吉孚动力 DCT自动变速箱

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/27 19:00:59
作为汽车最核心的动力总成,自动变速器一直是中国汽车企业自主研发的一大技术难题。车企还面临自动变速器不同路线的抉择,对于应该优先发展哪种技术,业界一直争论不休。现在看来,DCT似乎占据了主导,大部分中国整车企业都表示希望在DCT项目上有所突破。
坐在记者对面的德国人吉孚动力技术(苏州)有限公司总经理吴立幽默诙谐,他把中国汽车企业自主研发自动变速器比喻成一个盖房子的过程。
“如果在盖房子前有明确的想法,知道我想盖成什么样,又有充足的时间完成,最好的选择当然是自己去盖;如果想从这一过程中学习技能又有能力雇人教我一部分事情,另一些事情比如刷墙、铺地毯我自己来做,这也是一种选择;还有一种选择是我给别人钱让他帮我盖,这无疑是最昂贵的选择,在这一过程中也学不到任何东西。作为一个盖房子的人,关键是找到一个愿意教你并且能够相互信任的人。”
很明显,吴立将自己定位为教人盖房子的那个人。吉孚动力是德国著名的专业变速器设计开发公司GIF公司在华设立的首家独资企业,自2006年在苏州设立研发中心以来,主要为中国整车企业提供自动变速器研发、测试等技术服务,协助中国车企开发拥有自主知识产权的自动变速器。
上汽DCT项目的范本意义
再过不久,吉孚动力与上汽合作开发的双离合自动变速器(DCT)就将装车上市。
“该项目已经进入投产前的准备阶段,最初是为荣威车型设计,未来可能会应用到其他车型。但具体何时推出取决于上汽的进度。”吴立表示,上汽的DCT项目从立项开始,就成为业内外关注的焦点,这将是国内第一款拥有完全自主知识产权的量产DCT。
“中国企业更愿意自主研发而不是直接购买产品。”吴立介绍,“大部分中国整车企业都在加紧研发属于自己的自动变速器,长丰、江淮、北汽等企业都在与我们接洽联合开发。”
“虽然合作研发是在自动变速器领域的一条新路,但实践证明这条路行得通。吉孚与上汽的合作已经进入最后一个阶段,表明我们能够与中国企业共同进行技术创新。通过合作,上汽一方面可拥有最尖端的技术,另一方面将拥有自主知识产权和生产的能力,这是上汽本身和整个中国汽车产业都应该感到骄傲的成绩。”吴立认为,上汽与吉孚的合作具有范本意义,将确定这一领域的标准。
最适应中国市场的选择
作为汽车最核心的动力总成,自动变速器一直是中国汽车企业自主研发的一大技术难题。除了技术难度本身,国内车企还面临自动变速器不同路线的艰难抉择。
按照工作原理,自动变速器分为4种:液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合自动变速器(DCT)。对于国内应该优先发展哪种技术,业界一直争论不休。现在看来,DCT似乎占据了主导地位。
2008年年底,在国家发改委推动下,由12家(一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、华晨、江淮、长丰、吉利、广汽、中顺、长城)中国车企联合成立的中发联实业有限公司,联合全球顶级自动变速器企业博格华纳成立合资公司,生产和开发双离合自动变速器中的核心产品:双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块,DCT一时备受瞩目。
在实际应用上,目前只有大众、福特等少数几家厂商实现了DCT的民用化量产。去年以来,一汽大众将DSG(大众的双离合自动变速器)导入迈腾、高尔夫6等车型,DCT技术一时风靡中国。据了解,大众将逐步实现DSG在中国的本土化生产。
记者从吉利控股集团官方网站上看到,该公司创新技术中包括了7速DCT,该款7速DCT已经搭载于吉利远景车型试验。吉利认为,DCT拥有AT的大容量、CVT的平顺和宽速比以及手动变速器(MT)的高效和紧凑。
