【汽车与环境】上汽方伟荣:乘用车变速箱技术发展趋势

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9月20-21日,由中国人才自学汽车人才专业委员会指导,国家特聘专家汽车组及盖世汽车主办的"2019(第七届)汽车与环境创新论坛"隆重举办,论坛以俩个主论坛加六个平行论坛的形式,携百名行业权威嘉宾,一起探讨中国汽车产业在转型升级的新形势和新常态下,整车厂与零部件企业协同创新、升级做强、一起应对严峻市场和产业变革挑战之发展路径。以下为上汽技术中心变速箱部总监方伟荣演讲内容实录:



上汽技术中心变速箱部总监方伟荣

当我们下午好!我发言的题目是乘用车变速箱技术发展趋势。

第一每段中国乘用车市场变速箱配置现状,第二每段国内乘用车自动变速箱开发现状,第三每段探讨一下乘用车变速箱发展方向。    

1 、中国乘用车市场变速箱配置现状

1.1 中国乘用车市场乘用车的配置现状:

国内自动变速箱和手动变速箱的比例为400.7%和39.3%。自动变速箱中,AT变速箱约占34%,其中6AT占25%,其次是CVT11.6%,DCT11.5%。MT中5MT占主要地位,33.12%,6MT6.23%左右,我记得2013年时MT以48%首次低于自动变速箱,这俩趋势还在延续。

1.2 分排量的变速箱类型占比发动机的排量越高配备MT变速箱的比例越低,MT变速箱主要匹配在1.0-1.6发动机上,其次为1.5T-1.6T发动机。AT变速箱位于自动以上汽乘用车为例,2.0T 发动机不考虑手动变速箱,在1.5T发动机的比例在10%左右,1.5-1.6发动机的比例约400%。

1.3 不同派系的变速箱占比对比:自主品牌MT占比较高的比例,日系以CVT为主,美系、韩系、法系以AT为主,德系是DCT较多,但仍少于MT。

1.4 自主品牌:机会自主车型大多价格较低,主打性价比,可是我 仍以手动变速箱为主,占比超过71%。而自动变速箱多搭载于自主SUV车型,但机会缺陷成长期期是什么是什么期是什么的句子图片 的核心供应商,多为结构采购,且供应商选者较为分散,可是我 类型也较多。其中AT变速箱占比最高,达到14%。

小结:

1,自动变速箱位于主要市场份额,约占全版变速箱市场的400.7%,其中AT变速箱,约占34%。

2,自主品牌机会自主车型大多价格较低,主打性价比,仍以手动变速箱为主。日系以CVT为主,美系、韩系、法系则AT车型为主,德系车型DCT较多,但仍少于AT。

3,国内自主4AT/6AT的变速箱技术,经太少年的研发,逐步被市场接受,事先刚开始批量进入市场。一起随着2020年爱信与国内多家主机合资工厂6AT产品的投产。6速将成为AT的主流产品。

