在本届北京车展上,提供内燃机、混合动力和电动汽车清洁高效驱动系统解决方案的博格华纳,带来了在电气化领域的最新研发成果。其中就包含混动和纯电动车型都能用的矢量扭矩双离合器系统——eTV。
这套系统仅用一台电动机,就能实现同轴横向扭矩矢量控制,同时布局更紧凑、重量也更轻。按照计划,这款产品将在2022年上半年开始量产。
eTV是干啥用的?
想知道eTV的功能,先要跟大家简单聊一下燃油车上常见的,用在前驱平台上的适时四驱。一般情况下车辆以前驱为主,后轴起到辅助驱动作用。在遇到前轮打滑,或系统需要后轮有动力输出时,才会接合纵向传动轴与开放式差速器之间的多片离合器,实现四驱。
咱们常见的日产奇骏、马自达CX-5等车型,用的就是这种结构(上图)。不过市面上你也能买到像通用Twin-Clutch这种,后轴上有两组离合器片,能实现左右轮动力矢量分配的适时四驱系统(下图)。
博格华纳eTV跟后者很接近,只不过它是直接跟后轴电动机相连,不需要中间的纵向传动轴从发动机端获取动力。它内部有两组多片离合器,作用也是实现同轴左右动力的矢量输出。官方称,eTV既能用在混动车上,纯电动车也能用。不过这个“混动”指的是像新款丰田RAV4荣放双擎或者像雪铁龙天逸PHEV那样,后轴用电机驱动、没有纵向传动轴的油电或插电式混动车。
由于eTV自身能实现左右车轮有转速差,所以它还能代替传统开放式差速器。现场工作人员告诉车云菌,eTV的设计初衷与适时四驱的逻辑很像。后轴只是辅助发力,更适合以前驱为主的混动车或纯电四驱车型。而在实现全轮驱动的同时,同轴动力矢量分配除了能提升车辆的操控性外,尽可能防止转向过度(侧滑)或转向不足(推头)的情况发生,也是它的功效之一。
eTV的本领和优势在哪?
传统开放式差速器+ESP电子限滑是在有驱动轮出现打滑后,通过给一个或多个车轮制动,才能将动力转移到没有打滑的车轮。逻辑上比较被动,就像你摸黑往前走,撞墙了才知道此路不通要换条路走。而eTV是靠ECU的电信号控制横向动力分配,根据车上的轮速、转角等传感器数据,它会主动调整过弯时内外侧车轮的动力。
不仅如此,eTV还具备断开模式。它是靠关闭液压系统,让回位簧将活塞推离压紧位置, 从而使摩擦组盘片分离。这时电机停转,连接左右车轮的驱动轴接着转,相当于被前轮拖着走。同时博格华纳还为驱动轴设计了主动润滑系统,断开模式下会保留一定的润滑油在驱动轴衬套与外壳的空隙里,加上低摩擦油封和高效轴承,共同降低了能量损失和部件磨损。
就像博格华纳动力驱动系统事业部总裁兼总经理Stefan Demmerle说的,“新型扭矩矢量双离合器系统可将浪费的扭矩减至最少,不仅能节省能耗,所需的组件也更少”。
侧油箱的油液是靠驱动轴转动的离心力“甩”进去,主动润滑系统只控制效率阀的开闭就行。除了ECU里有温度传感器外,eTV不需要别的传感器,更依赖机械结构和物理作用,也起到了降低故障率的作用。
这样就带来了几个好处:
1、 执行速度更快、扭矩控制更精确。从公布的数据来看,eTV扭矩控制精度在+15%/-10%,单侧扭矩5%-100%用时小于180ms、100%-10%小于80ms。
2、 能延后ESP介入的时机,操控更有乐趣。毕竟ESP出手帮你的第一步就是限制动力输出,接着是考虑怎么刹车才能控制行车轨迹。
3、 断开后轴动力输出、主动为滑行状态的驱动轴润滑,能最大程度降低能量损失,达到性能与经济性的兼顾。
4、 eTV能替代开放式差速器,结构紧凑、重量也轻(总重约21kg),每个离合器都能承受2600Nm扭矩,很耐用还不怎么占空间。
当然,在“让混动或电动车实现横向扭矩矢量输出”这事上,eTV还是很有性价比的选择。相比用同轴双电机实现这项功能,采用多片离合器+单电机方案的eTV,不仅节约空间,成本上也更有优势。而双电机策略则更适用于追求高性能的车型。
此外,跟同轴电驱很搭、又能适配车企自家三合一电驱的eTV,对车企来说,还是“拿来就用”的解决方案。
小结
在汽车行业迈向电气化的路上,除了车企自身,各大供应商也在积极转型。实现触电的同时,供应商的新技术也在丰富着汽车产品的体验。eTV就是提供扭矩矢量输出之余,兼顾成本、性能、耐用性等方面的四驱解决方案。虽然官方没有透露这款产品会用在哪款车型上,但它会在2022年出现在量产车上。而博格华纳也将不断创新,将更高效更清洁的产品带入中国市场,帮助国内车企加速触电。