混動時代加速到來，縱置雙電機混動系統助力商用車節油減碳|天天播報

根據《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》的油耗降比目標，混動商用車在2025、2030、2035年的油耗降比目標將分別將達到15%、25%、40%，顯然易見的是，商用車正面臨著降低油耗、降低碳排放的迫切需求，這也將進一步拓展商用車混動化的市場前景。

2022年12月9日，由蓋世汽車主辦的2022第三屆混動技術發展論壇中，上汽變速器縱置混動高級工程師諶青昊介紹，在此背景下，上汽變速器（SAGW）自主開發了縱置雙電機混動系統，該產品構型為ECVT+智能兩檔減速，可匹配于汽柴油發動機的皮卡、輕卡等商用車型，適配HEV和PHEV，同時支持純電、混動的全工作模式，可基于雙電機實現純電驅動，提升起步動力性能，可達到20%以上的油耗改善。

(資料圖片)

諶青昊 | 上汽變速器縱置混動高級工程師

以下為演講內容整理：

雙碳大背景下，商用車減碳的目標日益緊迫，上汽也在考慮商用車混動的具體路線，本次演講就是介紹上汽商用車縱置混動變速箱技術方案，主要分三部分內容：商用車混動市場現狀，技術方案介紹和簡單總結。

雙碳下的商用車混動市場現狀

2021年出版的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》進一步確認了汽車技術低碳綠色發展方向：汽車產業碳排放將于2028年先于國家碳減排承諾提前達峰，至2035年，碳排放總量較峰值下降20%以上，這意味著新能源汽車將逐步成為主流產品，汽車都要實現電動化轉型。

針對商用車領域，2025年，客車油耗相較于2019年要降低10%~15%，2030年則要降低15-20%，2035年要達到20-25%。根據《重型商用車輛燃料消耗量限值》，商用車燃料消耗限制會從三階段升級為四階段，油耗認證測試工況從C-WTVC改為CHTC，油耗限值收嚴~15%。

從油耗的角度來看，商用車會面臨越來越嚴苛的油耗限制要求，此外，尾氣排放法規也從國6a升級為國6b，并最遲于2023.07.01實施，多數研究將商用車納入積分管理，我們預計會于2024-2025年初步確定適用車型產品范圍、積分核算方法、考核要求。

基于這些國家和行業的要求，我們認為，商用車未來將加速向混動、電動方向發展。根據《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》的油耗降比目標，預估混動商用車在2025、2030、2035年分別將達到占比15%、25%、40%。

SAGW自主開發縱置雙電機混動系統

基于這種市場背景和需求，我們自主研發了雙電機的混動系統，構型為ECVT+智能兩檔減速，適配汽/柴油發動機的輕客、輕卡和皮卡等車型。

首款樣機于2022年6月份完成裝車調試和測試工作，縱置雙電機混動系統集成了ISG電機、TM電機、兩檔傳動系統、ECVT系統、雙電機控制器、變速箱控制器、電換檔電駐車二合一系統、雙泵系統、單向離合器等，后續我會展開進行介紹。

首先介紹縱置混動ECVT+兩檔減速結構的方案，發動機側具備ECVT功能，驅動電機側加了2檔減速裝置，采用電控換檔，在前端配備單向離合器實現雙電機純電驅動；單電機純電驅動模式下，還會有一個換檔補扭功能，實現減速器空檔模式，消除TM電機的隨轉功率損失，提升效率。

變速箱最大輸出扭矩為2250Nm，可以支持變速箱輸出端扭矩，后橋速比可以滿足9000、10000甚至11000Nm的扭矩需求。

縱置雙電機混動系統的工作模式

我們實現了純電模式和混動模式，在起步或者急加速的情況下，可以實現雙電機純電驅動，在單電機有純電一檔和兩檔功能，在實現一檔和兩檔換檔情況下，換檔工況下前電機可以提供補扭，以避免電力中斷。

