文、攝影/衛 東 @S衛 東
通過涵蓋整個動力總成的創新驅動技術與應對未來城市交通挑戰的創新車輛概念Schaeffler Mover,全面展現了舍弗勒的創新實力

1 xEV純電動、PHEV插電混動、Mild HEV輕混、Micro HEV微混,新能源技術是當今汽車技術研討會的主角

2 WEY P8的后軸兩擋電機帶來了高效電動四驅

3 在精細的軸上也設計了線路板,以帶來更多的信息

5 集成了三離合器的超緊湊型混合動力模塊為混合動力車帶來了更便捷的解決方案

4 帶扭矩調整的懸架平衡桿為BMW 7系等豪華車型帶來了更舒適的駕乘體驗
2018年11月22日,蘇州萬豪酒店正在舉辦一場汽車技術的盛宴,大廳內展示的上百件零部件產品像是擺放在餐臺上供人們享用的美食,而每道菜品的廚師——研發工程師就站在旁邊為你解釋每道菜品的核心秘笈。這些舍弗勒面向未來的創新產品與技術解決方案,涵蓋了內燃機動力總成系統優化、混動化及電氣化等應用領域。大廳展臺上方的橫幅寫得清楚——xEV純電動、PHEV插電混動、Mild HEV輕混、Micro HEV微混,新能源技術必然是各大汽車技術研討會的主角,這里也不例外。
在Schaeffler Mover上,舍弗勒將驅動和底盤零部件整合成為一個緊湊的系統,稱之為“舍弗勒智能轉向驅動模塊”。該模塊安裝在四個車輪內,集成了輪內電機驅動系統、包含懸架和機電轉向執行單元的車輪懸架系統。車輪模塊的轉向系統采用了機電式線控技術。車輪懸架系統可以實現90°的轉向角度,使其在狹窄道路上都有著出色的操控性,還可以停靠在狹小的空間內,便于乘客上下車。此外,車輛的轉彎半徑小于5m,大大提高了車輛在城市中的操控性,甚至還可以實現原地轉向。整個驅動系統基于舍弗勒2013年推出的輪內電機驅動系統開發而成。在當前的車型應用中,車輪模塊的牽引電機為永磁同步電機,四臺電機的工作電壓為300V,可提供13kW的連續功率輸出,瞬時峰值功率可達25kW。每臺電機的額定扭矩為250Nm,并可維持短時間500Nm的高扭矩輸出。
可靠、靈活、舒適是城市中消費者對高度自動駕駛車輛的基本要求,Schaeffler Mover正是為滿足這些要求而開發的。該車采用了專門設計的動態操控系統,可以對每一個轉向驅動模塊進行獨立控制,還可以實現駕駛動態控制(ESP)、車輪間的矢量扭矩分配以及全輪轉向。車輛還可以實現側向移動,而且不會讓乘客對側向力有任何感覺,這對習慣在車上閱讀的乘客來說是一個非常好的體驗。此外,該驅動系統還大大提高了車輛的機動性和可靠性。整個驅動和轉向控制系統的軟件及整體的安全概念均由舍弗勒開發。
高度集成的舍弗勒智能轉向驅動模塊還有整個驅動系統和底盤所需的空間很小的優點,可讓出更多空間給乘客,并為運輸貨物提供更多存儲空間。此外,電池及其他附件所需的空間也很小,這樣整車尺寸就可以非常緊湊。底盤還可以很容易匹配不同尺寸的車廂。Schaeffler Mover采用了模塊化的設計,利用標準化的底盤可以完成各種載客和貨物運輸任務。車身則可針對不同的應用有不同的變型,并可快速與底盤結合和分離,底盤平臺包含了實現駕駛的所有技術,自動駕駛所需的一些傳感器則被整合到車身中。Schaeffler Mover在設計之初便考慮了自動駕駛的需求,采用了創新的“舍弗勒智能轉向驅動模塊”,具有出色的操控性和乘坐舒適性。

