科力遠(yuǎn)張彤：下一代混合動(dòng)力系統(tǒng)和產(chǎn)品平臺(tái)規(guī)劃
圖為科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司副總經(jīng)理兼CTO張彤發(fā)表主題演講
在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2018）的“全球智能汽車峰會(huì)”主題論壇上，科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司副總經(jīng)理兼CTO張彤發(fā)表主題演講。
以下是演講實(shí)錄：
我是科力遠(yuǎn)公司的張彤，在科力遠(yuǎn)公司負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)。我要介紹的是科力遠(yuǎn)公司和混合動(dòng)力構(gòu)型，包括科力遠(yuǎn)做的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案，下一代的混合動(dòng)力系統(tǒng)和產(chǎn)品平臺(tái)規(guī)劃。
科力遠(yuǎn)公司有四個(gè)股東，大股東是科力遠(yuǎn)公司，加上吉利、長(zhǎng)安、云內(nèi)，成立兩年多。動(dòng)力系統(tǒng)的集成主要從事混合動(dòng)力，插電式混合動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)解決方案，包括混合動(dòng)力的變速箱和電池系統(tǒng)。
混合動(dòng)力構(gòu)型。
動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化一直是永恒課題，大家一直都認(rèn)為混合動(dòng)力系統(tǒng)從目前傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)向最終的電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)化。不管以后純電、插電式電動(dòng)汽車，還是氫燃料電動(dòng)汽車，過程不可逆，估計(jì)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間是和混合動(dòng)力（插電式混合動(dòng)力）相關(guān)。一般的混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型很多，擴(kuò)展式的，DCT上加電機(jī)，專用變速箱，直接設(shè)計(jì)新變速箱滿足混合動(dòng)力或者插電式混合動(dòng)力需求。有一些方案，傳統(tǒng)的變速箱方案和本田、通用第二代的麥瑞寶用的混合動(dòng)力系統(tǒng)。上面代表并聯(lián)式的混合動(dòng)力，因?yàn)檫@是最基本的構(gòu)成。并聯(lián)式的混合動(dòng)力可以延伸出很多種變形，從P0一直到P4，有發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)的，有在發(fā)動(dòng)機(jī)上做ISG，也有做P2系統(tǒng)的，也有P3系統(tǒng)的，也有P4。典型的是歐洲為代表的P2系統(tǒng)，經(jīng)過近幾年的發(fā)展基本開始成熟。
串并聯(lián)結(jié)構(gòu)比較熱，大家覺得本田系統(tǒng)是串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其實(shí)本質(zhì)上是串聯(lián)系統(tǒng)，但兩個(gè)電機(jī)之間加了離合器，某種工況有發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的功能。這個(gè)系統(tǒng)并不是本田獨(dú)創(chuàng)，比亞迪雙模系統(tǒng)以及上汽550的EDU系統(tǒng)都是類似的構(gòu)型。上汽的系統(tǒng)又做了進(jìn)一步改進(jìn)，純電驅(qū)動(dòng)后端加兩檔變速箱。串并聯(lián)結(jié)構(gòu)不是新構(gòu)型，中國(guó)市場(chǎng)有很長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展。以豐田為代表，通用等美國(guó)市場(chǎng)幾乎所有廠家都采功率分流系統(tǒng)。開始是豐田的THS系統(tǒng)，混合動(dòng)力是非常簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，只用一組或者兩組行星排，經(jīng)過不同組合達(dá)到功率分流效果。國(guó)外專門有人研究構(gòu)型，一組一排兩排或者三排，通過什么樣的離合器或者制動(dòng)器、電機(jī)的不同連接形式，可以有無數(shù)種方案。通過計(jì)算機(jī)可以計(jì)算出一些方案。
豐田的系統(tǒng)中間是第一代的沃蘭達(dá)通用結(jié)構(gòu)，這是第二代通用結(jié)構(gòu)。第二代的結(jié)構(gòu)加了離合器或者制動(dòng)器，使功能進(jìn)一步擴(kuò)展。既滿足混動(dòng)，也能滿足插電的需要。右上方的圖是科力遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)，有特色的分流結(jié)構(gòu)。
