哦,這個是我的領域。我暫且認為,我在這個領域,全國範圍能排前100問題不大。知乎比我專業的人,應該不會超過10個(我拋磚引玉,其他曾經同行,你們自己看情況)。說這個是提前避免某些杠精
我做的是變速箱標定,是某國際大廠,認定的中國區域,僅有的2個駕駛性評估工程師(另外一位是我徒弟)。帶我的師傅,是國內某廠混動方案起草人。我一度考慮找自主品牌融資,創業搞變速箱,後來發現自己落後了 ,於是就不搞了,改行了。
通俗的講,主要解決2個問題, 換擋點+換擋品質。
首先說的硬體問題, 是很難創新的,ZF的8AT,奇瑞的CVT,愛信6AT,Getrag的7dct也好,他們是設計好變速箱,就瘋狂賣,一般6000-15000塊一台,價格關鍵看扭矩,看你采購量。硬體的每個檔位的傳動比,基本結構,都不會改動了 ,最多改變下和發動機 連結處,就是表面功夫,密封更好這些。主要調整的是軟體。
1)先解決有無問題:換擋點
這塊需要根據每個發動機來,發動機的萬有特性(就是扭矩、轉速、油門開度。功率用的其實是很少)
這裏面決定了油耗,動力性, 當然可以設定幾套模式,什麽雪地模式(2擋起步),運動模式(推遲換擋點),經濟模式(早換擋),內部還會存在爬坡等。當然不同廠家邏輯是不一樣的,有的是一套圖譜,根據運動,經濟等修正,有的可能是幾套。
但是,這些本質都是有無問題 ,客戶根本不關心,車評人也不關心。
要關心的是:換擋品質(從有到優)
2:換擋品質:聰明、迅捷、平順
最好的換擋,就要像電車那樣,客戶感知不到,在所有評估裏,這個都是10分,因為那是真正的車隨腳動,油車即使保時捷帕拉梅拉,也給不了10分。很多電車車主說,開完回不去油車了,因為電車如果是蘋果的觸屏,油車只能做成諾基亞的觸屏,在動力這塊,就是這樣的(我不是電車吹,電車有很多其他問題 )。
傳統油車有如下幾種問題
2.1:換擋時間問題
一般最短200毫秒左右,長的話1.5s也是存在的(我們還做過一個2.3s的車)。
想想,1.5S你怎麽接受?一腳下去,1.5S之後車才動
為什麽會存在1.5s?因為駕駛員可能猛踩油門, 準備超車,我是不是6擋好好的,得降到2擋。
6降低2不能直接降低,需要過度,6-5-2?6-3-2?這都可能
雙離合他是預備一個檔,在6擋行駛,這個預備的是7擋,5擋都可能?實際某國際大廠,就是四舍五入計算,速度靠近哪個是哪個
如果他預備的7擋,更麻煩。
所以,這個時間可能是1.5s,這個你踩完1.5s,車才動,這是什麽糟糕體驗。並且馬上帶來發動機轉速問題
2.2:發動機轉速
都6降低到2了, 汽車速度不會突變,只能變發動機轉速,發動機轉速從1200轉,可能奔向4500轉。
4500轉,傻子都聽到了 發動機響,但是車沒走,這不是嚇客戶嗎?怎麽踩油門,發動機先fly,車沒加速啊。
這種現象怎麽避免?你大發動機肯定好解決,小發動機呢?所以,你只能最佳化。
2.3:我就降低一個檔位,就是6降低5,那有沖擊問題
要加速,6降低5,恰好我雙離合, 很聰明,5擋已經在位了。
但是,是加速啊,6擋扭矩是160,5擋是200,你說我5擋直接懟上去。160變200扭矩,整車bump下,這就是沖擊(去體驗奔馳GLA的7dct,1-2擋)。
那我不要bump,於是出現了2.4
2.4:就是6降低5,我不要bump
那好 ,不就是160到200扭矩嗎,我給你懟上5擋了,離合器,慢慢的松行不行?從160慢慢摩擦到200(實際比這個復雜,是2個離合器交替,此消彼長,累加值才是客戶感知的數值)
