē)。對(duì)于剛才提到的2800牛和1800牛系統(tǒng)，它整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)型針對(duì)前期開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)做了調(diào)整，仍然是四軸方案，有非常好的優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)谌碌臉?gòu)型當(dāng)中，回避掉了我們?cè)瓉?lái)的方案構(gòu)型上的缺點(diǎn)，這個(gè)地方我沒(méi)有展示出來(lái)，就是在2800牛和18000牛輸出的這樣一個(gè)變速箱當(dāng)中，對(duì)構(gòu)型進(jìn)行了優(yōu)化，這個(gè)我們已經(jīng)完成了A樣機(jī)的開(kāi)發(fā)。
剛才提到我們這個(gè)系統(tǒng)比較適合于用來(lái)搭載插電式混合動(dòng)力，基于目前的方案，最高測(cè)速可以做到90公里，當(dāng)然我們這個(gè)系統(tǒng)也可以在輸入軸上加一個(gè)離合器，目前我們正在開(kāi)發(fā)，這個(gè)系統(tǒng)就可以完全覆蓋到120公里，或者140公里的這樣一個(gè)純電動(dòng)的車(chē)速。這個(gè)時(shí)候它具有三檔的純電動(dòng)運(yùn)行模式，剛才提到，因?yàn)樗旧砭褪且粋€(gè)三擋的純電動(dòng)變速箱。同時(shí)，對(duì)于混合動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)來(lái)講，和我們前面提到的系統(tǒng)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)還是一樣的。我們這個(gè)系統(tǒng)，剛才已經(jīng)跟大家介紹了很多，從混合動(dòng)力系統(tǒng)，從整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，電動(dòng)化無(wú)疑是一種必然的趨勢(shì)，剛才從對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的依賴，能量轉(zhuǎn)化的效率，對(duì)大氣的污染、還有多種用途方面，混合動(dòng)力總成系統(tǒng)，包括插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)，在是一款非常好的產(chǎn)品，并且這個(gè)系統(tǒng)可以覆蓋從純電動(dòng)到插電式，到混合動(dòng)力這樣一個(gè)全方位的覆蓋。
謝謝大家，歡迎各位提出寶貴的意見(jiàn)，謝謝。
原標(biāo)題:科力遠(yuǎn)于海生：混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力總成技術(shù)最新解決方案
