谌青昊：双碳目标下 上汽变速器纵置双电机混动系统解决方案| 汽车评价

汽车评价：8月16日，汽车评价研究院联合“世界十佳电驱动评委会”发起策划并主办的“百舸争流 混动技术品牌与市场趋势发展研讨会暨第二届中国混合动力技术研讨会”在北京成功举办。本届研讨会以“探讨混合动力技术生命周期”为主题，内容包含行业专家技术报告、企业最新电驱动技术分享、未来电驱技术展望、零部件企业如何提升技术服务能力等，行业大咖云集，干货满满。

在会上，上汽变速器技术中心混动平台高级专家谌青昊分享了《纵置混动变速箱技术方案》。谌青昊表示，纵置双电机混动系统采用功率分流构型，使发动机保持高效工作区间，具备极好的驾驶性，助力商用车向混动化和电动化发展。

【视频】上汽变速器技术中心混动平台高级专家谌青昊分享《纵置混动变速箱技术方案》

商用车混动化发展需求迫切，前景广阔

当前，行业中主要在讨论乘用车的混动化，其实忽略了混动在商用车领域的应用，商用车同样也面临着降低油耗、降低排放的迫切需求，因此，商用车混动化发展势在必行。

今年6月17日，工信部发布《重型商用车辆燃料消耗量限值（征求意见

稿）》，其中在《重型商用车辆燃料消耗量限值》（征求意见稿）中对货车、半挂牵引车、自卸车的最高燃料消耗限值做出了新的规定。这基本宣布，我国货车/客车油耗限制值标准将从第三阶段升级到第四阶段。前三个阶段的重型商用车燃料消耗量限值是按照C-WTVC工况测试的，未来第四阶段重型商用车油耗测试将从C-WTVC循环切换到CHTC循环工况，对车型油耗测试结果造成一定影响，根据这个变化，油耗的限值相当于是收严了15%。

上述变化，对于新申请型批准的车型建议2024年7月1日实行，亦或者是在2026年7月1日起实行。也就是说，我国货车、客车油耗限制值标准势必将从三阶段升为四阶段，对于传统商用车市场来说，油耗限制将越来越严格。

2020年，工信部发布《关于修改〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法〉的决定》（以下简称“积分管理办法”），明确了2021-2023年新能源汽车积分比例要求，有力保障了我国节能与新能源汽车的良好发展势头，为碳达峰碳中和战略实施奠定了坚实基础。受积分管理办法的启发，中汽中心组织多次行业研讨，基于商用车的《新能源商用车积分管理办法》也在紧锣密鼓地研究筹备中。未来，商用车同样纳入积分管理，这已经在行业内初步达成了共识。目前，对于商用车积分管理，已经选取了一系列车型进行积分的核算方法，计划对2024年和2025年的积分进行考核要求。商用车积分管理办法的过渡期将设置为2024年，从2025年开始正式施行。

同样，根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》文件要求，我国最迟于2023年（明年）7月1日开始实行国6B的排放标准。这标志着随着国6排放标准从国6A升级到国6B阶段，将对一氧化碳、非甲烷烃、氮氧化物以及PM细颗粒物的排放要求更加严格。届时排放标准6B以下的汽车不能销售、注册或注册。

再根据我们对《碳中和技术市场路线图》的研究，未来在商用车领域，新能源商用车的占比同样将会从2025年的10%过渡到2050年100%。

总之，对于商用车而言，最主要的评价指标之一就是油耗。在油耗方面，我们要争取在2025年降低10%（其中货车为8%），到2030年，油耗要降低15%（其中货车为10%），到2035年油耗要降低20%（其中货车为15%）。

双碳目标下，上汽变速器纵置双电机混动系统应运而生

为了更好适应新形势下对碳中和、碳排放的各种新要求，推动碳达峰碳中和目标如期实现，轻型商用车混动化势在必行。为此，上汽变速器技术中心自主开发了纵置双电机混动系统，其构型为功率分流+2AMT的结构，主要匹配汽柴油的发动机的皮卡、轻卡和轻客等车型。

目前，首款样机已经于今年6月份完成了装车及调试，并顺利完成了试跑。这套纵置双电机混合系统集成了ISG电机、TM电机，双电机的控制器，包括变速箱控制器。由于配置的是两挡AMT系统，所以会同时配备变速箱控制器、电换挡系统、电驻车系统，以及电子油泵和单向离合器等。