“但目前DCT造价较高,只有达到一定量,才能够把价格降下来。”吉利汽车相关人士表示,DCT是在手动变速器基础上开发而来,70%的手动变速器生产能力都可以利用,非常适合手动变速器生产基础雄厚的中国,这也是变速器系统未来的发展趋势。
“DCT是最适应中国市场的变速器选择,一个明显的趋势是DCT的应用量会越来越多,不管在中国还是全球。”吴立介绍,“与我们合作的大多数中国车企都表示希望在DCT项目上有所突破。”
在吴立看来,DCT具有3个明显的优势,一是在结构方面,DCT的两组离合器交替工作,当上一挡还在工作时,下一挡已经做好准备,从而实现无间断的动力输出,驾驶者几乎感觉不到换挡时所产生的顿挫感;二是相对于传统自动变速器,DCT没有液力变矩器,没有行星排、制动器等复杂机构,结构简单,因而传动效率高,燃油经济型更好,更节油;三是应用DCT的车型二氧化碳排放量更少,更环保。
“从长远考虑,紧凑型、节能型的汽车可能需要全新的变速器。不排除将来有更好的技术出现,但现在,DCT是最好的选择。”吴立说。
另一个典型
对于在自动变速器领域跃跃欲试的中国车企,吴立建议,汽车企业需三思而后行:“首先要明确车型定位,自动变速器将要搭载的是豪华车、经济型车还是SUV?其次,在变速器领域,哪种变速器技术适合这款车,是MT、AT、CVT还是DCT;第三,需要有一个平台性的计划,车型将有多少排量发动机配置,对于不同的发动机配置如何尽可能地降低成本,比如可不可以用一款变速器配合不同排量的发动机?第四就是如何实现?是完全自主研发,从供货商购买,还是与研发企业合作研发?”
作为另一个“盖房子的人”,吉利在自动变速器领域的探索颇具典型意义。其4速自动变速器(AT)是我国第一款量产的拥有完全自主知识产权的自动变速器,同时,吉利已经在7速DCT关键技术上取得突破。
在自主研发之外,吉利没有放弃任何在自动变速器领域取得突破的机会。在与吉孚合作的中国车企名录里,记者看到了吉利的名字。同样,吉利的名字出现在中发联的股东名单中。2009年,吉利收购了澳大利亚汽车自动变速器公司DSI。据悉,DSI目前正在研发世界先进水平的8速AT、DCT及CVT。通过收购DSI,吉利在原有小扭矩自动变速器的自主知识产权的基础上,进一步丰富了产品线,强化了自动变速器的研发与生产能力。据悉,吉利近日计划在湖南湘潭、山东济宁以及重庆铜梁三地建设基于DSI技术的3家工厂。在吉利湘潭基地,厂区内专为DSI建造的厂房已拔地而起,今年年内就将实现投产。
“基于DSI技术的自动变速器工厂会在中国大量投产,为吉利以及中国的汽车企业提供技术,以填补中国汽车企业在自动变速器研发和制造方面的空白。”吉利汽车董事长李书福表示,“吉利原有的自动变速器技术仅限于匹配1.8升以下的发动机,DSI国产化将使吉利具备生产匹配2.0升及以上排量发动机的能力。”
吉孚动力成长调查:为东方快车换挡
先进变速器整机开发业务,除了中国,其他市场已经很难找到。让更多中国企业掌握新技术,才能给吉孚这类工程服务公司带来更新业务,吴立(Ulrich Plewnia)觉得,一起成长,比互相保密要来得快
再过不到一年时间,吉孚动力技术苏州有限公司(GRC)就可以给自己的项目履历增加浓重的一笔——他们与上汽合作开发的双离合器(DCT)变速器会在2010年下半年装车上市。即使是成立23年的母公司德国吉孚(GIF),这种整机开发项目也是第一次拿到。
上汽的DCT项目从立项开始,就成为中国国内关注的焦点,不仅仅因为这是国内第一款量产DCT,还因为在过去2年里,中国汽车制造商面临了自动变速器不同路线的无比纠结的抉择过程,却无一拿出足够先进的产品。
大多数企业虽然号称在CVT和DCT以及AT做深入开发,但最先上市的,很可能只是技术稍显落后的4AT机型。在这个背景下推出的上汽DCT,多少起到一点振奋人心的作用。