1 針對48V微混動力系統的P2和P4解決方案

2 舍弗勒技術人員在講解Schaeffler Mover概念車的車輪驅動系統

3 “DH-ST 6+2”的專用混動變速箱具有兩個電機擋位和6個發動機擋位,可以大大提高電機在高車速下的效率

4 第三代集成式混合動力模塊帶來了創新解決方案

5 舍弗勒面對未來的Schaeffler Mover概念車

6 Schaeffler Mover概念車的輪驅動與懸架系統
在研討會上,新成立的電驅動業務部展示了針對未來電動車及混合動力車應用的創新解決方案,包括集成了三離合器的超緊湊型混合動力模塊、新一代電驅動橋以及專用混動變速箱。考慮到各國法規要求和客戶偏好各不相同,舍弗勒新成立的電驅動業務部可針對各種需求提供不同的驅動解決方案。此外,為了幫助汽車制造商降低電動車及混合動力車的成本,這些解決方案的電子電氣零部件都采用了相同的開發平臺。該平臺包括硬件部分比如電機和功率電子零部件,還包括用于控制驅動裝置的關鍵軟件模塊。舍弗勒憑借雙離合器和可用于混合動力車的混合動力模塊已經取得了巨大的市場成功。在這種被稱為“P2”架構的混合動力方案中,電機位于發動機和變速箱中間。在目前的第二代混合動力模塊中,舍弗勒已經成功將分離離合器集成到了電機中。該離合器負責切斷電機與發動機的連接,從而實現純電行駛。在本次研討會上,舍弗勒展示了第三代混合動力模塊。在新的模塊中,整套雙離合器被集成到電機中——更準確地說,被集成到電機的轉子中。為保證結合力,第三代混合動力模塊采用了高性能跑車上標配的多片離合器,同時搭配了同樣高度集成的執行機構來驅動三個離合器。舍弗勒打造了一款超緊湊型混合動力模塊,使整個動力總成的長度非常緊湊,僅稍長于純內燃機版的車型。
此外,隨著插電式混合動力汽車市場份額的不斷增加,汽車制造商開始重新審視車輛變速箱的設計。除了將電機放在變速箱的前面或后面,他們開始考慮將這兩者組合成一個整體結構和功能單元。舍弗勒在本次研討會上展示了一個具有革新意義的概念——“專用混動變速箱”。這種被稱為“DH-ST 6+2”的專用混動變速箱基于機械式自動變速箱(AMT)開發而成,具有兩個電機擋位和6個發動機擋位。與發動機并聯運行的電機被整合到變速箱結構中,具有兩個速比。這種結構的優勢是可以大大提高電機在包括高車速下的效率。發動機擁有兩個獨立的擋位。在變速箱的兩個部分中間還有一組“復合”齒輪,使發動機也能夠利用電機部分的齒輪,這樣就額外增加了兩個擋位。該概念通過兩次使用同一排齒輪,僅用5組齒輪便實現了6個發動機擋位。仿真結果表明,通過“DH-ST 6+2”專用混動變速箱不僅可以幫助車輛實現運動性能以及220kW的系統性能,還可以獲得較低的WLTC油耗,百公里僅為4.5L。

1 采用了舍弗勒后軸兩擋電機和發動機前置BSG電機的WEY P8帶來了流暢動力輸出

2 采用舍弗勒P2型式的插電混合動力車長安 EADO PHEV帶來了出色的節能效果

3 采用舍弗勒P0型式的48V長安 EADO以低成本帶來綠色出行
舍弗勒在研討會上展示了針對傳統內燃機、變速箱及針對這些系統混動化的一系列解決方案,舍弗勒開發了用于實現三缸發動機停缸的可切換滾子搖臂技術,并已在福特車型上實現量產。此外,舍弗勒還在一臺測試發動機上進行了滾動停缸技術的測試。滾動停缸技術與靜態停缸技術相比可以使油耗進一步降低2%,同時不會影響發動機的排放。舍弗勒預計未來采用48V系統的輕混動力車市場的增長尤其強勁。2030年,P0驅動系統年產量預計可達2000萬臺左右。 一塊小巧低成本的鋰電池就可以用于能量的儲存,回收的能量可用于重啟發動機(啟停模式),還可用于車輛滑行或助力。為了保證附件皮帶驅動系統在不同工作模式間動態切換時的系統性能,舍弗勒正在開發一款全新的附件皮帶張緊器產品——機電一體化主動式張緊器。
未來幾年,48V解決方案也將在其他構型的混合動力系統中得到越來越廣泛的應用。此類應用的目的在于將電驅動裝置的功率提升至20kW以上,并提高動力系統的整體效率和排放性能。在P1混合動力模塊中,48V電機位于發動機曲軸上,在不受速比影響的情況下與發動機轉速進行耦合。位于發動機與變速箱之間的48V P2混合動力模塊可實現更高效的能量回收和節能策略。對徑向安裝空間較小的橫置前驅車型來說,舍弗勒也開發了相應的驅動裝置。該裝置采用平行軸式布局方式,通過皮帶或鏈條與變速箱輸入軸相連。除了制動能量回收,該系統還可以實現低速純電行駛,適用于交通擁堵路況或泊車。此外,舍弗勒48V混合動力模塊不僅可以助力車輛加速,還可以實現滑行啟停進一步節油,這意味著車輛在發動機關閉并且動力總成脫開的情況下依然可以向前行駛。系統集成的自動離合器可以幫助發動機在啟動后迅速提高到相應轉速,大大提高了車輛重新啟動的舒適性。此外,舍弗勒P2混合動力模塊還可以經濟高效地實現手動變速箱混合化。
在參觀完理論環節后的實踐環節更加精彩,共有7部車供大家試駕體驗,包括了P2形式的插電混合動力車長安 EADO PHEV、P0+P4型式的插電混合動力SUV長城 WEY P8 PHEV、P0型式的48V長安 EADO、采用ECM(電控AMT)變速器的五菱宏光S3、采用7擋DCT的領克02、采用后置輪轂電機的試驗車上汽榮威e50 IWD、采用48V P2形式的試驗車福克斯。舍弗勒許多新技術都在這7款車型中得到了體現,對于大家來說體驗之后也是收獲滿滿。
4年一次的舍弗勒技術研討會已成功舉辦40年,如今的研討會已經擴展到了中國,并且這也是在中國第二次舉辦。每屆研討會,舍弗勒向客戶展示的最新創新成果已經從最初探討變速箱產品和技術,擴展到節能減排解決方案、動力總成電氣化和未來出行方式等領域。在舍弗勒的技術盛宴上,精美的菜肴讓食客們大快朵頤。得益于豐富的產品和技術,顯示出舍弗勒在打造未來驅動技術方面扮演著重要的角色。除了產品大餐外,還有為期一天半、囊括了30多場技術演講的研討會。舍弗勒集團及大中華區的技術專家分享了舍弗勒在發動機、變速箱、底盤和電驅動等整個汽車動力總成領域的最新研發成果。聚焦城市交通、數字化、能源鏈及仿真的四大主題展區凸顯了舍弗勒在這些領域的技術專長和創新能力。本屆研討會讓大家全方面感觸了舍弗勒的技術專長和創新能力。