圖片來源：上汽變速器

混動模式會有混動一檔和兩檔，也可以實現混動倒檔，特別是在極低電量下，如果客戶需要緊急倒車，可以強制啟動一個發動機進行充電補能，實現混動倒檔的功能。

圖片來源：上汽變速器

接下來介紹直驅模式，低電量下，如果發動機的功率有富裕的，可以采用雙電機充電來進行快速補能；如果功率平衡，發動機可以進行直驅，此時兩檔系統會進入到空檔模式，可以消除TM電機的能量損失，提高效率。

圖片來源：上汽變速器

還有充電模式，通過ECVT系統，將發動機能量轉變成為充電能量，然后實現自動的能量回收，主要是TM電機制動能量回收。

圖片來源：上汽變速器

縱置雙電機混動系統主要硬件模塊介紹

整個技術方案包括以下硬件的模塊，從前端開始，有單向離合器，雙電機，變速箱控制器，雙電機控制器，電換檔和電駐車二合一系統；冷卻模塊有機械油泵和電動油泵的雙泵系統，自帶油冷器進行冷卻，后端是兩檔齒軸系統。

圖片來源：上汽變速器

雙電機采用的是典型的采用扁線油冷技術，利于變速箱和整車的熱管理集成，系統體積小，功率密度高，根據我們的效率測算，最高效率有96%，可以達到雙85%。驅動電機配備兩檔降速，在換檔過程中可以調節驅動電機轉速降下來，利于工作點優化。

在電控系統上，雙電機控制器采用雙面水冷設計，結構緊湊，體積小，便于整車靈活布置，可以滿足高功能安全等級要求。變速箱控制器可以采集溫度、轉速等信號；控制電換檔電駐車二合一系統實現換檔、駐車功能；以及控制電子油泵調配流量供給。

再看下行星排，發動機、ISG電機和輸出軸分別連接在行星排各節點，實現無級變速功能。行星排系統承載能力大，功率密度高，依托上汽強大的行星排設計開發和制造能力，可以實現系統高精度傳動，滿足純電情況下的NVH要求。

后面是平行軸式兩檔齒軸傳動系統，齒輪微觀修形，采用磨珩工藝，提升NVH性能。

對于冷卻潤滑這一塊，我們采用的是電動和機械雙泵系統，采用多種油泵驅動方式：機械、電動、機械+電動組合方式進行冷卻潤滑，其中純電動是以電動油泵為主，混動是以機械油泵為主、電動油泵為輔的模式。采用多種模式組合的好處在于：電動油泵按需控制流量供給，減低系統對電動油泵的需求，提高系統效率。

為了便于整車布置和整車結構的緊湊化，上汽采用了電換檔電駐車二合一系統，集成電換檔功能和電駐車功能于一體，換檔響應迅速，過程平穩，無噪音。

最后是單向離合器，具備大鎖止扭矩能力，實現雙電機純電驅動，滿足整車動力性要求，可以實現換檔過程中的補扭功能。

總結

最后進行下總結，上汽提供的是高性價比、模塊化的商用車縱置混動變速箱技術方案，有以下幾點優勢：

1、發動機ECVT功能有利于發動機工作點優化和油耗改善，具備舒適的駕駛性能。

2、驅動電機具備兩檔功能，兼顧動力性和經濟性，電機依托兩檔功能利于電機工作點優化，通過補扭實現無動力中斷換擋。

3、適配HEV和PHEV，具備單向離合器，實現雙電機純電驅動，提升起步動力性能。

4、可以實現純電、混動的全工作模式，在發動機直驅模式中，可以根據需要將驅動電機切換成空檔，降低隨轉損失，提高系統效率。

5、該方案的油耗改善在20%以上，可以用在中巴、輕卡，房車，皮卡，SUV等商用車型上。

（以上內容來自上汽變速器縱置混動高級工程師諶青昊于2022年12月9日，由蓋世汽車主辦的2022第三屆混動技術發展論壇發表的《商用車縱置混動變速箱技術方案》主題演講。）