在这个项目之后,GRC已经接到国内第二单DCT联合开发合约,GRC总经理吴立(Ulrich Plewnia)对《汽车商业评论》透露,这是一家独立的中国汽车制造商,而不是大家此前猜测的企业联盟。而这种整机开发业务,除了中国,其他市场已经很难找到。
吴立手中的几个成熟项目,大概会让他对于公司推广方面的无奈得到一些缓解。作为吉孚涵盖亚太地区的研发机构负责人,吴立很难从总部那里得到让他加强市场推广的指示,原因是吉孚在德国汽车行业内的知名度很高,用不着四处推销自己。
1986年,来自德国亚琛工业大学汽车研究所的一群研究员成立了吉孚公司,这个研究所拥有庞大的试验车间和试车场,和宝马等公司有常年的密切联系。吉孚成立早期是做变速器测试,15年前,吉孚认识到,很多测试数据和经验,对于实际的变速器开发非常有帮助,因此吉孚决定涉足变速器开发领域。
事实上,吉孚进入中国始于1999年前后。经过一番细致认真的前期研究,2003年,吉孚成立上海办事处,2006年投资700万欧元在苏州设立研发中心,专注于变速器工程研发业务。
起初,GRC打算派更多德国工程师到中国来服务于具体项目,但这条路很难走得通。吴立说:“要想在中国有所发展,就必须把真正的实力都建立在中国本土。我们要考虑到本地客户对出口和更高技术的需求。我们发现,更重要的是和本地的整车或者变速器企业一起合作,发现他们的需求,研发出合适的产品,而不是以国外企业的思路来指导他们或者传授他们技术。”
为了让工程师快速成长,GRC把工程师派到国外工作几个月,以便能够回来后迅速适应这里的工作。一位从吉利汽车研究院来到GRC的员工,不久就被派到德国待了7个月,完整地跟踪了一个测试台架从零开始到实现各种功能的拆装、测试和运行过程。目前,GRC拥有5个测试台架。
现在的GRC有50个员工,吴立的目标是2010年达到80名员工,这大概是吉孚全球员工数量的20%。这可能也是他们对于亚洲地区业务的预期比例。
吴立说:“我们是中国第一个提供自动变速器测试台架的企业。”他觉得,让更多中国企业掌握新技术,才能给自己这类工程服务公司带来更新业务,一起成长,比互相保密要来得快。
DCT推动行业发展
《汽车商业评论》:外界比较关注吉孚动力与上汽之间的DCT变速器研发进展,你能介绍一下最新进展吗?
吴立:的确,目前吉孚在中国“最著名”也是最大的项目,是我们和上汽合作开发,我们是工程外包服务商。
外界对这个项目的结构猜测很多,实际上,是联合电子(博世与上汽的合资公司)负责TCU(变速器控制器)的开发,博格华纳提供三个核心模块(双离合器模块、控制模块以及扭振减震器模块),吉孚提供整机的设计、开发、软件以及标定和集成,而上汽则负责制造。
确切地说,吉孚与上汽DCT项目签署时间是在GRC成立之前,起初的大多数软件和测试都是在德国进行。GRC成立之后,我们做的是项目的后半部分,因为上汽要匹配的车辆是在中国,你要把变速器安装到整车上,我们就在这里做了很多的整合、匹配、标定,以及测试工作,你也可以看到我们这里的测试设备。而且,客户也需要吉孚提供更及时的本地响应和需求反馈。
至于其他技术细节和发布信息,是由客户来掌握,我无权公布。现在,项目第一阶段已经完成,正在按部就班进行第二阶段,整机的初步设计(Bold Design)也已经定型。
中发联2009年7月参观、考察了吉孚德国总部,未来你们和它是否要建立合资公司?
是的,是有建立合资公司的想法。我们与中发联探讨了若干合作模式,比如是合资建立研发中心,或是合作项目,或者成立合资公司。我们目前探讨的还是合作什么项目,因为没有项目的话,建立合资研发中心也是无事可干。我们希望从一个具体项目开始。目前,我们和中发联谈论的核心还是DCT项目,这也是中发联目前的主要业务,我们在和国内几家主机厂探讨合作的可能。
未来DCT市场趋势如何?
