探讨商用车变速器和驱动技术的未来

本刊实习记者 窦伟杰 文/图

探讨商用车变速器和驱动技术的未来

本刊实习记者 窦伟杰 文/图

在国内市场，不论是传统动力还是混合动力商用车，动力传动或驱动系统技术和市场规模提升的难点似乎主要都集中在以AMT为主的自动变速器、控制技术开发及与整车的系统集成技术上。

The 7thTM Symposium China-ICE, HEV and EV Transmissions and Drives Held in Shanghai

The 7thTM Symposium China-ICE, HEV and EV Transmissions and Drives was held in Shanghai from April 23 to 24, 2015.A branch conference of Commercial Vehicle was set up for the first time, and SINOTRUK, Yutong, CATARC, ZF，Beijing Institute of Technology and other major manufacturers, spare parts providers and science and technology institutes were invited to take part in the event and discussed issues of development trend of transmission technology and future strategy in commercial vehicles industry.

上海车展同期，由中国汽车工程学会和中汽翰思管理咨询公司联合举办的第7届国际汽车变速器和驱动技术研讨会于4月23—24日在上海举行。本届会议首次设立了商用车分会，邀请了中国重汽、宇通、中汽中心、采埃孚、伊顿、AVL、里卡多、威伯科、创世奇、北理工及美国EDI等多家主机厂、零部件企业及科研机构，共同探讨了商用车变速器领域内的技术趋势和未来战略，为行业发展建言献策。

自动变速器推广难

自动变速器是商用车技术升级及新能源汽车发展的关键技术之一，由于我国商用车的年燃油消耗量约占汽车总耗油量的1/2，商用车的油耗和排放水平还比较落后，仅从防治雾霾和燃油经济性的角度考虑，商用车的节能减排甚至比乘用车更重要。此外，由于国家已开始实施《重型商用车辆燃油消耗量限值》和国Ⅳ排放法规，未来到2020年将很可能像乘用车一样，实施非常严格的油耗和排放标准(如欧Ⅵ)，现在已经到了加大力度开发节能减排技术的关键时期。

目前商用车技术的发展趋势是节能减排、驾驶舒适性、轻量化、智能化和系统集成等，多数都离不开包括AMT在内的自动变速器的支撑。在国内市场，不论是传统动力还是混合动力商用车，动力传动或驱动系统技术和市场规模提升的难点似乎主要都集中在以AMT为主的自动变速器、控制技术开发及与整车的系统集成技术上。国内AMT重型商用车投放市场已有几年，但规模仍上不去，与AMT及与整车匹配的品质不无关系。AMT及其他自动变速器的应用是提高驾驶舒适性、运输效率以及智能化的关键。目前混合动力商用车采用的直驱技术难以长远满足用户对整车性能和效率的要求，仍然需要采用自动变速器。此外，有的整车企业不得不自己开发混合动力变速器技术，这在商用车供应链上是一种错位。

新技术带来新希望

中国重型汽车集团有限公司技术中心汽车传动设计院副院长、高级工程师李法友做了主题为“AMT的春天到了吗？国内商用车AMT发展趋势探讨”的演讲。报告结合中国重汽和采埃孚等公司的AMT在国内外市场的销售情况，发现在欧洲商用车AMT占有率已达80%，而且AMT在一些车型上已成为标配。从用户利益、节能减排、技术前瞻、国外发展等方面来看，AMT将是商用车技术发展的必然趋势。李法友认为，行业标准落后、研发试验等方面巨大的投入、售后服务等是制约国内商用车AMT市场发展的因素。他希望通过政府的引导、推广方面的突破、完善的售后服务，促进AMT市场的发展。

