舍弗勒展示48伏电气系统/高压混动模块 加快电气化

舍弗勒集团近日发布声明称，为了应对日趋严格的排放法规并满足全球移动交通的需求，其将加快动力传动系统电气化进程。

北美车展期间，舍弗勒代理CEO兼首席技术官彼得·古兹曼(Peter Gutzmer)指出，到2020年，20%的汽车将实现电气化。如果2030年全球汽车产量达到1.2亿辆，那么电动车将达到1,000万辆，占比约9%。

为此，舍弗勒提供了一系列解决方案，将混动模块、电驱动桥、轮毂驱动等产品整合到混动车或纯电动车中，包括48伏电气系统和高压混动模块。

动力传动系统电气化解决方案

 

舍弗勒去年开发了一种新型P2(并联，双离合)高压混合动力模块，该模块安装在内燃机和变速箱之间，并可以使发动机扭矩达到800牛·米。目前新一代P2混合动力模块可用于轻度混动车以及插电式混动车。

舍弗勒P2混合动力模块以一种创新的方式来分配发动机扭矩：扭矩传递的途径取决于其方向，扭矩经由300牛·米的分离式离合器传递至曲柄轴，而内燃机牵引扭矩则经由单向离合器传递至变速箱。由于离合器设计较为紧凑，即使在高扭矩条件下，其在空间利用和成本方面依然具有明显优势。

据悉，舍弗勒新型P2混合动力模块由一个自动分离式离合器和一台电动机组成。分离式离合器通过机电中央离合器释放系统来完成工作，滚珠丝杠传动可以直接带动离合器运行，而无需液压传动介入，因此也不需要在混合动力模块外部安装额外的致动器。

而使用单向离合器也具有其它益处。尽管加速往往会涉及到内燃机、分离式离合器、电动机、和变速箱等一系列复杂的装置，不过舍弗勒则确保了离合器和发动机之间的接合恰到好处。一旦发动机和电动机转速同步，单向离合器便可以与发动机瞬间机械联结，从而可以更快地对其进行调节。

驾驶员踩下油门踏板后，便可体会到发动机的动态连接性能，在某种程度上，也提升了舒适性。当电动机充当发电机来储存电能时，单向离合器便不再传递扭矩，此时发动机也不会协同离合器工作。

当车辆在低速状态下行驶以及离合器在1500转/分钟转速下微滑时，通过优化减震器能够主动减振，在实现舒适性的同时也提升了空间利用率。

舍弗勒表示，其新一代P2高压混合动力模块将于2017年首次在中国量产，其功率高达80千瓦，可用于插电式混动车。不过前期该模块并不带单向离合器，而其使用的电动机效率则大幅提升至96%。

混动车/纯电动车技术革新

电驱动桥：舍弗勒电驱动桥同时为混动车和纯电动车提供了一套完整的解决方案。舍弗勒以客户的需求和不同喜好为基础，根据车辆的特性开发了模块化部件，其中结构最简单的方案是采用同轴或平行轴设计单速比电驱动桥。

由于差速器采用了行星齿轮设计(由单级或双级行星齿轮组组成)，因此传动系统结构非常紧凑。另外，其提供了大量的空间用于安装永磁同步电机(PSM)或异步电机(ASM)，电机配备或不配备电力电子装置均可。

 

对于插电式混动车而言，其在纯电动模式下续航里程约20至50公里，车速可达到120公里/小时。当在需要长途驾驶或者要求更高车速时，发动机就会便会参与工作。

轮毂驱动：舍弗勒从2007年开始研发轮毂驱动技术，该技术目前已经运用于福特嘉年华，主要供测试使用。

舍弗勒称，对于电动车而言，轮毂驱动技术才是最佳解决方案。其E-Wheel Drive轮毂驱动系统集成了电机、电力电子装置、控制器、制动和冷却系统，从而完成驱动、减速等操作及确保驾驶安全。

 

另外，相比中央驱动方式，轮毂驱动的前后质量分配和空间利用更合理，这也在保证车辆性能的同时提升了操控性。

48伏电气系统

尽管当前市面上大部分混动车的工作电压超过300伏，不过舍弗勒依然坚持开发48伏车载电气系统，以生产能够在低速条件下行驶的电动车。

去年舍弗勒已经同大陆集团以及福特汽车合作，共同展示了汽油技术概念车(GTC)。这款概念车通过集成微混技术使福克斯轿车(采用1.0升EcoBoost涡轮增压三缸汽油发动机)的油耗及二氧化碳排放量进一步降低了17%。

舍弗勒目前还开发出了传动辅助装置(TDA)。从本质上讲，TDA是一款并联式混动系统，该系统由传动系统和48伏MGU之间的可选功率流组成。其取消了传统带式驱动，转而被连接至动力系统，完成能量回收操作，并减少了二氧化碳排放。

舍弗勒还基于奥迪TT开发了一款概念车，并进行了大量试验，该车配备了48伏ISG(起动发电一体机)、12千瓦电机及锂电池等。

 

当内燃机转速较低时，通过电机的电子助力功能确保在没有涡轮迟滞的情况下维持足够的扭矩，并完成能量回收，用于为车灯、收音机或座椅调节等电气部件供电。

随着48伏电气系统的推出，汽车的工作效率也将明显提升。舍弗勒还希望能够改进底盘技术，优化车辆结构，例如取代当前采用的液压控制防倾杆，转而使用机电主动侧倾控制系统来提升燃油经济性及减少碳排放。