混合动力汽车动力总成系统技术解决方案及路线

为了做好节能减排，世界各国制定了一系列限定油耗的政策法规。在国内，按照要求，2015年车企平均油耗限值为6.9升，2020年要降至5升。当然，在欧洲可能要求更严格，如何达到这样的指标，如何满足节能减排的标准？实际上我们是有一些措施和方法的。

那么，这些措施和方法如何来实现？

传统汽车中都会有一台发动机，发动机的特性和整车需求的特性是不一致的，发动机如何更高的与整车匹配？实际上，我们很早时候就发明了变速箱，针对变速箱，我们有各种各样的解决方案，比如AT、MT等一些方案，现在其它公司也开发出了CVT的方案，目前,这些方案在解决动力传动时已可以满足基本需求，但我们要满足新的要求时，例如能量回收，传统的动力总成是无法实现的，就需要寻求更好的方式和方案，这也是我们作为动力总成开发的厂商在不断努力改进的地方。我们需要开发出新的动力总成系统。

新的动力总成系统要怎么定位呢？首先，满足市场需求，需要从设计、可操性、驾驶乐趣、成本四个维度综合考虑，来满足我们这样一个节能减排的需求，同时又能满足市场的一些需求。

基于这几点，我们的发展路线是这样的，对传统的动力总成进行一些优化，过渡到混合动力，最后过渡到纯电动，这也是全世界各大厂商以及各个国家公认的发展路径。目的是为了提高整个动力系统的性能，降低油耗，减少排放。

为开发出满足节能减排需求的动力总成，新能源车是一个有效的方案，现有现在有多种不同的选择方案和分类，如动力总成系统可以是并联的也可以是串联的，根据组合的不同可以有不同的构型，达到不同的效果。做混联的方案，一定要有两个电机，通过功率分流装置实现混连的方案。另外，根据不同厂商的方案设计，可以选择固定速比的方案，也可以选择变化速比的方案。

根据不同的构型或目前现存的车型都可以通过这种方式来进行分析和概括，进而可以设计自己的关键点，根据自己优化和计算，选择不同的方案。

实际上，今天要讲到动力合成箱，传统的是单电机加上传统的变速箱。另外有一种全新设计，一个动力合成箱，包括了双磨混合动力、双转子EVT（这目前只是一个概念），串联Plug-in等。

我们公司的混合动力系统是一种混联的方案，从构型上可分为并联、串联、混联。从混合度上又可以分为弱混、中混、强混。其中有一个对应的关系，比如一个混联的方案就不会去做弱混。采用不同的方案就会带来不同的效果，带来不同的成本和性价比，需要主机厂去做综合的评价。

动力总成系统的关键技术，都是符合一个V字型的开发模式和规律的。所谓V字型模式，一般运用在控制系统的开发上，主要在在测试和验证中体现。实际上，在做整个动力总成的关键系统应用时，从需求到设计，再到产品，最后到验证，整个过程当都是以结构为导向的，也是符合V字型的开发模式。另外，科力远在做系统设计时，首先会考虑整个系统的传动效率以及和整车的匹配和成本问题，包括控制系统的设计、热分析和热管理，以及关键零部件的制造工艺和产业化的工业艺术，最主要的是产业化的验证和评估体系，这当中都有很多的关键技术，因时间关系，在此不做展开。

以下将简单介绍下科力远在新能源方面的新成果。科力远混合动力技术有限公司现在开发的是一款能够采用到平台性的开发模式，能适合于开发混合动力，插电式混合动力以及纯电动的整体解决方案，包括管理系统、电机及其控制系统、电池及其管理系统。

机械系统包括前箱体当中所有的齿轮机构。实际上我们这个系统是一个复合式的行星排，有四根轴，可以用四个杠杆来表示，对应的是电机1杠杆，发动机杠杆，齿圈杠杆以及电机2所在的杠杆。这个系统在纯电动过程中两个电机可以实现同时驱动，也可以单独驱动，当然还有一些其它的驱动方式。发动机的整个启动过程当中需要两个电机共同把系统拓展支撑起来，另外在加速的过程当中也是整套系统共同拓展到供应的目标转速上，这里面有一些优化计算的问题，要按照整个控制策略来做。

整个系统包括四种典型的工作模式，包括纯电动，这是通过两个电机来控制的模式。还有混合动力驱动，它有一个内平衡的控制，发一部分电，再输出，供另外一个电机驱动，是这类系统的一个特点。我们对这个系统具有完全自主的知识产权，目前拥有四项国际发明专利，32项专利。整个杠杆是在一条线上的，所以说在整个运转过程当中没有换档，叫做E-CVT，目前在市场上90%以上的系统都是这类系统。该系统能提供更大的控制自由度，使中低速工况具有更佳的效率，更高的系统经济性和可靠性，结构方案也更加紧凑。

这套系统怎么控制呢？我们考虑是进行基本功能的实现、故障诊断以及所有的扭矩监控等控制策略。实际上，这个系统下的发动机转速是和车速完全结耦的，所以整个系统是一个CVT。

发动机的工作是工作在一个区域的，受制于两个电机转速的限制和维度，我们基于前期的优化可以在一个范围之内实现发动机的最佳工作点。实际上，发动机的整个加速、整个行驶过程当中都是按照优化点来工作的。

我们通过工况仿真和实验得到了一个比例分布图，通过这张图可以看到发动机的对应区域是一条线，证明发动机基本上都是在最优化区域内，只有混联系统能做到这一点，这是我们这个系统最大的优势。同时这个系统除了能很好的做混合动力以外，它还有很好的扩展性。

介绍一下插电式混合动力到底怎么工作，大家看到我们这个系统在纯电动工作的时候是一种状态，转到混合动力的时候是属于另外一个控制模式，在发动机中断开，系统就具有三种纯电动的工作模式。这样在做纯电动的时候，相对而言对电机要求比较低，所以说我们整个纯电动覆盖的区域非常广，能量回收效率比较高，比较适合于做插电，所以也比较适合做混合动力，这个系统我们9月份就会出来第一款样机。

动力总成系统的电驱动化是我们整个动力总成的发展趋势。以动力合成箱为中心的混合动力技术研究，在国内外占有重要的地位。

基础的技术研究，特别是共性关键技术的研究，对于汽车生产企业及开发合作伙伴是绕不开的，没有好的基础，在出现新概念的开发过程中，即使取得暂时的领先，也很难一直保持。我们介绍的这套系统可适用于开发HEV、PHEV和EV，是一个具有强扩展化的平台化技术。

（文章来源：盖世汽车网）