这款纵置混动构型，主要是功率分流加2AMT结构连接发动机。采用功率分流构型，能够实现既具备E-CVT的功能，又可以随时调节ISG的转速、维持发动机的转速为经济高效区。

驱动电机则是两挡AMT的结构，采用电换挡系统，分别形成高速挡和低速挡两档速比。对于PHEV车型加装了单向离合器，可以实现双电机的纯电驱动模式。在双电机的纯电驱动模式下，变速箱的最大输出扭矩可以达到2080扭米，加上后桥的速比，可以基本维持商用车速比在4.5左右，最大能达到9000甚至10000扭米的轮端扭矩的输出能力。

对于功率分流构型，主要是通过ISG的电机转速来调节发动机的转速，使发动机可以长期处于高效的运转区间。前进时，TM电机和ISG电机可以同时出扭，形成一个比较大的纯电的驱动扭矩；倒车时则主要以TM电机为主，提供倒车的扭矩，此时ISG电机是空转的。根据车速，可以通过混动ISG调节发动机的转速，倒车也是如此。

在起步、满载、大坡步起步的时候，纵置双电机混动系统采用的双电机驱动模式，可以提供接近9000-10000扭米的轮端扭矩，提供最大的动力输出，优势突显。

而纯电动系统则通过2AMT系统结构，形成EV1挡和EV2挡的驱动模式。采用倒挡时，是纯电的TM电机通过反转提供负扭矩，形成倒挡的驱动模式。而对于混动系统而言，如果在车时速在20或者30公里每小时的时候，混动模式介入，此时发动机通过行星排进行动力输出，在输出端耦合或者并联进入TM电机的输出扭矩，形成混动驱动的一挡模式。同理，在车速上升到60或70公里每小时的时候，电换挡系统会进行挡位的切换，从而变成两挡的模式。同时，这套系统主要依靠TM的电机进行制动能量的回收，通过2AMT系统进行制动能量回收，实现大幅提高经济效率，降低油耗的目的，倒挡情况下也同样如此。

具体而言，双电机都是采用扁线的油冷技术，体积小，功率密度高，冷却效果好，有效减少整车电量损耗，提高续航里程，并且有利于整车的热管理集成。双电机控制器，采用双面的水冷设计，结构紧凑，体积小，同时满足高功能安全等级的要求；行星排系统采用先进制造工艺，承载能力大，功率密度大，主要起到功率分流的功能，发动机连接行星架，驱动发动机ISG电机连接的是太阳能，输出轴连接的是齿圈，实现功率分流以及无级变速，使得发动机运行在高效区间；齿轴系统，主要是平衡轴式的2AMT系统，齿轮采用磨珩工艺进行微观修形，采用轻量化设计，使得结构紧凑，承载能力高，能够有效提升NVH性能；电子油泵是电制驱动，主要进行冷却和润滑，根据功率的需求我们会控制电机的转速，实现按需控制，提升效；配备可选装大扭矩的单向离合器，能实现大扭矩的双电机的启动。

对于纯电启动系统。通过TCU采集温度、转速，以及和整车VCU的通信，控制电换挡系统和电子油泵系统。电换挡系统内部是一个涡轮涡感的传动机构，实现一个较大的传动比，同时也是结构紧凑，便于总成布置，换挡过程是平稳，并且无噪音。

综上所述，纵置双电机混动系统最主要结构特点就是在发动机侧采用了功率分流的构型，实现发动机一直工作在高效区间。同时配备两挡驱动电机，实现CVT般极好地驾驶性。对于可以适用于纵置的HEV和PHEV车型，通过加装单向离合器实现双电机纯电驱动，起步扭矩可以实现9000扭米，同时也能兼顾动力性和经济性。

目前在样车上面实测下来，配备纵置双电机混动系统的商用车油耗可以实现20%以上的油耗改善。所以，这套系统更适用纵置的商用车，包括中巴、轻卡、皮卡以及SUV的特性。

纵置双电机混动系统的研发，是混动技术领域在助力商用车向混动化和电动化方向发展道路的重要一步。未来，上汽变速器将继续围绕“新四化”及“双碳战略目标”加速产品创新转型，将技术优势转化为产品优势，满足消费者日益增长的绿色出行需求，为成为汽车强国助力。

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