中国汽车工程学会联合中汽翰思管理咨询公司于2010年4月23日-24日、第十一届北京国际汽车工业展览会期间,在北京国家会议中心举办“2010国际汽车自动变速器技术及中国产业化研讨会”。搜狐汽车全程报道。
上海上汽马瑞利动力系统有限公司首席技术执行官姜卓:我的介绍内容是我首先介绍一下我们的公司是上海上汽马瑞利动力系统有限公司,它的自由选择AMT技术在中国的应用。我们的公司叫上海上汽马瑞利动力系统有限公司,它是一家合资公司,公司成立于2009年1月,投资三亿人民币,生产经营范围是AMT执行机构,公司位置在上海。首先我要给大家介绍一下,什么是自由选择?自由选择是马瑞利公司的品牌,选择了自由选择,意味着我们自由选择了一个驾驶模式,可以选择自动模式,也可以选择手动模式。我们也选择了一个产品,可以省油,也可以节约成本。我们也选择了一个产品,可以保护环境,因为我们的产品可以降低二氧化碳排放。那么我们的自由选择AMT变速箱是世界上最节能环保的变速箱。
AMT大家很熟悉了在中国,这不是非常陌生的名词,在传统的机械变速箱的基础上,用AMT来实现自动的换挡操纵。系统的主要功能就是,首先是它来控制起步和换挡自动控制,另外一个是在自动换挡过程中,可以控制发动机扭矩,在车辆行驶过程中,可以控制最优化的变速箱档位。这是变速箱系统的结构,它的液压执行机构,就是上面第二个。它主要是有三部分组成,一个是换档和选档的执行机构,一个是离合器的操纵机构,一个是动力单元。当然的话,他们之间要传递一些信息,像发动机扭矩,发动机的工况信息,传递看总线。当然还有一些自己的输入,比如说人际界面,换挡感的输出,模式按纽,或者是这个系统这个照片上有的,有这种玻杆式的操纵机构。同时又像制动开关等输入。有一些系统里,我们有一些外界的工作环境,像空气温度的传感器,车速信号也是一个必要的信号,通过管脚输入,也可以通过总线获得。AMT系统的车,我们有几种特色车型,那么因为AMT系统的优点,可以做AMT的特色标定。对于运动感的车,主要是换挡轻。对于一般的车,重量比较轻,油耗比较低,还有变速箱的可靠性。对商用车用到的最重要的,当然也是它的自动特色,它的油耗,还有变速箱的可靠性。那么AMT技术有哪些的技术优势呢?从其他的自动变速箱相比,首先是一个低成本,那么这个成本包括单价的价格和开发投资费用。同时,它也是一个最低油耗的变速箱。那么我们都知道,它是基于手动的变速箱,传递效率最高,油耗也是最低。同时也是一个重量最低的变速箱。当然重量低和油耗低也是意味着有最低二氧化碳排放,系统集成,开发时间比较短,容易布置。对最终的消费者,它首先是一个自动变速箱,容易驾驶,尤其是城市驾驶模式。那还有的话,最重要的对最终消费者是最终的费用,一个是购买的成本,一个是在使用的过程中,有最低的油耗。这是一些技术特性,那么我们也知道,现在AMT技术在中国的发展比较迅速,有哪些主要的技术特性,可以保证我们自由选择AMT技术在中国市场上可以取得成功,首先是一个干湿的离合器控制,有高速的换挡,高精确性的控制,主要是它的液压机构,我们的控制机构也保证了这一点。还有同步控制,也可以改善换挡的性能。还有我们的诊断和恢复策略,它的容错能力,这一点也是非常重要的。因为整个这一块,在软件的部分占了很大的成份,是保证我们AMT系统,在以后有一个真正是一个安全系数很高的一个系统。
另外一个非常重要的是灵活布置,那么可以基于现在传统的机械变速箱,我们尽量有很少的改动,就可以集成这套系统。自由选择AMT的发展里程首先这个技术起源于法拉利的F1赛车技术,最早的量产是1997年在法拉利F355的法拉利赛车上应用,基于赛车技术开发,慢慢转到高级车型,同时随着它换挡舒适性的提高,也转到ABCD各个级别的车上。在中国我们第一款的SOP车是奇瑞的QQ,当然现在我们已经有多款车型投产,在下页会有一个详细的介绍。
