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AT新技术发展跟踪

2020-04-25 17:56:55·  来源：中国汽研北京分院  
　
AT新技术发展跟踪乘用车自动变速器主要分为机械自动变速器（AMT）、液力自动变速器（AT），无级自动变速器（CVT）和双离合自动变速器（DCT）等。从市场发展来看
AT新技术发展跟踪
 
乘用车自动变速器主要分为机械自动变速器（AMT）、液力自动变速器（AT），无级自动变速器（CVT）和双离合自动变速器（DCT）等。从市场发展来看，由于AT具有良好的动力性、换挡平顺性、舒适性和便利性，其长期占据乘用车自动变速器市场最大份额（截止2018年5月，AT变速器市场份额达到33%），各大技术领先车企及零部件供应商也在此领域不断发力。本文将从以下三个方面对AT新技术的发展进行跟踪研究。
 
1、具备启停功能的自动变速器
发动机怠速启停技术是节能减排的有效手段，目前制约启停技术推广的技术难点在于传统AT与启停功能匹配困难，传统AT的控制策略无法满足车辆对起步快速性和平顺性的要求。目前市场上具备启停功能的传动系统主要有三种技术方案：
（1）分离式起动机和发电机方案（SMG，Separated Motor Generator），主要是在原车系统上将传统起动机更换为寿命更长、功率更大的增强型起动机，因此该方案又可称作起动机加强技术。由于采用独立的起动机和发电机，对原车改动最小，系统零部件少，安装方便、成本低，是最普遍也是应用最广的技术方案，该技术目前主流供应商是德国博世。目前国内的汽车发动机电控单元（ECU）基本都被博世和美国德尔福垄断，因此在装配启停系统时基本也都是选择这两家公司。
图 1 分离式起动机和发电机技术
（2）集成起动机/发电机方案（IMG，Integrated Motor Generator）。该方案拥有一体式启动/发电机，一般采用BSG电机，其主流供应商是法雷奥。由于BSG电机既可做起动机也可做发电机，因此除了怠速启停，它还能够实现发电功能。但为了防止低温启动困难，一般仍然保留传统启动电机。BSG电机一般功率更大，启动速度更快，但需要配置24V或48V电压，相较于分离式起动机发电技术，其对整车改动更大，造价更高。
图2 集成式起动机和发电机技术
（3）马自达的i-stop智能怠速启停系统。马自达独创的智能启停系统不需要额外的启动电机就能实现怠速启停功能，相比其他的技术方案更加智能省油，启动过程也更快更安静，该技术只针对直喷发动机，全球仅马自达在应用，其创驰蓝天技术（SkyActive）平台下的新车型大部分都装配此系统。
 
马自达i-stop技术
2、8挡及以上的AT
2006年，雷克萨斯LS460成为世界首款8AT的车型，该变速器由由日本爱信研发。
2008年，德国采埃孚开始投资生产8HP系列，并与次年开始陆续为BMW的大部分车型配套。
2011年，韩国现代旗下派沃特公司研发的8AT也获得成功。这三家供应商的8AT在整车的布置方式均为纵置后驱型，且都匹配大马力发动机的豪华车型。
2012年，采埃孚发布全新的横置9HP系列，与8HP系列不同的是，该变速器能兼顾不同档次和定位的汽车产品，应用范围广，如匹配Jeep自由光和路虎极光。
2014年7月，爱信的前置前驱8AT装备在沃尔沃XC60车型上。横置8AT、9AT的推出，进一步拓展了多档位AT在乘用车市场的应用，并有望得到更大规模的普及。与此同时，奔驰推出自主研发9G-TRONIC，通用和福特也推出了联合开发的9AT。
2015年，本田发布世界首台横置10AT，福特申请11AT专利。
2016年，雷克萨斯在LC500上搭载由爱信研发的10AT，通用在福特F-150上搭载通用和福特联合开发的10AT。目前本田也在申请11AT专利，将逐步应用11AT平台。
在国内，近些年各汽车公司在自主研发的同时，也在努力寻求与国外技术的合作。
2009年6月，哈尔滨东安动力引进日本三菱的4AT和5AT技术，主要配套自主品牌汽车及三菱系列车型，经过多年的研发创新，2018年将推出了6AT，主要配套华泰汽车。同年，华泰汽车引进德国采埃孚的4AT及6AT自动变速器技术。
2016年，吉利将从澳大利亚DSI自动变速器公司收购的6AT转卖给双林，该自动变速器主要配套吉利汽车。
北京航空航天大学与盛瑞传动在2007年开始研发具有完全自主知识产权的世界首款前置前驱8AT，并于2010年2月研制出A样机，2010年年底成功研制出B样机；
经过多年的概念设计、工程化实施、样机试制改进以及整车搭载实验，2014年，该变速器首次搭载在自主品牌陆风X5车型上，2015年该变速器配套陆风X7车型，2017年推出第二代8AT，相比第一代，在变速器的动力性、换挡平顺性和油耗方面有很大的提升，同时，第二代8AT还能兼容启停功能和混合动力系统。
2015年，盛瑞传动研制出前置前驱13AT，并在上海车展首次展出。
 
3、基于P2方案的混合动力自动变速器
P2结构混合动力传动系统结构简单，变速器变动较小，开发成本低，相对于传统内燃机汽车的传动系统，只需要在发动机和变速器之间加入电机和分离式离合器模块即可，通过控制离合器的压力，优化发动机的经济工作区域降低油耗，实现发动机的快速启动，减小整车发动机舱内各零部件的空间布置压力。P2结构混合动力系统的节能减排效果较好，相对传统内燃机汽车，节油效果可以提升30%左右，而插电式P2混合动力系统节油效果相对更优。
P2混合动力结构系统核心部件为分离离合器、电机和控制模块。发动机动力传递切断技术是实现纯电力驱动和动力回收最大化的关键因素，而在P2混动模块中，分离离合器扮演了重要的角色，提供发动机、电机和变速器之间的连接和切换。在众多研究P2方案的零部件厂商中，舍弗勒是较早研发并推广P2模块的企业，早在七八年前，舍弗勒便开始向客户提供P2模块的组件。
图4 P2混合动力传动系统结构简图
可以预见，因为使用舒适度及实际道路工况需求等因素，MT的市场占有率将逐年降低，而随着AT技术的不断迭代，其可靠性、舒适性、燃油经济性等方面的优势将进一步助推AT获得更广阔的市场。 
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