舍弗勒展示48伏電氣系統(tǒng)/高壓混動(dòng)模塊 加快電氣化

舍弗勒集團(tuán)近日發(fā)布聲明稱，為了應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)并滿足全球移動(dòng)交通的需求，其將加快動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)電氣化進(jìn)程。

北美車展期間，舍弗勒代理CEO兼首席技術(shù)官彼得·古茲曼(Peter Gutzmer)指出，到2020年，20%的汽車將實(shí)現(xiàn)電氣化。如果2030年全球汽車產(chǎn)量達(dá)到1.2億輛，那么電動(dòng)車將達(dá)到1,000萬輛，占比約9%。

為此，舍弗勒提供了一系列解決方案，將混動(dòng)模塊、電驅(qū)動(dòng)橋、輪轂驅(qū)動(dòng)等產(chǎn)品整合到混動(dòng)車或純電動(dòng)車中，包括48伏電氣系統(tǒng)和高壓混動(dòng)模塊。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)電氣化解決方案

舍弗勒去年開發(fā)了一種新型P2(并聯(lián)，雙離合)高壓混合動(dòng)力模塊，該模塊安裝在內(nèi)燃機(jī)和變速箱之間，并可以使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩達(dá)到800牛·米。目前新一代P2混合動(dòng)力模塊可用于輕度混動(dòng)車以及插電式混動(dòng)車。

舍弗勒P2混合動(dòng)力模塊以一種創(chuàng)新的方式來分配發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩：扭矩傳遞的途徑取決于其方向，扭矩經(jīng)由300牛·米的分離式離合器傳遞至曲柄軸，而內(nèi)燃機(jī)牽引扭矩則經(jīng)由單向離合器傳遞至變速箱。由于離合器設(shè)計(jì)較為緊湊，即使在高扭矩條件下，其在空間利用和成本方面依然具有明顯優(yōu)勢(shì)。

據(jù)悉，舍弗勒新型P2混合動(dòng)力模塊由一個(gè)自動(dòng)分離式離合器和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成。分離式離合器通過機(jī)電中央離合器釋放系統(tǒng)來完成工作，滾珠絲杠傳動(dòng)可以直接帶動(dòng)離合器運(yùn)行，而無需液壓傳動(dòng)介入，因此也不需要在混合動(dòng)力模塊外部安裝額外的致動(dòng)器。

而使用單向離合器也具有其它益處。盡管加速往往會(huì)涉及到內(nèi)燃機(jī)、分離式離合器、電動(dòng)機(jī)、和變速箱等一系列復(fù)雜的裝置，不過舍弗勒則確保了離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的接合恰到好處。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步，單向離合器便可以與發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間機(jī)械聯(lián)結(jié)，從而可以更快地對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。

駕駛員踩下油門踏板后，便可體會(huì)到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)連接性能，在某種程度上，也提升了舒適性。當(dāng)電動(dòng)機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)來儲(chǔ)存電能時(shí)，單向離合器便不再傳遞扭矩，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也不會(huì)協(xié)同離合器工作。

當(dāng)車輛在低速狀態(tài)下行駛以及離合器在1500轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下微滑時(shí)，通過優(yōu)化減震器能夠主動(dòng)減振，在實(shí)現(xiàn)舒適性的同時(shí)也提升了空間利用率。

舍弗勒表示，其新一代P2高壓混合動(dòng)力模塊將于2017年首次在中國(guó)量產(chǎn)，其功率高達(dá)80千瓦，可用于插電式混動(dòng)車。不過前期該模塊并不帶單向離合器，而其使用的電動(dòng)機(jī)效率則大幅提升至96%。

混動(dòng)車/純電動(dòng)車技術(shù)革新

電驅(qū)動(dòng)橋：舍弗勒電驅(qū)動(dòng)橋同時(shí)為混動(dòng)車和純電動(dòng)車提供了一套完整的解決方案。舍弗勒以客戶的需求和不同喜好為基礎(chǔ)，根據(jù)車輛的特性開發(fā)了模塊化部件，其中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的方案是采用同軸或平行軸設(shè)計(jì)單速比電驅(qū)動(dòng)橋。

由于差速器采用了行星齒輪設(shè)計(jì)(由單級(jí)或雙級(jí)行星齒輪組組成)，因此傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常緊湊。另外，其提供了大量的空間用于安裝永磁同步電機(jī)(PSM)或異步電機(jī)(ASM)，電機(jī)配備或不配備電力電子裝置均可。

對(duì)于插電式混動(dòng)車而言，其在純電動(dòng)模式下續(xù)航里程約20至50公里，車速可達(dá)到120公里/小時(shí)。當(dāng)在需要長(zhǎng)途駕駛或者要求更高車速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)便會(huì)參與工作。

輪轂驅(qū)動(dòng)：舍弗勒從2007年開始研發(fā)輪轂驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該技術(shù)目前已經(jīng)運(yùn)用于福特嘉年華，主要供測(cè)試使用。

舍弗勒稱，對(duì)于電動(dòng)車而言，輪轂驅(qū)動(dòng)技術(shù)才是最佳解決方案。其E-Wheel Drive輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成了電機(jī)、電力電子裝置、控制器、制動(dòng)和冷卻系統(tǒng)，從而完成驅(qū)動(dòng)、減速等操作及確保駕駛安全。

另外，相比中央驅(qū)動(dòng)方式，輪轂驅(qū)動(dòng)的前后質(zhì)量分配和空間利用更合理，這也在保證車輛性能的同時(shí)提升了操控性。

48伏電氣系統(tǒng)

盡管當(dāng)前市面上大部分混動(dòng)車的工作電壓超過300伏，不過舍弗勒依然堅(jiān)持開發(fā)48伏車載電氣系統(tǒng)，以生產(chǎn)能夠在低速條件下行駛的電動(dòng)車。

去年舍弗勒已經(jīng)同大陸集團(tuán)以及福特汽車合作，共同展示了汽油技術(shù)概念車(GTC)。這款概念車通過集成微混技術(shù)使?？怂罐I車(采用1.0升EcoBoost渦輪增壓三缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī))的油耗及二氧化碳排放量進(jìn)一步降低了17%。

舍弗勒目前還開發(fā)出了傳動(dòng)輔助裝置(TDA)。從本質(zhì)上講，TDA是一款并聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由傳動(dòng)系統(tǒng)和48伏MGU之間的可選功率流組成。其取消了傳統(tǒng)帶式驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)而被連接至動(dòng)力系統(tǒng)，完成能量回收操作，并減少了二氧化碳排放。

舍弗勒還基于奧迪TT開發(fā)了一款概念車，并進(jìn)行了大量試驗(yàn)，該車配備了48伏ISG(起動(dòng)發(fā)電一體機(jī))、12千瓦電機(jī)及鋰電池等。

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，通過電機(jī)的電子助力功能確保在沒有渦輪遲滯的情況下維持足夠的扭矩，并完成能量回收，用于為車燈、收音機(jī)或座椅調(diào)節(jié)等電氣部件供電。

隨著48伏電氣系統(tǒng)的推出，汽車的工作效率也將明顯提升。舍弗勒還希望能夠改進(jìn)底盤技術(shù)，優(yōu)化車輛結(jié)構(gòu)，例如取代當(dāng)前采用的液壓控制防傾桿，轉(zhuǎn)而使用機(jī)電主動(dòng)側(cè)傾控制系統(tǒng)來提升燃油經(jīng)濟(jì)性及減少碳排放。