伊顿商用汽车变速器工程总监Todd Simione介绍了双离合变速器。他表示，双离合器变速器经过30多年的演变，只是在近10年才得以批量应用。商用车DCT系统要适应各种车桥的速比、车辆级别、质量和载荷，对运输车队还要有可行的投资回收期，这些苛刻的要求给以往DCT的应用带来很大挑战。新的变速器和离合器结构及控制技术创新为开发高效的动力总成提供了解决方案。或许DCT的发展将给商用车动力总成的发展带来巨大变化。

采埃孚商用车事业部中国区应用技术总监王岳认为，轻量化、智能化、高度系统集成、良好的燃油经济性和驾驶舒适性将成为现代新型商用车的主要发展方向。他详细介绍了采埃孚新一代商用车用机械自动变速器系统TraXon，该变速器采用模块化设计，可以和单双片离合器、双离合器模块、混合动力模块、变矩器模块以及全功率取力器匹配，适应不同传动系统布置及各种应用工况的需求；通过系统集成设计，除实现传统的功能外，还可实现自适应巡航控制、主动制动系统适应、基于GPS的预换挡以及其他高级驾驶员辅助功能。

里卡多公司动力传动和变速器系统首席工程师Tony O’Neill与大家探讨了中国重卡变速器的未来，阐述如何借鉴欧美的经验并结合新的技术为中国市场成功开发最先进的AMT。Tony O’Neill介绍了MT、AMT和DCT的最新技术发展、演变过程及未来10～15年将走的技术路线。国外应用的经验告诉他，在重卡领域AMT将发挥愈加重要的作用。为此，AMT的性能和可靠性需要像欧洲和北美那样得到改善。

中国汽车技术研究中心标准化研究所副总工程师金约夫认为，传统的管控方式对于混合动力减排的促进作用不大，只有采用联合管控方式才能促进混合动力既节油又减排。AVL开发工程师Siegfried Anschuber认为，目前主流商用车混动系统之一P2结构有很多优点，也有很多缺陷。如在发动机和变速器之间的电机增加了旋转质量因而影响扭转振动性能、NVH、AMT同步器的同步性能及安全。另外，针对不同的市场需求，要有不同的发动机+电机+变速器的组合，为此需要大量的应用开发，因而增加了成本和投放市场的时间。AVL对现有混动系统的概念进行了详细的调研，设计了一个基于P3结构的混动系统，具有与不同的发动机+变速器组合进行集成的优势。该系统采用一个带有爪型离合器的两速齿轮箱，及一个三级气动缸实现精确换挡。P3采用一个高速电机，布置在传动轴外，这使电机的选择更加灵活。此外，P3还具有高电压系统失效时自动脱开电机以及动力换挡等功能。

北京创世奇科技有限公司总裁朱荣辉表示，在国际市场，液压混合动力技术已在城市运输车辆上得到应用，节油效果显著。该公司自主创新开发的具有能量回收功能的自动变速器是利用液压技术与机械技术相结合，采用混联结构，在具有制动能量回收与释放功能的同时实现分段无级变速的技术，尤其适用于环卫、公交、邮政、物流运输、装载机和其他需要频繁起停的车辆。公司通过与北京环卫集团近5年的合作，已初步建立起配套商体系，在其16 t压缩式垃圾车上完成了各项性能试验和可靠性试验，节油率达到20%～35%，且在起步加速阶段PM和NOx减排效果明显。

在国际上首次提出插电式混合动力概念并一直致力于推广该技术的EDI首席技术官Andrew A.Frank介绍了EDI公司用于所有商用车的PHEV技术路线。与纯电动和燃料电池汽车相比，在现在和未来的市场，PHEV或增程式的成本或许最低，且满足或超过所有的性能要求。PHEV可以从现在减少从油井到车轮(W2W)的能耗及CO2排放开始，在最短可能的时间内过渡到零W2W能耗和CO2排放。此外，EDI还展示了如何实现无缝过渡。这些PHEV商用车将从使用化石燃料转向使用更低成本的CO2零排放的电能和生物燃料(这些电和燃料皆来自太阳能、风能和水电)，且只需要很低的或不需要燃油基础设施投资。