这是自由选择AMT的全球客户,可见就是说,它几乎覆盖了全球最知名的整车的制造商。像很多了这里,这是中国的客户,大家有可能比较关心。那么我们现在量产的车型有,像奇瑞的S系列,S系列有很多的小车,我们现在至少四款已经上市,接着很快有更多款上市。另一款像天汽,我们跟天汽合作的威志。在2008年上市,很快上市新威姿,我们知道通用的新赛欧已经手动的车已经上市,那么AMT的车在这个月底也会很快上市了,这也是应用我们的AMT技术。我们还跟上汽集团合作了CT11名爵系列的车,这款车在今年9月底会上市。我们同江淮汽车合作了SUV瑞英,也会在今年上市。这是自由选择AMT的技术发展,那么今天我也是着重介绍一下技术的更新换代,最近我们马瑞利有哪些新的技术应用到市场上。
第一代是100系列的TCU控制,当时比较简单,用于换挡迅速,主要用于F1上,不会讲究舒适性的感觉,换的快就可以了。第二代应用的是十毫秒的任务,计算的主程序的时间。这里第二代开始在2000年的时候,用到了换挡驱动的部分闭环控制,同时那个时代发展受限,我们是引入动态的同步控制,引入传动系统的让转速降下来,实现同步。2005年以后,我们应用了第三代的,我们现在在中国的市场,应用了第三代的TCU。首先执行任务两毫秒是主程序的执行任务,有10毫秒,也有一百毫秒的,这样多任务的管理,可以使计算速度增加四倍,那么我们的换挡舒适性,就可以考虑到更优化的闭环控制策略。在第三代里面,我们已经实现了全闭环控制,实现了液压系统的模块系统。我们同时也有离合器位置的闭环反馈,是开环和闭环相结合的控制的策略。同时我们还能够估算,像联合器温度,我们自己会建立一个模型,不需要传感器,可以估算这个温度。它的好处可以在我们的控制驱动力,驱动力各方面的考虑,实现无噪音的换挡驱动。
还有一条非常重要的一点是AMT技术非常重要,就是它可以适应不同的就是生产线下来的不同的变速箱的变化,同时也可以适应整个变速箱寿命期间,它的特性参数的变化。那么这一点是非常重要的,那么如果没有这一点,你可能是有一个样车,开着很舒服,很好,但是在生产过程中,下线的车会各有不同,有的要调一下离合器,这就很可笑了。我们马瑞利的技术,就是通过自己的优化的控制策略,它很快的计算速度,使我们的产品现在在换挡的舒适性方面,有大大的提高,大家非常满意。那么我们第三代以后呢,我们现在仍然有新的内容加进去,那么首先当然是绿色节能环保,这是第一主题。那么我们就增加了针对起停功能的AMT的控制,在菲亚特500上实现了量产,节能9%,我们有更多的液压油的传感器压力反馈,那么我们通过智能的控制,可以更精确地知道我们的执行器在做什么,这个省油可以达到1%。当然我们在系统的话,不断地随着我们的经验,那么它的控制策略都不断地在优化,那么在提升驾驶性能和舒适性方面,我们有很多的多方面的考虑,现在增加了很多新的内容。比如说我们减扭,传统的是用阶梯状的降低扭矩,同时像我们的功能,我们同步怎么样做到更快,这样保证它既迅速,在超车的时候,换挡既迅速,同时又不失舒适性能。同时我们大家很感兴趣的,有新的助动功能的策略。像发动机和变速箱控制的接口的策略,还有和悬架结构的这方面的接口,主要从换挡舒适性方面的考虑。
下面介绍最新的第四代的AMT的产品,那么这个AMT的话,是基于传统的五六速的机械变速箱,那么但是呢,第四代AMT是和变速箱做一个联合设计,是做了特别的速比的优化设计。那么从这张图上,我们可以看到,传统的蓝色的是传统的五六速的变速箱的一个换挡的曲线图,那么我们现在新的设计的,那么既配合AMT,使它能够达到最优性能的,这样的速比呢,像1、2、3,我们短的速比,增大速比值。在第六档,减小这个值,它有什么好处呢?首先是它不受限制的蠕动功能,我们知道蠕动功能的话,在机械变速箱上是靠打滑H线的,也就是离合器一个扭矩,发动机结合相同的扭矩,如果他们匹配的足够好,速度足够快的话,实现蠕动功能,包括在坡上做蠕动。