4,国内自主的CVT变速箱,在成本压力的驱动下,近年得到快速发展。上汽乘用车,上汽五菱,万里扬开发的CVT新产品,2018年事先刚开始逐步进入市场。

5,随着国内自主AT/CVT技术的成长期期是什么是什么期是什么的句子图片 ,以及爱信本地化生产6AT产品的投产,手动变速箱的市场份额降进一步减少。

2、国内乘用车自动变速箱开发现状

2.1 AT自动变速箱

4009年,吉利全资收购澳大利亚DSI自动变速器公司,产品陆续搭载在博越,博瑞等车型。2014年将DSI的61%股权出售给了双林集团。

2014年4月,华泰汽车6FA38 AT变速器搭载整车上市。

2014年8月,山东盛瑞8AT搭载江铃陆风X5 8AT上市。

2017年6月,东安汽发(DAE)6AT,产品正式下线。2017年9月,万里扬6AT,样机试制

2019年6月,蓝黛传动6AT下线

2019年,轩孚变速箱6AT20/28即将投产。

2.2 CVT无级变速箱

4008年,邦奇动力在南京事先刚开始生产CVT。

4009年,江麓容大CVT RDC-15小批量投产。

2012年,奇瑞CVT190批量投产,搭载车型上市。

2014年,江麓容大RDC-16投产。

2015年12月,万里扬收购奇瑞CVT业务。

2018年8月,万里扬CVT25搭载吉利,奇瑞车型投产。

2018年9月,上汽柳东VTF25变速箱投产。

2018年10月,上汽乘用车CVT1400投产。

2019年6月,万里扬CVT18搭载吉利,奇瑞车型投产

2.3 DCT双离合器变速箱

2011年9月比亚迪汽车,干式双离合变速器6DT25在深圳投产下线。

2013年5月,上汽乘用车,湿式双离合变速箱搭载荣威5400上市。

2014年5月,比亚迪汽车,湿式双离合变速器6DT35,投产上市。

2014年10月,江淮汽车, 6WDCT双离合变速器投产下线。

2015年10月,上汽乘用车, 7DCT干式双离合变速箱搭载MG GT上市

2016年08月,长安汽车, DCT170的5速双离合变速箱上市。

2016年底,红旗一汽轿车, H7搭载7DCT3400R双离合变速箱上市。

2017年4月,长城汽车, 7速DCT双离合变速箱投产。

2017年05月,一汽轿车,新建双离合项目DCT220自主变速器

2017年7月,吉利汽车, 7DCT变速箱上市。

2017年08月,长安汽车, DCT270 7速湿式双离合自动变速器上市。

2017年11月,上汽通用五菱,宝骏7400就新增柳州上汽DCT3400变速器。

2018年的4月,海马汽车,湿式双离合器上市。

2019年初,广汽传祺, 7速湿式DCT变速器。

2020年,上汽乘用车全新一代湿式中扭矩双离合变速箱将上市

小结:

1)未来自主品牌主机厂依然以开发DCT变速箱为主,CVT和AT为辅。

2)目前AT变速箱主要采购第三方产品为主,主要来源:日本爱信,韩国摩比斯,国内独立变速箱公司等。2020年后,爱信与国内多家主机合资工厂6AT产品的投产。

第三每段  乘用车变速箱发展方向

3.1 全球法规趋势及变速箱技术发展趋势

新华社石家庄12月19日电 19日13时,石家庄市内“世纪公园”,2016年监测点PM2.5和PM10实时监测数据达到1015、1132,双双“破千”。

2018年10月26日,北京大风刮出"95后"天气,天安门广场碧天如洗,美景如画。

全球雾霾比较严重,排放方面国家法规要求这么严,从法规来看这俩不全版讲了,前面可是我 老师都机会说过,全球排放法规趋同,我国2015年到2020年,排放要求从167g/km降低到→120g/km,个油油耗从6.9L降到5L。节能减排的需求,直接推动变速箱技术的发展。   

3.2手动变速箱的发展:

MT的优势:成本低、简单可靠、技术、国内产业链成长期期是什么是什么期是什么的句子图片

劣势:舒适性、操作复杂

事先讲了手动变速箱机会跌到40%了,不过它的特点是成本低,简单可靠,技术产业链成长期期是什么是什么期是什么的句子图片 ,刚刚有一段长的生命周期。对MT来说,技术发展还是有必要的。尤其是对驾驶乐趣方面,现在是对驾驶性能包括操控噪声等等提出了更高的要求。

应用匹配原则:

p 低成本入门级车型

p 运动车型,追求驾驶乐趣

p 5/6速应用原则

p 两轴/两轴半/三轴

p A0级车以5MT为主,A级车5MT/6MT,A+以6MT为主

MT尽管位于下降趋势,但刚刚位于相当长的时间,否则

MT_案例分享:轻量化、强度提升

集成式换挡系统

紧凑型同步器开发

低油量

小型差速器

壳体轻量化

润滑系统优化

轴承系统优化

热管理

MT小型化也是俩个趋势,当我们有一款变速箱可是我是1400Nm,在同样的体积下机会升到了145Nm,只有升到到400Nm。换挡系统要不断的优化,趋势是要搞集成式的轻量化的系统,第六个是油量的控制,这后面 有可是我 办法,包括有两种储油系统根据转速的变化调省油量,还有采用主动润滑的办法进一步减少搅油损失的研究,还有两种是小型化的差速器、有壳体的轻量化等。    另外同步器性方面的研究还是热点。以换挡行程为例,最早9.5mm,逐步减低到8.7、8.5,现在目标是8.2,新型的同步器的研究俩个劲这么停止过,一方面可是我减小行程会提高换挡的舒适性,一起都有效的降低轴向尺寸,利于轻量化的要求。