我們用行星齒輪排四根軸，發(fā)動(dòng)機(jī)兩根，電機(jī)兩根軸，形成四根軸的一套系統(tǒng)。現(xiàn)在已經(jīng)投放市場(chǎng)，并且產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)有七八年的時(shí)間。系統(tǒng)搭載吉利的EC7，一款是混合動(dòng)力，一款是插電式混合動(dòng)力。混合動(dòng)力每百公里4.9升油耗，插電式混合動(dòng)力是1.5升。插電式混合動(dòng)力已在市場(chǎng)投放。
新一代混合動(dòng)力系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高擴(kuò)展性做第二代系統(tǒng)，前一代系統(tǒng)在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方面有限制，我們想改成多檔的純電動(dòng)功能。追求更高系統(tǒng)效率，更好的駕駛性和NVH特性，更好的動(dòng)力性，適應(yīng)不同級(jí)別的車輛。想提高整體的輸出扭矩，但又不想改變電機(jī)本身特性。我們想通過機(jī)械變速箱的方式，進(jìn)一步利用兩個(gè)電機(jī)的特性滿足混合動(dòng)力，也能夠滿足插電式混合動(dòng)力方案。我們加兩個(gè)離合器形成新變速箱，在兩個(gè)系統(tǒng)中扭矩是完全沒有變化。行星排的構(gòu)件形式?jīng)]有變化，唯一變化是兩個(gè)軸上加兩個(gè)離合器，加完離合器后系統(tǒng)功能有極大的擴(kuò)展。
新系統(tǒng)有九種工作模式，三個(gè)檔位是純電動(dòng)，六個(gè)檔位是混合動(dòng)力。ECVT電子無級(jí)變速有兩種工作模式，四種固定速比的模式。系統(tǒng)構(gòu)成上做非常大的改善，純電動(dòng)1檔扭矩非常大，系統(tǒng)中可以保證1檔的純電動(dòng)向2.2噸左右的車40%以上的爬坡度，極大地改善爬坡特性。2檔可以極大地提高效率，3檔改善最高車速。3檔模式下兩個(gè)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)，使整車最高車速150公里以上。混合動(dòng)力1檔，第1級(jí)可以到3800，這是前驅(qū)系統(tǒng)極限。2檔相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的兩檔。混動(dòng)ECVT通過兩個(gè)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)控形式，找到最佳的油耗點(diǎn)。第4檔位也是ECVT模式，通過不同的速比變化和發(fā)動(dòng)機(jī)本體之間進(jìn)行調(diào)速。第5檔位在系統(tǒng)中稱為超速檔，正常變速箱中的超速檔，主要是極限車速用。第六檔把所有的行星排鎖死，直接傳遞扭矩。混合動(dòng)力的基本工作中，可以集中體現(xiàn)混聯(lián)式混合動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)。變速箱采用很多新節(jié)油形式，包括軸承、離合器、液壓系統(tǒng)、減阻、減重，使機(jī)械效率有1-2個(gè)百分點(diǎn)的提升。第二代電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，原來設(shè)計(jì)都追求最高效率點(diǎn)，但實(shí)際過程會(huì)發(fā)現(xiàn)最高效率點(diǎn)工作范圍對(duì)混合動(dòng)力構(gòu)型有影響。希望的方式是在工作區(qū)間，這是實(shí)際跑的電機(jī)整體空間，我們希望在低轉(zhuǎn)速或低扭矩區(qū)有效率改善，而不希望整個(gè)片區(qū)一起改善。這是要與電機(jī)廠家一起研究的課題。
擴(kuò)充四個(gè)平臺(tái)，第二個(gè)平臺(tái)適合大車，乘用車可高到2-2.1噸，第一個(gè)平臺(tái)可以覆蓋1.5噸。第三個(gè)平臺(tái)是3800，與云內(nèi)動(dòng)力一起合作開發(fā)柴油機(jī)和汽油機(jī)共用的動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)，適合7噸以下的輕卡到皮卡。第四個(gè)平臺(tái)是大巴車的平臺(tái)，輸出扭矩可以覆蓋到12米的大巴，甚至是輕型重卡。2017年第一個(gè)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)化，今年1800系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化，2019年2800系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化，最后產(chǎn)業(yè)化是商用車平臺(tái)到2020年左右。
（根據(jù)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
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