这个还是要取决于各个不同市场的看法。10年前,大家都在使用MT,少数用CVT。现在,如果你问日本市场,那么答案是CVT,DCT毫无前途;而在欧洲,DCT已经占据了相当的市场份额,在变速器制造商格特拉克的计划中,已经有6~7款DCT产品在批量生产计划之中。不同国家有不同观点。
至于何种变速器适应中级车,我觉得这要看车型的产量规模。目前的DCT技术较新,成本也较高,如果DCT变速器可以做到每台8000元人民币,那么它就比较适合中级车。从另一个角度讲,在DCT面世之前,自动变速器市场已经很久没有新的创新产品出现,没有革命性的进步。DCT的出现,从一个侧面推动了自动变速器厂家的进步,比如,现在装配在宝马新7系上的由ZF提供的7速自动变速器,换挡速度非常快,这在以前都是没法想象的。这种进步都是由于DCT产品上市而带来的竞争压力所推动。
你对大众DSG(直接换挡变速器,使用DCT模块)在北美和在华召回,是怎么分析的?北美认为是变速器内部油温传感器故障导致。
这么说吧,DSG在中国和全球都还不是很普及的技术,有些公司有能力发现问题,有些公司则还不能,这项技术非常复杂。召回的确在发生,事实上召回的数量和频次很多时候都超出大众的预期和理解。
不过,我不会将其当做对DSG变速器名誉的一种损失,召回更多揭示的是质量、制造和设计方面的问题,而不是这项技术本身。这些都可以通过更合理的改进来避免,从而带来更长期稳定的使用。毕竟,DSG是一项非常复杂的技术,也在不断进步之中。因此,随着我们在DCT方面的研发经验越来越多,这个产品也会越来越可靠。
那么你们所做的DCT产品如何规避未来的召回问题?
我们当然不希望看到召回,但我们也能够理解这次召回事件对中国消费者的负面影响。这是一项复杂的技术,我们会尽力将其做得更安全更可靠,但实际的问题,有些只有在实际的使用中才能发现。
不过我要申明一点,DSG的召回并不意味着DCT技术有问题,也不意味着AT、CVT技术就更可靠。这些技术同样复杂,并且也在不断改进。
此外,在我们与上汽合作DCT项目的时候,我们做了大量的对标,我们找来了大众的DSG(高尔夫GTI和帕萨特),格特拉克DCT变速器(三菱以及福特PowerShift),我们希望寻找更多的信息,来避免召回的发生。这次大众DSG召回发生后,我们也做了很多研究,包括对召回成本的分析。
对我们来说,项目的下一步是研发出智能化的测试程序,因为需要测试很多的复杂系统之间的互动,比如发动机软件、变速器软件、整车控制软件,以及当用户使用车辆的时候,还会涉及不同类型的驾驶习惯。我们需要测试各种可能的组合类型,因此需要一个智能化的软件,来测试所有可能会出现的问题。
为了节省时间和成本,我们大量使用了硬件在环(Hardwear in the loop)技术,利用软件模拟各种车身设备,来测试变速器在虚拟实际运用中的指标数据,以及对可能发生问题的响应情况。
吉孚在德国就是以变速器测试起家,在欧洲,大家对变速器测试更为看重,因为在设计制造完成后,验证试验才是确保质量的关键。通过验证,来决定当初的设计和制造是否可靠。
比如上汽,他们在安亭的研发中心做好产品设计,就需要吉孚来做更深入的测试,这种合作模式在国际上很普遍。因为吉孚有更多的测试经验。如果想要避免召回,就需要尽可能多地做测试,在早期就发现问题。
开发过程比成本更重要
《汽车商业评论》:中国企业很在意成本,同样档位水平的DCT和AT,其研发成本和制造成本差别有多少?