在NVH方面,蕴藏CPA离合器的研究正在开展,优点:相比于双质量飞轮,重量轻、成本较低;  隔振性能介于双质量飞轮和普通从动盘减振器之间,可在正常行驶转速区间内消除共振,改善变速箱NVH。通过整车传动系统调试和评估,认为在小排量三缸发动机上可采用离心摆锤减振器,取代双质量飞轮降低成本和重量。

MT_扩展 E-Clutch

MT有一点市场抱怨,一是起步难控制,容易熄火,二是离合器踏板的操纵容易使人疲劳。现在新学驾驶的人员,可是我 学的可是我AT,机会MT的学习难度大可是我 。E-Clutch的配备会大大改善这俩情況。从目前匹配的情況来看,E-Clutch技术进步非常的飞快,换挡机会不只有松油门,舒适性都有大的提高,这将延缓MT的生命力。  

新增零件

ü 变速箱挡位传感器

ü 换挡意图传感器

ü 油压传感器

ü 静液式离合器控制执行器

ü 离合器控制器

可实现功能

ü 自动控制离合器结合、释放

ü 自动起步/爬行

ü 发动机熄火保护

ü 离合器保护

ü 紧急制动脱开离合器

ü 支持减挡时启停

整车收益

ü 释放左脚,操作简单,驾驶舒适

ü 利于降低整车油耗

手动也可我太少 能搞混动

欧洲某款手动变速箱电气化技术路线

1,增加俩个电控离合器,这可提高舒适性并在可通过离合器适时断开,实现发动机脱离,减省油

2,借助并联到输出轴的电机,增加轻度混合动力功能。P3体系型态的优势在于,即使电控离合器将发动机分离,电机仍能提供牵引力。这可复杂自动驻车、电动停-走等电动操纵功能。

3,增加俩个自动换挡模块,将混合动力手动变速器扩展成混合动力手自动变速器。这俩防止方案在换挡期间可通过电机实现每段扭矩填补,从而极大改善日常行驶情況下的换挡舒适性。

3.3双离合器变速箱

双离合器的特点强度高,直接换挡响应快,可我太少 能借用MT的技术资源,劣势可是我舒适性,极端工况耐热性问题。配备的原则是中高端车型追求高驾驶性和省油的车型。DCT变速箱的强度损失研究表明:油泵的损失、轴承的损失、齿轮搅油的损失占比例较大。技术路线分析方面的研究

1、离合器是干式还是湿式?

2、离合器执行器、换挡执行器是电动还是液压?

3、对于液压系统,是高压的CSC系统还是中低压油缸系统?

4、是机械泵?是纯电动泵还是混合泵?

5、另外换挡液压系统是高压还是低压的?

SAIC将于明年推出的七速湿式DCT2400,采用了高压CSC和双电子泵,换挡系统采用高压蓄能器,另外采用了三腔型态,齿轮传动每段采用手动变速箱油,换挡操纵和离合器CSC操纵用液压油,离合器冷却单独配油,合理的配置大大降低了能耗。根据测试结果,综合传动强度和干式的相比可是我相差1.5%左右,兼顾了耐热性和强度。 

3.4 无级变速箱

型态特点:钢带带轮系统,连续无极变速

优势:

ü 省油,整车油耗达到MT水平

ü 平顺

ü 成本较AT、DCT有优势

ü 应用匹配原则:

