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【技术成果】上海馨联动力系统有限公司SHS功率分流混动变速箱技术

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【技术成果】上海馨联动力系统有限公司SHS功率分流混动变速箱技术
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【技术成果】上海馨联动力系统有限公司SHS功率分流混动变速箱技术

作者:
来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2021/08/30 13:51
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上海馨联采用了功率分流技术路线,进一步说是输入式分流的三轴混动方案,采用一种台阶式双联行星齿轮机构作为动力耦合装置。该行星排机构取消内齿圈,具有加工制造容易等特点,通过行星排设计降低行星齿轮的加工和检查难度,实现太阳轮的任意角度装配,保证批量生产的节拍要求。

 

 

上海馨联SHS(Synergy Hybrid System)混动系统取消了换挡元件、液压控制单元等容易发生故障的零部件,依靠电机控制实现发动机工作区间优化以及整车无级变速。该混动系统传动部分只含有齿轴,因此具有高可靠性高寿命的特点。在与客户沟通中发现,目前国内专用的混动发动机还都在研发或筹划过程中,基于目前的发动机性能很难直接达到丰田混动车的油耗水平,为了实现较高的驾驶感受,在电机匹配时会适当增加电机扭矩提高整车动力性。

 

SHS混动方案采用的行星排机构具备与典型行星排机构相同的转速和扭矩特性,通过行星轮与太阳轮的速比设计能够得到期望的行星排元件的转速关系。
 

 

 

SHS功率分流混动变速箱技术工作原理

 

对于HEV车辆而言,纯电动只用于低速轻载工况,采用主驱电机(TM)单独驱动即可。对于PHEV或增程式电动汽车应用时,在发动机输入轴上增加单向离合器(OWC)实现双电机同时驱动,能够为整车提供更高的加速性能和系统效率。双电机同时驱动可以避免主驱电机扭矩功率过大,能够降低产品成本。

 

在混动模式时,采用发电机(ISG)启动发动机,整车以动力分流模式行驶。通过电机控制实现发动机最大程度地与行驶工况解耦,让发动机能够工作在低油耗区间,这降低了混动系统对发动机性能的依赖性。

 

 

 

产品开发验证

 

采用在售吉利帝豪PHEV车型改制混动样车,直接替换原车变速箱,开发全新的控制软件,样车性能已经得到多家主机厂认可。先后试驾过样车的汽车公司包括上汽、吉利、广汽、奇瑞、北汽、江淮、东风、五菱、观致等,已经签订的样车开发项目3项,目前与多家主机厂和变速器公司的合作及合资项目都在洽谈中。

 

 

系列化前驱产品开发

 

在新一代产品开发中,将采用高度集成的方式,将电机控制器集成在混动箱壳体上,通用变速箱壳体,实现成本最优化。

 

在系列化产品开发时,只通过改变电机配置来满足不同级别车型搭载,关键零部件实现通用化。目前电机采用天科电动产品(上海馨联的子公司),电机选用已经批产的OD220系列电机,只需要根据扭矩需求改变电机铁芯长度即可。

 

目前公司产品覆盖各级别乘用车搭载,对于A级轿车配置的混动变速箱成本已经接近传统DCT价格。

 

同一款混动箱可以用于HEV和PHEV搭载使用,满足车企不同的使用需求。目前市场上增程电动系统较多地采用串联模式,驱动电机要实现整车所有的性能要求,一般要求扭矩和功率较大。馨联SHS在增程应用时能够实现双电机驱动,主驱电机的节能成本足以覆盖行星排的成本增加,并且具有更好的产品性能,及时在电量不足时以功率分流模式行驶,也具有很好的燃油经济性。

 

 

后驱混动产品开发

 

SHS混动方案同时能够应用于中置后驱车辆搭载,只需要通过电机布置调整即可,行星排机构及电机都可以实现与前驱方案通用。目前国内后驱自动变速箱资源比较缺乏,一些价位较低的皮卡车都采用了ZF的8AT。后驱混动箱的市场需求逐渐增大,后驱MPV、物流车、皮卡都将面临混动化,SHS后驱混动方案已经在和车企进行合作,两驱版的房车和四驱版越野车项目年底完成样车。

 

对于重卡车辆应用时SHS方案优势更加明显,通过集成2AMT或4AMT模块可以降低驱动电机扭矩。行星排元件都是常见外齿轮,加工制造容易。相比之下,采用典型行星排的混动方案,大尺寸的内齿圈加工制造极为困难,外径超高200mm的内齿圈加工成本就非常高了。

 

 

SHS混动方案总计

 

1、方案已经完成验证,样车性能得到车企认可
 

1)解决行驶中启动发动机问题,满足平顺性要求;
2)产线开始制作,年底实现调试,能够快速批量生产;
3)目前与多家车企合作,年内完成3-4款HEV-Mule车交付并实测油耗。

 

2、低成本,高可靠性,易于生产制造
 

机械机构简单,零件数量少,无换挡离合器,无液压系统;采用无内齿圈行星齿轮机构,加工容易。

 

3、平台化应用,系列化产品开发
 

可用于强混HEV系统、插电混动系统及增程式电动系统;通过电机匹配实现系列化产品开发。

 

4、自主产权
 

该混动方案具有完全的自主产权,避开丰田混动专利。

 

 


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