混联式混合驱动系统的方案设计与应用

项昌乐教授，北京理工大学机械与车辆学院院长

混合驱动技术主要有串联式、并联式和混联式，其中混联式也被称为“功率分流式”，项昌乐教授在报告中对此种形式的混合驱动系统的设计与应用作了重点介绍。据介绍，混联式的混合度比较高，相对于串联式和并联式，混联式的技术更加复杂，但在很大程度上可以调节发动机的工作区间和更多的控制灵活性，对节能和相关的技术方面有更多的优势，目前在国际上也得到了很多的应用。

结合丰田、福特、通用等世界著名汽车厂商混联式混合驱动技术及其汽车产品的应用，项昌乐教授分析了CVT与不同动力系统组合的四种驱动形式，给出了混联式混合驱动装置的速度特性、转矩特性和功率分流特性的分析方法，并且指出，设计一个最优的驱动系统机构，很重要的环节就是找到最合适的功率耦合机构方案。如果采取多排机构，就有无穷多种的连接方式实现非常多的驱动系统结构，用人工的方法是很难实现的。采用图论理论定义节点模型，建立关联矩阵，根据相关约束条件需要多少个行星排，包括操作元件、速度范围和调速范围，以及分流功率比等约束条件，然后求解来寻找一些可行的连接方案，最后可以得到相关的判别，包括拓扑综合、平面性判决及同步性的判决等，用系统开发软件可以得到不同可行的连接方案，可以在这个方案的基础上得到最终优化。

底盘开发中的实时车辆动力学模型

詹军教授，吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室

利用虚拟样机技术进行汽车底盘开发具有成本低、周期短以及风险小等优点。实时车辆动力学模型在不同阶段的作用分别是：方案评价阶段的快速性能评价；整车性能的逐层分解；整车厂商和零部件供应商同步开发数据交换平台；验证阶段的快速优化设计。目前，实时车辆动力学模型主要应用于汽车底盘预开发阶段的性能预测、方案匹配与优化、设计验证阶段的底盘性能快速验证与优化，及汽车底盘电控系统的开发验证。

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室对实时车辆动力学模型展开了深入的研究，其分为两个方向：

面向客观评价的实时车辆动力学模型和面向主观评价的实时车辆动力学模型。詹军教授详细介绍了面向客观评价的实时车辆动力学模型基本原理、方法及主要研究进展。

在车辆开发前期对车辆的主观评价也进行一些评价分析，对车辆的底盘开发有重要作用，吉林大学对驾驶模拟器做的大量研究工作发现，模拟器需要一个能够实现主观评价过程仿真的动力学模型。所以为更好地把实时车辆动力学模型运用到车辆的底盘开发中，吉林大学在面向主观评价的实时动力学模型方面也做了一些探索。

各种路况下最大振动阻尼力的评估方法

Michael Klein，德国亚琛工业大学汽车研究院底盘部门研究主管

在纵向动力学中，作为最复杂的元件之一，由于一般阻尼器的布局、气门设计或尺寸变化，使减振器的设计和最终系统的集成成为一项很费时间和成本的工程。本演讲论述了根据不同的路面、车辆的速度和弹簧/阻尼器设置估算最大阻尼力的一种新方法。

在引进纵向动力学和振动阻尼理论之后，Klein先生对不同驾驶机动状态下阻尼器和弹簧力的影响进行了检测，以便确定进一步分析最合适的机动方式。根据Mitschke教授和Wallentowitz教授对评价车辆安全性和舒适性所涉及的方法，Klein先生建议采用以简单纵向动力学模拟模型为基础的适应性方法，获取车辆阻尼器发展早期在统计学上最大可达到的阻尼力设计思想，并对不同车速和不同路面的影响做了进一步调查。借助现有的测试平台和试验场地，他们对一辆测试车辆进行了测试，为多体车辆模拟模型的参数化和验证提供了必要的参数。在多体模拟环境的ADAMS汽车中，其所提出的方法在现实模拟环境中得到了验证。

在设计一种旨在优化车辆纵向动力学开发工具中，该方法起到了很好的促进作用。该报告介绍了当前全球范围内的开发工作，包括方法的设计、车辆的检测，以及在多体环境条件下车辆模型的参数化和纵向动态模拟。

MQB（横置发动机模块化平台）中的底盘系统

Günther küffel先生，一汽-–大众汽车有限公司底盘开发部部长

大众汽车针对底盘系统提出的总成套件战略，代表整车概念的协同，是一种延伸和扩展。

大众汽车的模块化战略目标分为六个方面：服务不同的品牌，包括大众本身不同的子品牌，还有不同的其他品牌；不同的模型运用到40种不同的车型；实现高效生产；提高轻量化水平；提高能源效率；车载娱乐系统等。在动力技术方面，大众汽车开发了不同组合的动力系统，包括MQB、MLB、MSB及MMS等，该报告主要对MQB横置发动机模块化平台中的底盘系统作了详尽的介绍和分析。

MQB中的底盘系统包括车桥或车轴的总成套件、制动系统的总成套件和油箱总成套件等三个子系统。

Günther küffel对此进行了精彩的展示，并且分享了其中的挑战和机遇，他指出，汽车开发面临最大的挑战在于客户要求以及质量要求，比如要满足全球世界不同地方客户的要求、满足关注全球采购要求和安全方面的需求等。

此外，大众汽车还开发了渐进式的转向系统，用于其他小批量生产的汽车，而不是大规模生产的汽车上，例如：使用一个非线型的齿状的边框让转向更加平稳，同时也增加了乘车的舒适性；电控插动滑车，安装在前桥来防止转向过程中所发生滑车；车道保持系统可以在采用MQB的汽车上有所应用。

面向中型汽车的新型CVT技术的发展

Akihiro Shibahara先生，本田汽车研发有限公司汽车研发中心副总工程师

传动系统的主要发展趋势是效率更高、摩擦更小、速率更大范围和灵活性更多。对于发展新型CVT，本田汽车的目标是实现更高的燃油经济性和燃油效益，同时通过优化换挡特性来提升驾乘体验。

针对提高汽车燃油经济性，本田汽车提出了五项关键创新技术：扩大速比范围、采用泵送转换系统、怠速停车准备、滑轮活塞变大以及采用新的CVT专用油。

在设计上，本田汽车增加了CVT的尺寸长度，上一代CVT是170mm，新一代CVT是180mm，使速比范围提高19%；泵送转换系统具有两套相对送的泵送设计，可以满足油品的最大流动量；本田汽车还采用了一种快速的怠速停车系统。

新一代CVT专用油不仅起到了润滑的作用，也可以决定摩擦效率，减少滑轮的压力。与上一代CVT无级变速油相比，新的摩擦系数比原来高10%，摩擦刚度也有所提高。

在降低滑轮的压力方面，新一代CVT使用了更大尺寸范围的滑轮活塞加之使用新的机油之后，滑轮活塞的压力与之前相比减少了38%，因此，整个变速器的效率提高了5%，而且在本田汽车在美国ABL工况下获得了10%的燃油经济效率的提升。

当然，为了能够把这些产品应用到全球，还需要提供不同的换挡特征，来满足不同市场的不同需求。