是的,你沒有bump了,馬上要發熱啊,還是那個bump的機械能,不沖擊你整車,就要沖擊離合器,你離合器多快發熱?多高溫度保護?實際某品牌車,零百加速,10分鐘只能測試3次,後面直接溫度保護;再後來,更壞了,他們專門給車評人一個版本彪零百加速,普通客戶買的是另外一個版本。保時捷那套吹的無敵的變速箱, 就是解決了不限次數彈射起步的零百(這個其實基本沒有意義,但是豪華品牌要吹點)
假如我不怕發熱,我是冬天。那你還有其他問題,那就是黏滯感(去體驗奇瑞1.6t的雙離合1-2,和奔馳gla同一個變速箱)
2.5 : 我不要bump,我要平順。但是雙離合是無間斷動力傳輸,可不是不衰減傳輸。
160-200,他並不是這樣的,他是160-120-200這樣跳轉過去的,中間切換過程,這個120,少部份車主會感知到,是有點黏住了的感覺,像車被口香糖粘了一下。
2.6:還可能抖動,不是bump
汽車很復雜,bump是從加速度測試圖看,是一個高峰,或者一個波谷就過了。但是, 他可能抖,高頻,持續多次,波峰波谷可能有二三十個,具體體驗電動牙刷。尤其是車速1-2km/h
為什麽?
因為1-2的車速,離合器就不能完全結合, 他們是滑摩狀態,誰知道和哪裏共振了。這是一個非常龐大的問題。
因為機械制造他不是印錢,每個零部件都有差異。另外,是傳感器過少,大量的數據是估算出來的。因為從研發角度,傳感器越少,成本越低,所以工程師的一個重要作用, 就是發揮智力,降低傳感器數量。我曾參與過發動機ECU研發,帶頭的專家, 80年代清華畢業生,他的核心貢獻就是降低傳感器。降低傳感器聽起來很容易,實際牽一發而動全身。
這個通俗的例子就是,測一鍋水溫度,煮羊肉,肯定傳感器越多越好,但是成本太高,所以,你只安裝一個傳感器,其他地方都是「猜測(演算法模擬)」。這個還是好說的,但是很多地方很難,例如傳遞扭矩是基於離合結合緊密程度的,但是這個結合緊密,是猜測的,是在家裏台架上的經驗值。即使你這個經驗值是對的,對其他車都是對的嗎?不一定。
實際變速箱的復雜程度,是發動機的1/10-1/5.
開發一套變速箱電控系統(matlab畫圖, 軟體測試,電路板設計)需要10-20個人(某國際大廠起家, 就3個人)。而發動機需要100-200人的團隊。 在變速箱裏,最復雜的演算法,是pid,甚至只用個p,基本都是高中+的演算法。上面說的是同時期對比,後面都功能越來越多,團隊越來越大。
發動機裏面,一個進氣量的估算,只畫圖(就是演算法,基於僅有的幾個傳感器,如何推斷),就需要3-5個人全職幹,最好是碩士學歷。不過,國內開發發動機ECU的企業不多,應該不會超過3家。
這一類崗位,比較「精深」,但是不需要對汽車有系統了解,很多情況,沒有駕照都可以,但是,裏面帶頭的,很厲害,能對整個系統進行把握(我之前這裏面專門搞噴油演算法的,就沒開過車)
還有一種情況,就是特殊車型,例如寶馬M系,他在研發階段 ,用的變速箱很特殊,能用大量傳感器來最佳化自己「猜測(演算法)」能力。但是這個試裝車階段,據說這個變速箱成本是10w歐。
這裏面有大量基礎工作,他非常費勁。但是,很容易解決有無問題。山東盛瑞,他們就是一個大學老師, 帶幾個學生,就解決了有無問題 ,但是後面其他問題,一概無法解決,只能依賴大量工程經驗,大量人力物力去解決。
這一部份總結就是:做個60分的是很容易的, 做個70分的馬馬虎虎,做個80分你就要投入數倍精力,到95分,就要指數級上升,做到100分,地球無法承擔成本。
2.7:聰明?沒人能猜到這個駕駛員怎麽想,甚至包括駕駛員自己。
