自动变速器发展及其关键技术

1自动变速器发展及其关键技术部门：自动变速器集成部王军政2018.04目录2☐自动变速器的分类☐中美自动变速器行业趋势☐产品型谱介绍与规划☐自动变速器发展关键技术☐纯电动汽车与化学蓄电池☐燃料电池汽车及其动力系统☐混合动力系统☐思考：自动变速器未来发展目录3☐自动变速器的分类☐中美自动变速器行业趋势☐产品型谱介绍与规划☐自动变速器发展关键技术☐纯电动汽车与化学蓄电池☐燃料电池汽车及其动力系统☐混合动力系统☐思考：自动变速器未来发展☐空气污染☐变速器的作用☐自动变速器的分类☐AT/CVT/DCT/AMT 综合对比☐双离合自动变速器的分类☐讨论：自动变速器的市场期待历史回顾：空气污染4在20世纪50~60年代，美国汽车保有量从5000万辆迅速增加到1亿辆，长期享受廉价汽油的美国人并没有意识到废气排放带来的环境污染问题，直到宾夕法尼亚州多诺拉市发生了死亡20人的毒雾事件（图2），才使得美国人开始正视空气质量问题。

美国多诺拉市毒雾事件空气质量提升52005年2016年 美国的空气质量逐年在改善;中国的空气污染6中国是以煤炭为主要能源的国家，人口众多，工业、城镇、汽车等增长迅速，目前正经历空气/环境污染的阵痛期;科技的力量7☐科技进步是解决人口增长、环境污染的关键“钥匙”。

☐汽车行业的科技进步是改善我们生活质量的重要组成部分！☐清洁与节能是汽车可持续发展的重要基石！思考：作为变速器生产企业，怎样做出我们应有的贡献？变速器的作用8讨论：☐车辆为什么需要变速器？☐需要怎样的变速器？我们一直在为环境改善默默做出努力，做有社会责任担当的企业！自动变速器的分类9讨论：☐你会驾驶手动变速器吗？☐你开过AT、DCT、CVT、AMT吗？更喜欢哪一种？思考：为什么有这么多种类的变速器？哪种更好？☐目前, 国际上自动变速器主要有以下5 种: 液力机械式自动变速器(automatic transmission, A T) 、电控机械式自动变速器(automated mechanical transmission, AMT) 、机械无级式自动变速器(continuously variable transmission, CVT) 、无限变速机械式自动变速器(infinitely variable transmission, IV T) 、双离合器式自动变速器(dual clutch transmission, DCT)。

AT/CVT/DCT/AMT 综合对比分析10AMT CVT AT Dry DCT Wet DCT 成本（Piece Cost）++++-0开发费用（Development cost）+-000开发周期（Development time）+-000速比灵活性（Ratio flexibility）++-00传动效率（Efficiency）++00++++燃油经济性（Fuel economy）++++0++++换挡舒适性（Shift quality）---+++0+ NVH-0+-0驾驶舒适性（Driving performance）---++0+可靠性（Reliability）-0+-0重量（Weight）++000+体积（Size）+-0---传统MT转型（For MT business transformation）++0-++信息来源：引用AVL 分析报告双离合自动变速器的分类11.湿式双离合自动变速器（Wet DCT)○DCT360、DQ250、DQ380/500、PowerShiftVS湿式2.干式双离合自动变速器(Dry DCT)○DCT250、DQ200、Ford 6DCT干式1讨论：自动变速器的市场期待对于自动变速器，什么最重要？成本？舒适性？传递效率？产品质量与可靠性？成本质量与可靠性起步、NVH 与换挡舒适性动力性燃油经济性CVT AT成本质量与可靠性起步、NVH 与换挡舒适性动力性燃油经济性DCT （干）DCT （湿）目录13☐自动变速器的分类☐中美自动变速器行业趋势☐产品型谱介绍与规划☐自动变速器发展关键技术☐纯电动汽车与化学蓄电池☐燃料电池汽车及其动力系统☐混合动力系统☐思考：自动变速器未来发展☐自动变速器vs手动变速器☐自动变速器行业趋势_美国☐自动变速器行业趋势_中国☐DCT变速器发展趋势☐CVT变速器发展趋势☐AT变速器发展趋势☐平行轴齿轮vs行星齿轮系自动变速器vs手动变速器1☐过去自动变速器（AT）效率低于手动变速器，主要原因在于液力变矩器的低效率。