吴立:这个较难比较,因为现在很少有企业从零开始研发一款AT,大多数都从零开始研发DCT。而且,还得看你需要哪些部件的研发,比如是一款完整的DCT变速器,包括TCU、双离合器以及基本的变速器整机,还是只是整机结构开发。
对于任何一项新技术而言,都要经历三个阶段:前期调研,预开发,正式研发。
前期调研的任务是确保这个设计思路是可行的,比如你的手机的功能是与人通话。
预开发的目的是确保未来产品是能够在现有技术下应用实现的,比如我要求我的手机能在口袋里放得下,不太重,具备一些诸如摄像等功能,我需要确认这些想法都可以在当前技术水平下实现,并且都实际可用。这个阶段是做到样机。
正式研发阶段就是将这个产品概念转化为量产产品。这是国内认为的开发阶段。就变速器来说,这个阶段大概要3~4年。如果你听到国内厂家说在3年半里开发出一款变速器,那么他们只是强调的最后开发阶段,而没有计算前期的两个阶段。
AT在汽车行业已经研发了很多年,大家是考虑将其做得更好,换挡更快,而不是从零开始。DCT的话,很多开发方面的问题我们还都没摸索到,就会产生一些成本,相比AT的成熟开发环境而言。我估计,若是真的从头开始,二者的总体研发成本应该不相上下的。
从制造而言,如果不考虑AT的液力变矩器和DCT的双离合器,那么就齿轮结构而言,DCT相对简单和便宜,因为它基本上就是一个手动变速器,AT会更复杂,要有行星齿轮。虽然目前DCT的制造成本很高,但向未来看的话,可缩减的成本空间还是很大。
中国厂家是否可以越过AT,直接上DCT?
这是大多数人会给出的建议。因为如果你没有开发AT的经验,那么你需要重新学习过去100年的关于AT的研发过程,AT本身就是复杂的技术,这个学习过程也会很漫长。我知道国内有一家公司也在这条路上努力,我们在等待好消息。至于DCT,这是较新的技术,中国企业也容易追赶上来。
国内有一些小型车采取AMT,大多是用意大利的马瑞利公司的产品,吉孚与长丰合作开发了一款AMT变速器,你觉得有什么优势吗?
马瑞利的是基于液压控制换挡,吉孚的则是电控机械换挡。我们的变速器不需要液压的执行机构,也不需要液压油。AMT变速器设计有个关键环节是减少扭矩过程,电控比液压更好控制,也能更好地带来换挡的平顺性。
不过,马瑞利的机器已经开发很多年,是成熟技术,可以迅速装车。吉孚的产品是新开发,需要匹配和集成,还要和整车做较长时间匹配以及使用中的修正。正如一句老的谚语,如果你需要更好的东西,那么你就得学会等待。
我们比较了MT与AMT的硬件成本,大概差别在3500元到4000元人民币。如果比较价格的话,在小型车上,厂家的定价其实没太大差别。因此,就B级别车或以下级别来说,大概30000台变速器的规模就不会亏。我们在中国会把一台变速器匹配在不同的车型上,也是为了早点获得规模效应。
吉孚自己研发的KRG变速器目前推向市场的进展如何?
吉孚从1995年开始KRG研发。我们目前已经完成了前面两个阶段,正在进行第三个开发阶段。我们有1家日本客户和1家欧洲客户,正在努力将其变成量产产品。我可以说的是,都是两款全新的车型。
这项技术还没有开始和中国厂家接触,但我们觉得这个产品很适合中国中级车或小车。因为国内厂家的单一车型批量过低,也就2万台,很难实现规模效应。KRG的成本很低,部件也很少,很简单。除了两个椎体,不同车型之间变速器的通用部件很多,不需要做很大改变。
金融危机是否影响了吉孚在中国和印度的投资计划?
我们在年初讨论过这个问题,我们的结论是,中国政府很强大,中国汽车制造企业也资金充沛,他们需要不断增加投资来保持发展(研发),这是他们未来实现增长的基础。
对于吉孚而言,我们是工程公司,建立起我们的工程能力,持续的投入也是一个成本和必须做的事情,因为即使我从现在开始训练工程师,也要2年时间才能将其培养成可以在项目中独挡一面的人才。所以我们还得保持适量的投资进度,继续招聘和扩充工程师队伍。我们不会因为短暂的困难,比如几个月的经济危机,而减少我们在本地的投资。
在印度市场,目前是提供测试服务。我们在年初也做了对印度市场的评估,希望能够在未来2年内,进入这个市场,开始做一些大的项目。如果进入印度,我们采取的方式也将和中国比较类似。苏州这边是中国和亚洲的工程中心。