ü 小扭矩、偏重油耗

ü 匹配三缸机时,扭矩容量设计余量需比四缸机更多

ü 匹配自然吸气发动机省油效果较涡轮增加发动机更好

应用匹配原则:

p 小扭矩、偏重油耗

p 匹配三缸机时,扭矩容量设计余量需比四缸机更多

p 匹配自然吸气发动机省油效果较涡轮增加发动机更好

无级变速箱特点是连续无级变速,可我太少 能使发动机俩个劲位于较优的工况,匹配自然吸气的发动机,整车油耗可我太少 能达到MT水平,否则换挡平顺,成本较AT、DCT有优势。SAIC去年10月投产了一款CVT, TS11。核心参数:扭矩是1400,中心距156,速比范围6.2,重量是68.5公斤,投入市场事先表现还是不错的。目前机会搭载了两款车型累计装车已超过十万台。

3.5 变速箱电气化趋势

从目前的形势看,再过5年纯粹的只有内燃机这么任何电气化的车型基本会消失。

DCT混动技术路线

基于现有的DCT产品,各家主机厂发布了P2为主的混动方案

厂     家

系         统

长安汽车

逸动    PHEV 1.0T+P2+7DCT 干式

P2 混动DCT400H(HF640)变速器A样机

广汽动力

P2+7WDCT    (广汽P2系统将搭载自主研发的1.5TM/2.0TM米勒循环发动机,并首先开发HEV版本)

一汽轿车

红旗H7  2.0L(400kW)+P2(45kW)+7DCT

长城汽车

P2+7WDCT

江淮汽车

1.5T+P2 20KW+6DCT (瑞风 S7 2017年车展)

海马汽车

1.2T+P2+7DCT

比亚迪

2.0T(320N.m)+P2.5 (110KW,2400N.m)+6HWDT45(唐)

1.5T(240N.m)+P3(110kW,400N·m)+6DDCT(秦)

吉利汽车

1.5T+P2.5+7WDCT

SAGW

P2.5+6WDCT

大众主推P2系统,长安、广汽、一汽、长城等国内厂家也纷纷跟进,当我们也基于现有的DCT产品进行了研究,目前最主要的问题是package问题。当我们另一方研究P2三离合器模块,做的预案机会比大众的三离合器方案短可我太少 能装三缸机,否则离四缸机装上去好像还有20多毫米的差距,目前在做进一步的工作,包括同步器是不是可我太少 能缩短轴向长度等。爱信以往只做双电机,最近也在推单电机的P2 8AT,到底是P2好还是双电机好?当我们的观点是可是我的,从性能来看差太少,从成可是我看,双电机是两套电机随着扭矩的上升上的比较快,P2机会变速箱价格的比重比较大,而变速箱对扭矩的成本不敏感,爱信认为是在发动机400Nm的事先是俩个临界点,超过此扭矩P2系统比较经济。

趋势总结,首先是俩个挡化,手动是高扭矩6挡,高效化未来8速是趋势,爱信来讲6速当我们准备要淘汰了,还有低泄露的液压控制模块,明年投产的变速箱是有俩个枪,执行器是用高压系统的,润滑是单独的,另外俩个是主体箱是之类于俩个MT,可是我讲起来复杂一点,否则充分地利用了每两种油的优势。    另外是电器混动化,事先讲的DCT都有做研究,DCT考虑P2,三离合模块,P3混动机会在做了,手动也混动。另外是电子泵的技术,机会就以换挡来讲上汽的决策可是我未来电子换挡占主要的优势,CVT到明年都有变成电子换挡。另外是智能化,动力控制的一体化,怠速起停自动泊车还有微滑摩控制、坡道辅助。    我的发言事先刚开始,谢谢当我们!

3.6 发展趋势分析总结

1,多档化

AT目前主流是6挡,8挡是趋势。

DCT目前七速是主流,更高的档位在研究中

2,高效化

MT配备E Clutch,档位传感器

EOP的广泛应用

液压系统压力提高

3,电气混动化

P2,P3等系统

滑动模块化

4,智能化

电子换挡的广泛应用

微滑磨控制

EOP智能供油

动力控制一体化

谢谢当我们!

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