☐自动变速器车辆平均燃油经济性在不断上升，目前已经略高于手动变速器。

自动变速器（AT）效率的提升主要得益于两点，一是自动变速器自身效率提升（如闭锁离合器液力变矩器、变排量泵或其他技术改进），二是挡位数量的增加，AT挡位数增加速度高于MT。

美国市场手动与自动变速器燃油经济性对比（采用相同车辆与相同发动机）1☐美国市场变速器平均挡位数从1985年的3.5增长至2016年的6.0，乘用车与卡车新车的AT 、MT 变速器平均挡位数均不断增加。

☐20世纪80年代，AT 平均挡位数远小于MT ，虽然MT 挡位数也在不断增加，然而，AT 挡位数增加速度高于MT ，目前AT 挡位数已经超过MT 较大水平。

☐美国市场MT 在1980年产量达到峰值，占比35%，然后开始下降，至2015年仅占2.6%。

目前MT 主要用于小型车辆，一些运动车型及少量皮卡。

自动变速器vs 手动变速器美国市场新车变速器平均挡位数变化思考：中国市场的MT 也会下滑吗？自动变速器vs手动变速器1☐2016年，自动变速器在中国汽车市场的份额进一步提升至59%左右。

随着国内技术水平的提升及涉市企业的发展，前瞻估算2017年自动变速器市场份额占比超过60%。

☐然而，自动变速器技术是国内汽车产业发展亟待突破的瓶颈。

现阶段，中国自动变速器市场超过60%为进口产品，乘用车市场自动变速器严重依赖外资品牌。

思考：做为国内变速器领军企业，如何做好自动变速器市场？自动变速器行业趋势_美国1•当前6AT是主流，AT多挡位化趋势明显；•CVT占比增加明显；思考：在美国5AT，7AT，DCT为什么没有成为主流？自动变速器行业趋势_中国1从行业整体来看，手动变速器（Manualtransmission, MT）占比下降明显，而自动变速器（AMT,AT,CVT,DCT）稳定上升，自2014年超过50%比例，自动变速器中CVT增长最快。

自主品牌MT占比2015年仍高达76.2%，但份额逐年下降，自主品牌自动变速器增长迅速，其中以DCT增长最快；合资品牌中，CVT增长迅速；进口车中DCT增长，但AT仍是绝对主力。

自动变速器行业趋势_中国1☐分车系来看，欧系车越来越多采用6-8速AT，以及9AT，而DCT、CVT与MT呈下降趋势。

欧系车多挡位AT变速器将会成为未来主流。

☐美系车中6AT增长迅速，2015年占比达到61.5%，因此，6AT是美系车的当前主流。

☐日系车中CVT应用增长迅速，2015年占比达到55.5%。

☐自主品牌车辆先进变速器（包括6速及以上MT，7速及以上AT，CVT，DCT）应用比例偏少，2015年5MT仍然是主力，自动变速器以6AT为主。

自动变速器行业趋势_中国1先进变速器（包括6速及以上MT，7速及以上AT，CVT，DCT），行业应用率逐年稳定快速增长，2015年占比达到31.9%。

其中，CVT自2013年增长最为显著，DCT与6MT也得到快速增长，9AT在2015年销量达到64000台。

目前VW 引领DCT 行业发展趋势离合器湿式化模块化•VW 新开发的产品全部采用湿式双离合器技术，不同扭矩应用实现模块化•多平台共用双离合器、阀体、换挡机构等部件，零件设计模块化高档位化•从6/7速向8速、10速提升高效化•采用电子泵、少润滑油、低粘度润滑油、低泄露电磁阀等技术，提升效率电子化•换挡采用电机控制，提升换挡控制精度，降低传感器精度要求和成本；小型化与轻量化•采用复用齿/共用齿结构，减少齿轮数量；DCT 发展趋势DQ250DQ380DQ500更多挡位:DCT23大众在2013年的维也纳世界汽车研讨会上表示，未来将会推出一款10速双离合变速箱。