第四代有一个好处,做速比的变化,可以在很低的速度下,我们能够蠕动。那么它就不需要在接着打滑下去,可以关闭离合器,这个功能在第四代里,功能不再受限制,不再担心是不是有温升,有其他的影响。还有可以考虑到二档的低扭矩起步,二档的扭矩起步,因为速比的设计,那么它的速比可以靠近一档比较多一点,那么我们二档起步也会很舒服,当我们过这种圆形的坡道到另一个方向去的时候,利用第二档起步。还有可以更快更好地换一升二,二升三,这个也是跟速比有很大的关系。我们知道AMT主要的一个换挡性能方面,最大的比较弱的一点就是一升二,二升三,其他会很完美。
但是新的第四代的AMT,因为新的速比的设计,那么它两个一档和二档之间,它的速度差就会减小,那么这就意味着换挡更容易,舒适性更好,扭矩的更换没有那么多。另外有更好的整车加速性能,比如可以由六速,速比有一个最优化的设计,整车的加速性能会提高,同时在高速公路和乡村路面上,可以选择最优化的速比。
这是第四代AMT我们一个发动机效率方面和换档的档位设计方面的匹配图,从绿色这条线,我们在考虑换挡的速比设计的时候,是基于经济性的选择,是绿的线,黄色这条线基于换挡是舒适性和动力性的选择。区别在哪里?就是说他们之间的油耗区别,如果在柴油车上,可以省4%,在汽油车上,可以省8%。那这个是很大的,在油耗方面,省油方面,是一个很大的提升。这是第四代的一个七速的变速箱,SOP在2010年10月份,我们的液压集成机构,在变速箱上的,是一个一体的设计。我们AMT的下一代,我们叫Powershift AMT,有一个动力换挡的概念,这是一个动力换挡的一个原理图,其实它是一个怎么样的概念在里面?就是我们都知道,换挡舒适性方面,一升二,二升三是主要考虑的问题,那么为什么呢?因为它的扭矩中断,因为速比差比较大。但是通过如果有一个机构,可以在换挡,当离合器打开的时候,可以有机构把扭矩,人可以传到变速箱的输出轴,那么的话,这个扭矩的概括的的问题,就是尖端的问题,可以得到解决。我们现在AMT就是基于这种考虑,我们开发了一个系统,它叫扭矩中断填充装置,通过这个装置,那么我们就可以对EMT换挡舒适性有一个本质的提升。这套机构首先是一个机构,通过液压执行单元来驱动,那么有一个制动的驱动器,这个驱动器呢,驱动这个连接盘,让它相当于另外一个离合器的机构,也有这种互相之间的连接。
那么通过这套机构,再通过行星齿轮的传动,把这个动力传到我们的整车的驱动轮,这套机构呢,如果是在正常运行的时候,那没有任何动力,从飞轮传到车轮,但是如果在换挡过程中,离合器打开的时候,通过控制,一个最优化的扭矩,可以实现动力连续的恒定的加速性能,不会有中断的感觉,不会有拖拽感。
这是一个我们M20的变速箱,是通用的变速箱,加装了扭矩中段的填充装置,是这个机构,这个机构有一点复杂了,不是看起来的样子。这个机构呢,整个成本方面不是很多的,从我们的驱动就是AMT系统的液压执行机构的驱动方面,只加装了一个都是标准的AMT的控制系统,只加装了制动的电磁阀,相当于驱动扭矩的中断装置,所以它结合和松开,非常简单的结构,这样的成本也是从液压执行机构方面,也是电磁阀的成本,没有很多的增加。
这个PowershiftAMT,我们第一款车会在2012年是菲亚特碰碰车那么它会上市,这个是AMT的一个概念,就是说在加速性方面,和DCT的一个比较,那我们知道呢,AMT输入轴不像有两个双离合器,惯性方面有一点影响,AMT有一个输入端的低惯性,是它的优势,当然它加入了扭矩中断的填充装置,就结合了一个AMT和双离合器的优点,那么从它的加速曲线我们可以看到,PAMT它的加速非常平缓,而且速度也是最快的,Powershift没有AMT这么快,但是AMT在其中,AMT因为扭矩中断,那么它会换挡上有一些动力不连续的感觉,就稍微差一点。