如何看待雷克薩斯 LC500h 用 ECVT 4AT 模擬10個擋位

時間 2021-06-05 01:47:05

1樓:車聚網

注意,這個10AT打了引號。

這是因為雷克薩斯最新的10擋變速箱有兩種型號:第乙個是傳統的10擋自動變速箱,第二個是模擬出來的10擋自動變速箱。目前LC和LS兩個車系在使用。

這兩款變速箱是豐田與愛信聯合研發的,讓一向不以擋位數量爭高下的雷克薩斯,瞬間加持「變速箱之王」的光環。

雷克薩斯逆襲

從6速到8速再到10速(實際上還曾使用過5速),雷克薩斯的技術迭代的節奏感很好,不像是BMW7 Series和奧迪A8連續兩代車型都是8AT(此時賓士公升級9AT、雷克薩斯公升級10AT)。雖然不以擋位論英雄,但技研的態度很重要。

需要注意的是,雷克薩斯LC(對標911)是最早搭載10AT的。

相比德系、美系,雷克薩斯LS可能在其他成本上有所取捨,但在傳動技術上鑽研比較深入。與之相呼應的是本田,擁有8速、9速、11速雙離合三款「神器」,讓人感覺日本工程師的腦迴路真是開過光的。

言歸正傳。雷克薩斯推10AT,其實走了兩條路。前文提及,一條是傳統的自動變速箱,一條是豐田已經玩得如火純情的E-CVT。

E-CVT嚴格來說不是個變速箱,跟日產普遍用的CVT也不是一回事。它實際上是利用兩台電機和行星齒輪(1組或n組),把發動機和電動機的動力,根據工況按比例傳遞給車輪。這是豐田Hybrid Synergy Drive的精髓。

Synergy就是「協同」的意思。

E-CVT是最「懂」發動機的一種變速箱:低速時,電機驅動;中速(包括加速)時,混合驅動,此時發動機已進入最佳燃效區間(一般是在阿特金森迴圈下);高速時,只由發動機驅動,因為此時電機的熱效率會衰減。

關於E-CVT的具體原理,我們暫不做贅述。總之,基於行星齒輪精妙的設計,發動機的動力和兩台電機的動力可以同時傳遞給它,由它來分配具體的比例,這樣就不存在傳統意義上的變速箱結構。豐田靠這個建立了很強的專利壁壘。

開過光的腦迴路

10AT中的傳統變速箱,雷克薩斯叫做Direct Shift-10AT。它在體積上跟Direct Shift-8AT相比,幾乎保持一致。而且,Direct Shift-10AT與8AT,以及賓士的9AT一樣,都是由4組行星齒輪和6組換擋機構組成。

這6組換擋機構中,有3組制動器,3組離合器。其設計原理跟8AT、9AT沒有太大差別。除了在傳動效率、摩擦材料上有改進外,其他機械結構並沒有實質性差異。

對於自動變速箱來說,擋位數是一種排列組合問題。同樣有4組行星齒輪和6組換擋機構,不同的空間布局和程式標定,會產生不同數量的齒比。齒比即擋位。

那麼為何不研發更多擋位呢?因為齒比太多,產品的穩定性和魯棒性就會降低。要不是排放政策,恐怕車企也不會這麼積極去增加擋位。畢竟產品的成本和可靠性要考慮。

至於另外乙個「10AT」,雷克薩斯叫做Multi Stage Hybrid Transmission,這是豐田研發過的最複雜的變速箱。前面已經對E-CVT做了介紹,那麼這個「10AT」就很好理解了:1個E-CVT單元+1個4擋自動變速箱(來自愛信)。

E-CVT是沒有固定齒比的,但是電腦會標定3個特定齒比。這3個齒比,與4擋自動變速箱的1、2、3擋,排列組合,形成9個擋位。4擋變速箱的4擋,是超速擋(Overdrive),即巡航擋位。

為了「湊齊」10個擋位,日本工程師可能是犯了強迫症,硬生生懟上了乙個4擋自動變速箱。4擋的縱置變速箱?什麼概念?80年代的技術,如今煥發第二春,竟然在混動系統中發揮了重要作用。

為何是10個擋?

雷克薩斯其他帶H的車型,都只有E-CVT變速箱(模擬8擋)。唯獨LC和LS用的是E-CVT+4AT這種10擋變速箱。

問題來了,工程師為何一定要弄個10擋出來?

首先,這台「10AT」雖然是模擬擋位,但依然提供手動換擋模式,這就要求必須要有「擋位」的概念;之前單獨使用E-CVT時,要模擬8擋也是乙個意思。

然後,10個擋意味著10個齒比,按照傳統自動變速箱的概念來理解,傳動比範圍就會很大。這意味著:1擋齒比較大,低扭給力;10擋齒比較小,巡航省油。

單獨乙個E-CVT,也能模擬10個擋,這無非是乙個標定問題。但問題是,這樣模擬出來的10個擋,它的傳動比範圍比較小,因為存在物理瓶頸。而且,基於E-CVT傳動,油門的行程與發動機轉速不能很順暢的匹配。

這就是為何要加乙個4AT。可以理解為,以4AT為基礎,E-CVT幫助其擴大了齒比範圍,同時由於E-CVT可以模擬任意數量擋位,所以也增加了齒比的數量。

總之,E-CVT+4AT的終極目的,就是為了增大傳動比範圍。在這個較大的範圍內,雷克薩斯工程師認為,劃分成10個擋位最能帶來「動態反饋」。當然,也是為了跟那個傳統的10AT在擋位上保持一致。

我們查到這台4AT的齒比為:1擋3.538,2擋1.