然而最终停止研发，理由很简单：结构复杂、造价过高。

目前Jataco 引领CVT 行业发展趋势CVT 发展趋势效率提升•减少油泵搅油损失:引入叶片泵或电子泵，油泵小型化•减少结构搅油损失:增加挡板，减少油液,降低油液粘度:使用低粘度油液压降低•降低带轮的传递扭矩:增加副箱，增大一档输出速比•优化起步控制：降低液力变矩器起步锁止时间/转速钢带优化•降低钢带宽度：采用Bosch 新型钢带系统•钢带工艺优化：降低钢带对液压压力要求提升驾驶感•控制实现有级化：优化控制策略，实现AT 档位感小型化与轻量化•缩小轴向空间：通过油泵位置调整、钢带宽度降低等实现•轻量化：降低带轮中心距等实现CVT发展趋势25JATCO CVT7的构造JATCO CVT8的构造CVT发展趋势26更多挡位:AT27AT 多挡位化趋势明显。

通用9T50变速器ZF9AT本田10AT思考：为什么DCT 多挡位化失败，AT 却成功？平行轴齿轮vs行星齿轮系28行星齿轮系为更多挡位化提供了技术基础：平行轴系的换挡依靠同步器实现复用齿轮（格特拉克DCT150）VS+行星齿轮系行星齿轮系29行星齿轮机构是AT扭矩传递机构，同时也是混动系统常用的耦合装置，国内企业应加强在此方面的研究与产品开发。

目录30☐自动变速器的分类☐中美自动变速器行业趋势☐产品型谱介绍与规划☐自动变速器发展关键技术☐纯电动汽车与化学蓄电池☐燃料电池汽车及其动力系统☐混合动力系统☐思考：自动变速器未来发展☐SAGW自动变速器产品规划-背景☐SAGW目标客户群对自动变速器需求☐SAGW自动变速器产品规划☐DCT360双离合变速器☐DCT250双离合变速器☐TS11无级变速器(CVT)☐NDCT平台开发进展NDCT平台–Overview 概述4☐Key Features 主要特性☐配置7+R档位，速比范围大于7，提升动力与燃油经济性；☐支持启停/高级启停功能，可扩展至48V及P2混动；☐采用高可靠度湿式双离合器；☐双泵系统，低粘度油，DGBB+RB等高效配置应用；☐最高效率>95%;☐集成油冷器，高耐热性；☐Shift-by-wire电液自动驻车，提高车辆安全性；☐新一代32位CPU处理芯片，TCU 满足ISO2626(ASIL C) 安全等级；☐最大200Nm/280Nm/380Nm三款同平台产品；☐净重:65kg/78kg/80kg(w/o DMF)NDCT平台–Overview 概述5目录51☐自动变速器的分类☐中美自动变速器行业趋势☐产品型谱介绍与规划☐自动变速器发展关键技术☐纯电动汽车与化学蓄电池☐燃料电池汽车及其动力系统☐混合动力系统☐思考：自动变速器未来发展☐自动变速器发展关键技术-整车集成☐自动变速器发展关键技术-齿轴系统☐自动变速器发展关键技术-润滑系统☐自动变速器发展关键技术-速比☐自动变速器发展关键技术-换挡系统☐自动变速器发展关键技术-载荷谱☐自动变速器发展关键技术-双离合器☐自动变速器发展关键技术-液压系统☐自动变速器发展关键技术-过滤系统☐自动变速器发展关键技术-电气系统☐自动变速器发展关键技术-驻车系统自动变速器关键技术_整车集成52需满足整车接口、静态间隙、动态间隙、碰撞安全，这对自动变速器尺寸外形与内部布置产生复杂影响。