那么我们的Powershift的AMT,就是折中了所有的优点,摒弃了缺点。AMT的技术特性,从结构上,首先加入了一个嵌入变速箱的扭矩中断的装置,还有它就是集成在标准的AMT变速箱壳体内,不需要有特别的更改,所有这些装置,集成在里面。还有它的机械变速箱的一个效率,它有最高的效率,因一它还是基于一个机械的变速箱的传动,当然单个离合器有一个惯性,结合这些结构性的特点,那么从性能上可以达到同干湿双离合器一样的舒适性,车辆的起步性能非常好,车辆很快的起步,同手动车相比,可以节油3%到6%。从MT的AMT到Powershift的AMT,可以在同一变速箱生产线上生产,对生产方面的投资,也没有额外的投资。整个这个Powershift的AMT的结构性加入以后,成本的增加也不是很多。
还有一个AMT系统,最重要的应用是在混合动力车电动车上,这个是我们马瑞利开发的一个混合动力系统的基本结构,但是大家混合动力比较熟悉了,主要的话就是变速箱上面加了我们的AMT控制机构,那性能上一会儿我再讲,集成方面非常的容易。有一个电机,这个电机可以在换挡的时候,离合器打开的时候,同样就是起到我们原来讲的扭矩中断这个装置的作用,电机直接输出扭矩给整车的传动轮,那么这时候呢,就可以达到同样的取消这个扭矩间隙的效果,那么换挡当然舒适性也会提高了。当然混合动力当车速到一定的车速的时候,定义的车速的时候,电机会松开,那灭发动机来传动动力,电机的设计,是我们马瑞利的核心的技术,我们设计的电机非常小,只有35公斤,大小的话,直径是两百毫米,20厘米,长度280,那么通过这个电机的话,我们可以保证混合动力就是电这方面的动力,当然的话,你小的结构,重量又轻,又能保证足够的动力这当然是一个电机设计方面,是一个最好的选择。那么以后你们有机会的话,可以跟我们深入了解这个电机产品,在我们这里也是一个很骄傲的技术。
混合动力为什么适合AMT的变速箱,使用AMT的变速箱,混合动力主要目的是减少油耗,和二氧化碳的排放,是系统设定的目的。使用高效率的变速箱,当然是混合动力从性能方面,就有一个好的起点。AMT的重量和效率方面,是最好的变速箱,所以也是混合动力车在选择变速箱方面,一个最好的选择。
下面我介绍一下自由选择AMT在中国的市场价值,当然我们知道,现在AMT技术在中国也是比较流行的。那么很多汽车厂家都非常感兴趣这个技术,当然我们已经SOP了很多车型,正在开发和谈的有很多的项目。那么为什么我们自由选择AMT技术会在中国有一个非常好的发展,包括以后也会有一个良好的发展。那首先呢,就是最基本的变速箱,我们不谈最新一代,就是基于我们传统的变速箱,很小更改,不做一些特别的集成式设计的变速箱,主要的优点是有较低的工业投资,较短的开发时间,是非常有优势的,成本也非常低,这个比较适合中国的市场。这个像对A级和B级车比较实用。当然我们最新一代,像第四代AMT和Powershift的AMT,对C级车来说,是非常有价值的变速箱。首先舒适性有很大的提升,虽然在成本方面,没有很大的变化,对C、D车有一点成本的增加,不是很考虑。从舒适性和动力感觉方面,因为AMT有一个特色,可以保留手动车的一个特性,你驾驶有驾驶的乐趣,有动感,这个是AT没法保证的,把这两个结合在一起,对于C、D级车来说,既保持了车的动感,同时换挡又非常舒服,我们认为在中国市场非常有价值的。对混合动力车,电动车,包括现在我们大家都在开发的起停的功能,那么我们自由选择AMT也是一个最好的选择。首先就是它的灵活布置,它的驾驶的舒适性,和效率方面,应用在这些车上,都是变速箱一个最好的选择。谢谢大家。(掌声)
王振榕:请提问。
葛安林:专利的问题清楚吗?
姜卓:因为我们公司的同事没来,因为PowershiftAMT技术的开发,是我们两家一起开发的,这个技术完全可以在中国应用,所有的知识产权可以应用在中国市场上,没有任何的问题。
王振榕:谢谢姜卓博士。