2.7.1 人的腳不隨心動
人的腳會抖動,踩50%,他可能是45-55%,這需要防抖。腳不抖,但是存在腳是連續變化的,從20-逐漸到70,後面又慢慢回落到了15。這是真實的人腳,他可能並不反應駕駛員的大腦,就這,還要變速箱聰明。
2.7.2 假設腳是跟完全跟隨大腦的
好好的加速,20%油門,30%,這是正常的。
結果,20%油門好好的,一腳70%,駕駛員是要急加速啊,6擋直接 準備降低2擋,好好幹一場。結果,變速箱還沒幹呢 ,駕駛員 從70%到了10%,留下變速箱懵逼中,換還是不換?不換了。結果,卡,一腳又幹到70%。變速箱徹底傻逼。
這個時候,變速箱基本是宕機中。感受差極了。你們去4s店試試,猛踩0.3s,如果他正常,你猛踩0.5s再松,多試,一定可以把變速箱幹傻。(實際工況就是,你打算超車,超一半,發現對面來個車,放棄,結果他過去了,你再超,變速箱傻了。)
2.8:發動機不是理想機啊,他是有很多缺點的。
駕駛員油門踩了,我變速箱收到了,該換擋了。但是,需求歸需求啊,油門踩的是50%,要200nm,但是,發動機反應多久,這是發動機的事情。對發動機我都要求30毫秒,實際很難有發動機達到的,那就需要雙方協調。再說駕駛員160-200,考慮過變速箱感受嗎?變速箱中間還要你配合我換擋,我先請求180nm呢?
我們遇到過上海某公司 ,變速箱只管請求,他晃晃悠悠,居然熄火了,這是我們變速箱的事情嗎?不熄火,不是發動機自己該管理的嗎,這就是真實的發動機。
2.9:沒人能擋住你亂跑
駕駛員開車跑高原,缺氧了(同樣油門,扭矩變小了);你跑黑河,機油粘度大了;你又跑吐魯番,變速箱要過熱了,這都是事。
這都是變速箱匹配的部份內容。也就是換擋品質。
新的曙光:混動
混動不要太爽,以前,只能用發動機扭矩,現在你有發動機+電機了
先說串聯混動,華為塞力斯,理想one,這玩意很簡單,就一個電機,沒什麽配合的,電機特性特別好,就是平順,響應超快,雖然不省油。
並聯混動,那太爽了,客戶請求多少扭矩,變速箱傳遞多少,以前是需要和發動機配合的,現在呢?
發動機響應慢, 先呼叫電機就完了,例如你發動機,800ms響應,我就先讓電機上,電機先上, 然後扭矩伴隨發動機扭矩到來,有序結束,註意是有序結束。反正只要2個加起來,是客戶需要的就行。這是理論上的無敵平順,響應時間,100ms內(駕駛員感受不到)。
電機,是最好的救火隊長。
並且, 有些公司的混動,他是多個電機的,有一家自主品牌,他們是1個發動機+2個驅動電機(一個電機可以發電,居然還能驅動), 我不光可以呼叫3者,我還可以考慮,這個時候,電機1加入,是不是最佳狀態,如果不是,我用電機2上,或者我讓老大老二一起上。(電機也存在轉速,效率問題)
如果四驅的話,那就是3個電機+1個發動機,4個手下,隨便玩。這是工程師發揮智力的好機會。
總結:重點看2.1-2.9,這是車評人看到的換擋品質。
我如果創業搞車評,估計會優先開發裝置,汽車動力和油門響應測試,讓所有人,一目了然,看清車評人所說的那些專業名詞。
2022/1/25補充
DCT、AT、CVT哪個好?
完全看企業,看車型, 不是看變速箱型別。
2022/2月補充
理想汽車的李想,是個超級牛B的人物,是所有工程師學習的物件,他是當今汽車界, 幾乎最優秀的產品經理。如何利用自己三流, 四流的技術資源,還能弄出一台賣一流的價格的產品,這是值得學習的。上兵伐謀,什麽原點思維,都是說的李想。
其他回復
中國造不出世界主流水平的汽車發動機嗎?