舍弗勒集團副首席執行官兼首席技術官彼得·古茲默教授
全球電驅動的趨勢已經非常明顯,電驅動有非常明顯的優勢,同時,混動和純電動將會長期并存。電驅動非常好地符合了城市出行的需求,舍弗勒關于電驅和動力總成的結合,最好結合的概念就是Schaeffler Mover概念車。
舍弗勒所推出的概念車并不會取代城市里的汽車,但是能夠很好地響應城市出行的三大趨勢,分別是電驅動、互聯駕駛和自動駕駛三大趨勢。Schaeffler Mover概念車通過將底盤、線控和動力總成全部結合在一起,形成了Mover四個舍弗勒智能轉向驅動模塊,這個Mover上沒有方向盤,也沒有轉向桿,而是采用線控驅動的技術。
我們已經將Formula E里面的豐富經驗應用到民用車開發,這個Formula E的團隊正在開發。主題演講中所看到的電驅動整個系統的開發團隊,包括將電驅動,包括操控性、電池的續航能力、熱動力、冷卻性能以及能量流動等重要的比賽的反饋,應用到我們整套舍弗勒電驅動開發當中,所以我們可以從賽車比賽當中學到很多東西,應用到民用。另外舍弗勒已經做出非常明確的決定,舍弗勒會繼續留在Formula E,接下來的幾個賽季將是更加競爭激烈的賽季,寶馬替代雷諾車隊,還有保時捷宣布明年會參加比賽。

我們更多的是展示舍弗勒的研發方向和能力,展示我們非常強大的集成能力,把動力總成和底盤相結合的技術,這是一個展示,并不表明舍弗勒要往整車廠方向發展,或者出行公司發展,我們定義為是整車廠的合作伙伴,在整車領域和出行領域的合作伙伴,不管是已經有名氣的老廠、大廠,還是新進入的出行領域和整車領域的新廠,我們都是他們的合作伙伴,合作伙伴才是定義。
中國的廠商已經在使用舍弗勒非常先進的模塊了,部分中國廠商已經應用了舍弗勒的技術,分別是P2混合動力模塊和電橋系統,我們很高興被選為這兩方面中國合作廠商的合作伙伴,舍弗勒在機電一體化方面具有非常強大的整合功能,此次展出的動力矩陣就可以說明這一點。許多人認為電動車或新能源車的核心部件就是電機,事實上整個動力總成是電機和機械系統的結合,比如一擋或兩擋變速箱等,再加上一個控制軟件控制所有東西,這個是舍弗勒擁有非常強大的能力和競爭力所在,我們完全有能力成為中國汽車廠商零部件供應商的系統整合方,我們對全球市場也是這樣,中國市場在選用舍弗勒先進的混合動力模塊方面是走在了全球前列。