环球速递！混动时代加速到来，纵置双电机混动系统助力商用车节油减碳

根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的油耗降比目标，混动商用车在2025、2030、2035年的油耗降比目标将分别将达到15%、25%、40%，显然易见的是，商用车正面临着降低油耗、降低碳排放的迫切需求，这也将进一步拓展商用车混动化的市场前景。

2022年12月9日，由盖世汽车主办的2022第三届混动技术发展论坛中，上汽变速器纵置混动高级工程师谌青昊介绍，在此背景下，上汽变速器（SAGW）自主开发了纵置双电机混动系统，该产品构型为ECVT+智能两档减速，可匹配于汽柴油发动机的皮卡、轻卡等商用车型，适配HEV和PHEV，同时支持纯电、混动的全工作模式，可基于双电机实现纯电驱动，提升起步动力性能，可达到20%以上的油耗改善。

谌青昊 | 上汽变速器纵置混动高级工程师

(资料图片)

以下为演讲内容整理：

双碳大背景下，商用车减碳的目标日益紧迫，上汽也在考虑商用车混动的具体路线，本次演讲就是介绍上汽商用车纵置混动变速箱技术方案，主要分三部分内容：商用车混动市场现状，技术方案介绍和简单总结。

双碳下的商用车混动市场现状

2021年出版的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》进一步确认了汽车技术低碳绿色发展方向：汽车产业碳排放将于2028年先于国家碳减排承诺提前达峰，至2035年，碳排放总量较峰值下降20%以上，这意味着新能源汽车将逐步成为主流产品，汽车都要实现电动化转型。

针对商用车领域，2025年，客车油耗相较于2019年要降低10%~15%，2030年则要降低15-20%，2035年要达到20-25%。根据《重型商用车辆燃料消耗量限值》，商用车燃料消耗限制会从三阶段升级为四阶段，油耗认证测试工况从C-WTVC改为CHTC，油耗限值收严~15%。

从油耗的角度来看，商用车会面临越来越严苛的油耗限制要求，此外，尾气排放法规也从国6a升级为国6b，并最迟于2023.07.01实施，多数研究将商用车纳入积分管理，我们预计会于2024-2025年初步确定适用车型产品范围、积分核算方法、考核要求。

基于这些国家和行业的要求，我们认为，商用车未来将加速向混动、电动方向发展。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的油耗降比目标，预估混动商用车在2025、2030、2035年分别将达到占比15%、25%、40%。

SAGW自主开发纵置双电机混动系统

基于这种市场背景和需求，我们自主研发了双电机的混动系统，构型为ECVT+智能两档减速，适配汽/柴油发动机的轻客、轻卡和皮卡等车型。

首款样机于2022年6月份完成装车调试和测试工作，纵置双电机混动系统集成了ISG电机、TM电机、两档传动系统、ECVT系统、双电机控制器、变速箱控制器、电换档电驻车二合一系统、双泵系统、单向离合器等，后续我会展开进行介绍。

首先介绍纵置混动ECVT+两档减速结构的方案，发动机侧具备ECVT功能，驱动电机侧加了2档减速装置，采用电控换档，在前端配备单向离合器实现双电机纯电驱动；单电机纯电驱动模式下，还会有一个换档补扭功能，实现减速器空档模式，消除TM电机的随转功率损失，提升效率。

变速箱最大输出扭矩为2250Nm，可以支持变速箱输出端扭矩，后桥速比可以满足9000、10000甚至11000Nm的扭矩需求。

纵置双电机混动系统的工作模式

我们实现了纯电模式和混动模式，在起步或者急加速的情况下，可以实现双电机纯电驱动，在单电机有纯电一档和两档功能，在实现一档和两档换档情况下，换档工况下前电机可以提供补扭，以避免电力中断。

图片来源：上汽变速器

混动模式会有混动一档和两档，也可以实现混动倒档，特别是在极低电量下，如果客户需要紧急倒车，可以强制启动一个发动机进行充电补能，实现混动倒档的功能。

图片来源：上汽变速器

接下来介绍直驱模式，低电量下，如果发动机的功率有富裕的，可以采用双电机充电来进行快速补能；如果功率平衡，发动机可以进行直驱，此时两档系统会进入到空档模式，可以消除TM电机的能量损失，提高效率。

图片来源：上汽变速器

还有充电模式，通过ECVT系统，将发动机能量转变成为充电能量，然后实现自动的能量回收，主要是TM电机制动能量回收。

图片来源：上汽变速器

纵置双电机混动系统主要硬件模块介绍

整个技术方案包括以下硬件的模块，从前端开始，有单向离合器，双电机，变速箱控制器，双电机控制器，电换档和电驻车二合一系统；冷却模块有机械油泵和电动油泵的双泵系统，自带油冷器进行冷却，后端是两档齿轴系统。

图片来源：上汽变速器

双电机采用的是典型的采用扁线油冷技术，利于变速箱和整车的热管理集成，系统体积小，功率密度高，根据我们的效率测算，最高效率有96%，可以达到双85%。驱动电机配备两档降速，在换档过程中可以调节驱动电机转速降下来，利于工作点优化。

在电控系统上，双电机控制器采用双面水冷设计，结构紧凑，体积小，便于整车灵活布置，可以满足高功能安全等级要求。变速箱控制器可以采集温度、转速等信号；控制电换档电驻车二合一系统实现换档、驻车功能；以及控制电子油泵调配流量供给。

再看下行星排，发动机、ISG电机和输出轴分别连接在行星排各节点，实现无级变速功能。行星排系统承载能力大，功率密度高，依托上汽强大的行星排设计开发和制造能力，可以实现系统高精度传动，满足纯电情况下的NVH要求。

后面是平行轴式两档齿轴传动系统，齿轮微观修形，采用磨珩工艺，提升NVH性能。

对于冷却润滑这一块，我们采用的是电动和机械双泵系统，采用多种油泵驱动方式：机械、电动、机械+电动组合方式进行冷却润滑，其中纯电动是以电动油泵为主，混动是以机械油泵为主、电动油泵为辅的模式。采用多种模式组合的好处在于：电动油泵按需控制流量供给，减低系统对电动油泵的需求，提高系统效率。

为了便于整车布置和整车结构的紧凑化，上汽采用了电换档电驻车二合一系统，集成电换档功能和电驻车功能于一体，换档响应迅速，过程平稳，无噪音。

最后是单向离合器，具备大锁止扭矩能力，实现双电机纯电驱动，满足整车动力性要求，可以实现换档过程中的补扭功能。

总结

最后进行下总结，上汽提供的是高性价比、模块化的商用车纵置混动变速箱技术方案，有以下几点优势：

1、发动机ECVT功能有利于发动机工作点优化和油耗改善，具备舒适的驾驶性能。

2、驱动电机具备两档功能，兼顾动力性和经济性，电机依托两档功能利于电机工作点优化，通过补扭实现无动力中断换挡。

3、适配HEV和PHEV，具备单向离合器，实现双电机纯电驱动，提升起步动力性能。

4、可以实现纯电、混动的全工作模式，在发动机直驱模式中，可以根据需要将驱动电机切换成空档，降低随转损失，提高系统效率。

5、该方案的油耗改善在20%以上，可以用在中巴、轻卡，房车，皮卡，SUV等商用车型上。

（以上内容来自上汽变速器纵置混动高级工程师谌青昊于2022年12月9日，由盖世汽车主办的2022第三届混动技术发展论坛发表的《商用车纵置混动变速箱技术方案》主题演讲。）

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