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“混合動(dòng)力汽車自動(dòng)變速器技術(shù)是混合動(dòng)力總成技術(shù)的關(guān)鍵之一。當(dāng)前,無級(jí)變速是混合動(dòng)力汽車采用最多的傳動(dòng)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(jí)自動(dòng)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(dòng)力中的應(yīng)用情況。
MT(手動(dòng)變速器)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、傳動(dòng)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(diǎn):變速器缺乏自動(dòng)控制,不能調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn),整車控制難以實(shí)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(jī)械自動(dòng)變速器)應(yīng)用于混合動(dòng)力,成本低,傳遞扭矩可靠,傳動(dòng)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(jí)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(dòng)變速器)結(jié)構(gòu)簡單,傳動(dòng)效率高,質(zhì)量輕,換擋迅速、平穩(wěn)、無動(dòng)力中斷。但是,DCT應(yīng)用較晚,尚無成熟產(chǎn)品用于混合動(dòng)力。 AT(液力自動(dòng)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(dòng)變速器。AT 由液力變矩器、行星齒輪機(jī)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(dòng)性能,并且在一定范圍內(nèi)有無級(jí)變速與變矩的能力,對負(fù)載有良好的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。行星齒輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、效率高和工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。上述特點(diǎn)決定AT適合大功率傳動(dòng)。但是,其機(jī)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度大,設(shè)計(jì)制造、維護(hù)困難,燃油經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。 ISG(直接集成在發(fā)動(dòng)機(jī)主軸上的汽車起動(dòng)發(fā)電一體機(jī))型混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)將ISG 電機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接連接,取代發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪,其后接離合器和CVT。 BSG(皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī))雙電機(jī)型混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過鏈或帶耦合方式與一個(gè)小功率電機(jī)扭矩耦合連接。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出端通過磁場耦合方式與一個(gè)大功率電機(jī)扭矩耦合連接。與ISG 型傳動(dòng)系統(tǒng)相比,其兩個(gè)電機(jī)工作相互獨(dú)立。 另外還有THS混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。豐田是世界上第一家商業(yè)化量產(chǎn)THS混合動(dòng)力傳動(dòng)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(dòng)力的燃油效率,但是,其本身效率對整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)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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