科力遠CHS與豐田THS的區別
福工動力技術有限公司技術中心主任張德平演講實錄:
眾所周知,目前在世界公認最先進、最好的是豐田的總成,歷經20年推廣數量有一千萬輛,目前運行非常穩定,它是基於單行星排動力分流的系統,我們在這一塊進行深入的創新,帶來了複合行星排動力分流的系統,我們希望把這個性能優於豐田的系統應用於商用車的領域。為什麼性能上能優於豐田的系統,我從結構上向大家做一個介紹:
首先在結構上,我們可以轉化成4個軸,相對於豐田的3軸我們多了一個軸,在裡面集成了兩個制動器,這樣在控制上面產生了三個自由度的控制模式,在效率上面的選擇和最優的選擇上面,比豐田兩個自由度多了一個選擇的空間。這一款產品我們擁有獨立自主的專利,專利覆蓋了大部分的歐美日發達國家,可以銷往世界各地,同時國內也有32項發明專利,它是一個無級變速的總成,從右側看到,它是有兩個電機、軸齒結構、液壓系統、還有整個殼體等高度集成在一起,它是一個機電液高度一體化的驅動總成。
這是它的一個內部結構,大致介紹一下,在我們主箱體裡面有兩個電機,大電機和小電機集合在一起。這個是副箱體、發動機、電機還有減速機構整個構成了一個驅動總成。
我們通常用槓桿圖的形式表達的動力分流行星排結構,左邊是福工系統架構,右邊是豐田的系統架構,我們雙星排是四個軸,中間藍色是發動機,綠色是輸出,然後E2是大電機,大家看到豐田的輸出跟E2在同一個軸上的,它一個固定的速比,E2一定跟發動機的速度按照固定速比的。我們在E1與發動機上面分別有兩個制動器,在純電動起步的階段,我們兩個電機可以同時驅動,豐田只能靠E2單獨驅動,發動機啟動的過程是一樣的。
在加速過程,從這裡可以看出,我們三個動力源,兩個電機和發動機可以一起驅動輸出,豐田是由E2根發動機進行驅動,E1在發電,相當於維護槓桿的平衡,有一個抑制的過程,在這裡E1的效率是比較低的。我們在中速的時候可以把E1給鎖死,而豐田E1持續的發電,發電的過程中給E2,這個過程效率是偏低的。高速的時候我們是四根軸,我們的發動機可以控制在更好的在高效率區間工作,高效率區間相對於豐田的高效率區間,我們有更多的選擇。
做一個小結,我們這個系統
第一、是克服大電機度隨車速上升的問題。
第二、利用鎖止離合器,避免了中高速段抑制,克服了小電極總需反作用於發動機的。
第三、雙電機調速,具有更多的自由度把電機與發動機放在最佳效率區工作
在控制上,我們把整個控制分為三個層次,
首先第一個,是監控層,裡面主要是對基本的安全一個架構進行組建,同時還有對最基本的性能進行一個組建。
第二個,基於四個軸的原理,我們進行扭矩平衡架構的構建。
第三個,在前面兩個形成前提下,我們進行能量管理的優化。
如何能夠達到最優的能量管理,我們還是基於四根軸非常寬泛自由度的方式,我們可以把每一個情況和點標在工況區間裡面,把電機、發動機、行星排還有電機控制器、電池把所有的最高效的區間都輸入在我們數據裡面,雖然有無數個點,比如說在下面有無數個點,但是我們根據整車的需求通過離線的方線進行篩選,得到在某個工況下得到最優的總統效率的區間,進而達到最好的油耗。
這一幅圖裡面,看到我們實驗台架上所有的數據在一個資料庫裡面,進行了篩選和優化。
目前,我們有兩款產品分別是1800這個產品,目前應用在5到6米的輕客上面,18000應用在9到12米的大巴上。後續還會研發2800產品應用在6-8米的中巴上。同時這個是一個平台化的產品,可以應用在混合動力上面,也可以應用在插電式混合動力上面。
(註:福工動力為科力遠控股子公司,主要布局商用車市場。)
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