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混动技术：雷诺与Eolab＆AVL和Future Hybrid解析

2020-02-17 00:01:09·  来源：EDC电驱未来  
　
在德国的汽车圈子里，你很少会听到法国汽车公司的动态。2014年9月时雷诺对外展示了概念车 Eolab。一反常态，雷诺的这款新型变速器被德国汽车媒体广泛报道。图1：
在德国的汽车圈子里，你很少会听到法国汽车公司的动态。2014年9月时雷诺对外展示了概念车 Eolab。一反常态，雷诺的这款新型变速器被德国汽车媒体广泛报道。
图1：雷诺 Eolab 概念车| 图片@雷诺
 
与所有的概念车一样，雷诺将Eolab作为平台，展示最新汽车技术。流线型车身、可关闭的轮毂、车身轻量化设计等等。可以说，雷诺在 Eolab 上所展示技术的重中之重就是降低油耗。而达成这个目标最为关键的一点就是该车新型混合动力系统和其所用的变速器。
 
Eolab 使用了一个排量一升58千瓦的发动机和一个40千瓦的电机。发动机和电机分别连接着一个输入轴，如下图。其中，绿色部件为扭转减震器，连接着发动机。浅蓝色部件为电动机。
图2：雷诺 Eolab 概念车用变速箱第一代 | 图片@雷诺
Eolab 的结构可以看成是两个变速器的合成机构。其中第一个变速器连接发动机，第二个连接电动机。两个变速器分别有一和两个档位。两个变速器的输出端相连至差速器。这个结构，特别是两个嵌套的输入轴（图2中绿色和红色），不得不让人联想到双离合变速器。利用这个结构，Eolab 共可实现三个档位，并可选择传统驾驶、电动驾驶、并行混动三个驾驶模式。
图3：雷诺 Eolab 概念车用变速箱第二代
可以看到，第二代的产品与第一代有很大的差别。主电机（电机2）被从发动机一侧移至变速箱的另一侧。第二个电机（电机1）通过两个齿轮组与发动机相连。
跟雷诺公司负责这个变速器的 Nicolas Fremau 聊的时候，我问起第一代里只用了一台电机，为什么在第二代中决定装两台电机，他对此的解释是：只有安装了第二台电机，才能保证汽车能持续保持电动驾驶。当电池电量充足时，汽车主要由电机2进行推动。当电池电量不足时，发动机推动电机1发电，以继续供电给电机2推动机车（即串联式混动驱动）。
另外，他多次强调四个档位是DHT里最佳档位数目（第一代变速器只有三个档位）。其中第四档保证汽车在高速时能使用发动机直接驱动（避免使用串联式混动模式），从而减低高速油耗。
AVL与之前提到的各个公司不一样，该公司不是整车厂，而是全球著名的一级供应商。AVL 公司生产发动机、变速器等各种汽车配件。此外，它在汽车大型测试设备领域处于绝对领先地位。
AVL 的混动变速箱 Future Hybrid 是该公司完全自主研发的产品。2013年该产品仍处于内部研发时，我曾有幸去 AVL 公司参与其项目的讨论。在当时，这样的一个新颖的产品让人眼前一亮。
图4：AVL公司混动变速器 Future Hybrid 7 Mode
该变速箱内装有三个行星齿轮组，其中第一和第二行星齿轮组组合成了一个拉维纳式（Ravigneaux）齿轮组。与市场上其他eCVT变速器一个很大的不同是，Future Hybrid 只装载一个电动机。该电机与Ravigneaux齿轮组的齿圈相连接。整个变速箱的结构与 Lepelletier 6速自动变速箱非常像。AVL 参与这个项目的工程师告诉我，传统6速自动变速箱其实是他们设计这款混动变速箱的出发点。
由于该变速器共可实现七个不同的驾驶模式，因此，AVL 称这个变速器为 Future Hybrid 7 Mode。2015年时，AVL 公司已完成 Future Hybrid 7 Mode 的样机，如下图。
图5：AVL公司混动变速器 Future Hybrid 7 Mode | 图片@AVL
AVL 在这款变速箱中决定只用一个电机的最根本原因很简单：降低制造成本并减小变速箱体积。然而，因为只包含一个电机，变速器的功能也受到了较大的限制。
2015年，AVL推出了 Future Hybrid 的第二代产品，由于可实现8个驾驶模式，该变速器名称为 Future Hybrid 8 Mode，其结构如下图。
图6：AVL公司混动变速器 Future Hybrid 8 Mode
相对于第一代产品，Future Hybrid 8 Mode 舍去了第三个行星齿轮组，变速箱的核心部分为一个拉维纳式齿轮组，因此，结构更为简单。然而，与第一代产品一样，该变速器内仍然只使用了一个电机。汽车在市区内长时间（或距离）的电动驾驶较难保障。此外，汽车起步时的高加速度难以达到。
 
 
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