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采埃孚混合动力变速箱模块采埃孚混合动力变速箱模块 采埃孚混合动力变速箱模块采埃孚混合动力变速箱模块 Dr. Ralf Kubalczyk Edited by: Dr. Rolf Gall ZF Friedrichshafen AG 介绍介绍 介绍介绍 为了努力平衡由于日渐稀疏的资源而导致燃料价格的增长，及减缓由于 CO2 排放导致全球变暖的 必要，汽车工业在寻求多方面的探索。由于大规模纯电力驱动还没有实现，混合动力的解决方案 在当今市场上找到了一席之地。 根据作者的观点，相对于其他的混合动力方式，基于传统变速箱或自动变速箱的并联混合动力系 统不仅提供了最好的经济性，同时也创造了巨大的客户利益。在并联混合动力驱动的情况下，内 燃机和电机的动力通过变速箱传到车轮。由于只需要一个电机，并联混合动力有很高的成本效 益，并且能与其它概念节省同样的成本。 另外，由于未来产品数量发展的不确定性，并联混合动力提供了模块化设计的这一优势，这也是 减少成本和零部件再利用的关键标准之一。现存的变速箱也因此可以增加混合动力功能， 例如利 用模块化进行不同版本的更新。基础变速箱已经包含许多客户相关特性特征的功能，例如较好的 功率重量比，高效率 （低燃料消耗的前提条件），迅速的响应时间及换挡速度。图 1 展示的是从 基础变速箱到混动变速箱的模块化设计。 最简单的，这个模块可以被用于微混系统的启停功能。单是使用微混就可以节省乘用车最多 8% 的燃料消耗，尤其是在城市路况下。 在乘用车混合动力的活动中，采埃孚致力于中混，全混和插电式混合，其中电驱动被集成在传动 系统中。由于电机的高性能和电池的高储存容量， 中混可以显著地利用刹车的能量以及主动的变 换发动机工作点，来增加整体效率。另外，使用这样的系统，例如在加速过程中, 内燃机则会协 助电机，这样的系统可以节省15%的燃料消耗。 Page 1 of 10 Figure 1: Modular kit for passenger car hybrid transmissions 在全混中，进一步提高的引擎性能和储存容量极大地扩展了工作范围，加上内燃机和电机间不错 的动力分配，使得能量管理很有效率。另外，车辆可以不依赖内燃机运行，即完全通过电能。在 这种模式下，在城市工况可达到减少25%的能耗。 然而，即便是全混合动力解决方案，节省运营成本和节省系统成本之间的权衡必须被考虑。未来 的趋势是插电式混合动力车，特别是对于更昂贵的汽车。 ZF 8HP70H 中混自动变速箱中混自动变速箱 中混自动变速箱中混自动变速箱 在第一代 8HP 变速箱中，带有曲轴启动电机 （CSG ）的8HP70 变速箱被混合动力化。伴随着变 速箱中混的不同变种，在内燃机和变速箱间额外安装的电机为能量的回收提供了可能 （制动能量 的回收和为电池充电）；如果需要的话，发动机在部分负荷或全负荷条件下，加速能力将增强 （发动机扭矩和电机扭矩的结合） 首要的设计目标是使基础变速箱核心元件的兼容性达到最大，避免增加额外零部件，其次保证安 装空间最小。对比 8HP70 变速箱，由于两个更改使 8HP70H 更优越：液力变矩器壳体使用延伸 设计来配合电机以及液力变矩器，另外 （见图2 ）一个新的元件被集成进去，即液压蓄能器 © HIS 。 Page 2 of 10 ElectricalElectrical MotorMotor TorqueTorque ConverterConverter HydraulicHydraulic controlcontrol unitunit HISHIS©© Figure 2: Cross section of the 8HP70H mild hybrid transmission © HIS 为进一步降低燃油消耗提供了机会。该装置用于微混和中混变速箱中，以便于实现启/停功 能。多亏了这个组件，在NEDC 中，可以