888,3擋1.000,4擋0.650。

由於E-CVT還有3個模擬齒比,所以兩者相乘,1擋的齒比會放大(具體數字待查)。而10擋的齒比,就是前面4擋的0.650。

對比Direct Shift-10AT,它的齒比為:

可見,Multi Stage的10擋齒比,比Direct Shift-10AT的齒比還要高一點。難道不應該是要低嗎?

沒關係,由於E-CVT的介入,在10個齒比的加持下,混動版的雷克薩斯能以純電動模式飆到140km/h。而只搭載E-CVT的RX450h,純電動最高能跑99km/h。

而且,由於Multi Stage是混動,所以即便10擋齒比比Direct Shift-10AT大一點,在10擋巡航時也不會增加油耗,因為這時候動力是同時來自於發動機和電機,發動機的轉速還是會低一些。

再者,由於Multi Stage 10擋齒比略大,也使其在巡航過程中的再加速能力略強一些。

車聚小結

有了傳統10AT,為何還要研發混動「10AT」?主要原因就是節能減排,繼續發揚光大混動技術。不得不說,豐田在最大化利用發動機最佳能效這件事上,已經走在了世界第一(毫不誇張)。

日本工程師神奇的腦迴路,也讓我們見識到了在純電動浪潮下,傳統精工企業在「機械藝術」上的執著。

不由想起了索尼在戰後破工廠裡研發新一代磁性儲存技術的場景,後來的磁帶、磁碟技術改變了世界。

可是,後來IBM發明了快閃儲存器。

出處:車聚網

2樓:彭煜曦

這台E-CVT後接4速變速機構的變速箱所模擬的10個擋中,實際上是由E-CVT模擬的3個擋和4速當中的前3速,以3X3=9的方式得出前9個的,然後由變速機構的第4擋與E-CVT的最高減速比共同組合成乙個超速巡航擋第10擋。詳情可以點入我們的試駕文章了解:

題外話:然而最叫人目瞪口呆的卻不是LC500h上的這台又CVT又4AT啥的變速箱,而是LC500上的10AT。雷克薩斯工程師通過在原有8AT擋與擋之間塞進新擋位等方式,把變速器前6擋的換擋節奏調成「啪啪啪啪啪啪」這每次換擋之間時間間隔是一樣的六下……這是多麼偏執、壓抑而扭曲……

開玩笑啦……但不可否認他家工程師的確口味出眾……

3樓:頂不住

這個不是什麼4AT10AT。AT變速箱是乙個專有名詞。

LC500H這個變速機構只針對混動中的電機,記得好像是用平行軸的方式做了個4級傳動比。ECVT跟傳統變速箱靠各種型別的機械原理改變速比的原理很不一樣。

ECVT是一套雙輸入軸的行星齒輪組結構,電動機在其中用其天生無極變速的特性,平衡輸出端的轉速/扭矩。但是電動機輸出是恆功的,扭矩隨轉速直接下降,到了整個系統轉速都高的階段,電機對扭矩的補償就不夠用了。儘管速度還沒達到功率能夠達到的上限,但是車加速能力不足(扭矩不夠),所以這個時候需要降低電機的轉速提高扭矩。

GS上的2速和LC500H的四速都是為了這個事情,目的是在高轉速情況下獲得來自電機的更高扭矩。也就是高效能的混動有這個需要,平民車的情況下沒這個必要的。

無級變速有個毛病,就是加速突兀感差,駕駛起來缺乏傳統有檔變速箱那種變一檔竄一段的感受。

4樓:李煊

ECVT和4AT都是很成熟簡潔的變速結構了,結合之後的感覺就有點兒像是自行車變速器,前幾個檔後幾個檔組合。這10個檔也全都是模擬組合出來的,但其實類似的思路很早以前就有過實踐,很多年前的四擋手動變速箱就有一些裝備了額外的兩檔變速,實現8檔的例子。ECVT.

4AT.應該還有乙個液力變矩器吧,不曉得這10個檔的變速比能達到多少。以前我設想過乙個自行車變速器組合,用前3後9的傳統變速(現在都11速了)再搭配乙個3檔的內變速花鼓,組合出乙個81檔的變速系統,用11速的話就能組合出乙個99檔的自行車變速器了。

但是有什麼意義呢?回過頭來,ecvt和液力變矩器的傳動比都是可變的,所以10個檔也是乙個比較合理的模擬出來的數字,傳動比可以做動作的空間應該還很大,就看有沒有需要了。

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