吳 堅
廣汽研究院常務副院長兼動力總成技術研發中心主任

天津大學動力機械及工程專業博士,正高級工程師;
從事汽車研發三十多年,曾在華南理工大學任職教授近二十年,有著深厚的學術造詣、扎實的理論功底和豐富的開發經驗;曾榮獲中國內燃機學會2019 年度突出貢獻獎、中華國際科學交流基金會杰出工程師鼓勵獎、中國汽車工業優秀科技人才獎及汽車工業科學技術一等獎、廣東省科技進步獎一等獎等,擁有專利53 項,發明24 項,發表論文及專著40 篇;
2008 年加入廣汽研究院,逐步建立起一支近500 人研發團隊,從零搭建了動力總成軟硬件能力建設,建立健全了一套完整的動力總成自主開發流程以及高效的設計、仿真、驗證的研發體系。

2020 年4 月,廣汽7WDCT(7 速濕式雙離合自動變速器)憑借完全自主化、高性能、高可靠性及業內領先的技術實力,在汽車評價研究院主辦的第三屆 “世界十佳變速器” 評選中,榮膺 “世界十佳變速器” 稱號。
廣汽研究院常務副院長、動力總成技術研發中心主任吳堅接受了《汽車零部件》期刊記者的采訪,和我們分享了廣汽集團在動力總成研發領域的故事、榮光與夢想。

《汽車零部件》:吳院長,您好!非常榮幸您能接受我們的采訪。首先恭喜貴司自研變速器獲得 “世界十佳變速器” 稱號。您能向我們介紹一下 “世界十佳變速器” 評選的具體情況嗎?
吳堅:“龍蟠杯” 世界十佳變速器評選創辦于2017 年6 月,是應中國汽車產業發展之勢而創立的汽車變速箱評選活動,不僅是中國首創,也是世界唯一。活動旨在評選出兼具創新和匠心精神的高品質車型和變速器,推動中國汽車產業發展,滿足廣大汽車消費者的需求。其評委由中國工程院院士、世界汽車工程師學會聯合會主席等行業大咖組成,評選對象為國內銷售車型所搭載的變速箱,按AT、DCT、CVT 以及混動四大變速箱類別進行最終評選,具備一定的權威性。該評選的創辦不僅在變速器行業乃至整個汽車行業引起轟動,也受到了全社會的廣泛關注,影響深遠。
在評選活動中,專家評委采用國際公認的評價指標,對每一款參評的變速器進行技術參數客觀評價和場地實測。技術參數客觀評價主要針對傳動比范圍、傳動效率、輕量化等變速器參數進行打分;場地實測重點針對搖籃測試、靜態換擋測試和動態換擋測試項目中的實際感受進行評價打分。
《 汽車零部件》: 在此次活動中, 廣汽7WDCT 與大眾DQ500、 采埃孚8AT、 本田10AT 等20 款國際先進的變速器同臺競技,經過激烈角逐,最終脫穎而出。請您為我們詳細介紹下7WDCT。這款產品具備哪方面優勢?對廣汽有什么深遠意義?
吳堅:7WDCT 是在廣汽集團大力支持和指導下,由廣汽研究院依托全球研發體系打造的首款自動變速器。我們團隊通過對產品性能不斷深挖與優化,在機、電、液、控多領域實現技術突破,攻克了離合器模塊熱平衡控制、換擋過程精確控制等技術難題,采用自主研發的第二代雙泵電液控制系統,降低扭矩損失,產品綜合傳動效率近96%。
在系統集成設計方面,創造性地提出了自動變速器集成設計流程體系,該體系由多項獨創的工具方法支撐,包括基于全約束模型的系統集成設計方法(TBF)、效率因子分解計算程序、基于模型的NVH 設計流程、全工況換擋性能仿真及測試優化方法等,將整車性能目標準確分解到變速器總成的每一項功能及性能上,并針對系統安全進行冗余性設計。
在雙離合器熱平衡控制方面,雙離合器模塊是雙離合變速器的功能核心,其熱平衡控制直接影響產品性能及整車安全。我們自主開發雙離合器模塊及液壓控制模塊物理仿真模型,基于該模型構建了高精度的軟件控制策略,并通過大數據分析等新技術手段,大大提高整車駕駛性、燃油經濟性和可靠性等性能。
在電液控制方面,自主開發的第二代電液控制技術,應用多目標壓力控制、雙油泵分時控制、分段式流量線性控制等最新技術,具有低泄漏、高耐久、耐污染等特點,使產品具備了更快的換擋響應、更精確的換擋控制及更高的傳動效率。該技術的自主研發及高性能表現,在國內實屬首創,填補了我國汽車行業相關技術的空白。
在智能控制軟件開發方面,自動變速器控制軟件決定了自動變速器的整車表現,項目團隊針對產品特性,采用 “V 字型” 正向開發流程,自主開發了多項最優控制策略,在換擋性能、自適應控制、功能安全、熱保護等方面顯著提高軟件魯棒性,并具備軟件功能擴展及技術兼容性。可實現自動泊車、電子駐車、混合動力擴展、實時四驅等功能,同時達到ASIL(汽車安全完整性等級)C 等級。其中,自主開發的自適應控制策略智能化程度高,機器學習精度覆蓋產品全壽命范圍,耐久前后整車性能變化優于競品。極致耐久驗證造就高品質變速器產品,為了充分保證產品品質及可靠性,項目在產品耐久驗證上不遺余力,開展了近6 萬小時臺架和500 萬公里全天候全地形整車耐久可靠性試驗。其中,開展單車全國路況耐久試驗,每輛試驗車在全國7 個典型區域開展耐久試驗,單車里程16 萬公里,試驗嚴苛程度遠高于用戶使用工況,變速器耐久性能得以充分保證。在 “世界十佳變速器” 場地實測環節中,廣汽7WDCT 表現優異,換擋平順性得到專家評委的充分認可,優于國內外同類產品。
在生產制造上,廣汽7WDCT 采用十萬級無塵車間、全自動化、智能化生產檢測設備,使產品品質得到充分保證。目前,廣汽7WDCT 已成功搭載廣汽傳祺中大型SUV 及MPV 上市銷售,市場表現優異,取得了良好的社會效益和經濟效益。

《汽車零部件》:目前國內汽車行業的最大軟肋是自動變速箱,很多廠家也投入了大量研發力量,但是要么是簡單逆向,要么是委托外部,據悉,廣汽的7WDCT 是完全自主研發的,在研制過程中有遇到過什么難題或者阻力嗎?廣汽是如何應對的?
吳堅:自動變速器的性能是在整車上體現的,每一家主機廠對整車的定義都不盡相同,但其衡量的指標不外乎經濟性、動力性、操控性和NVH 性能這些指標,自動變速器的各項性能都與這些指標相關,但實際上這些性能指標都屬于整車系統性問題,不是簡單的自動變速器單體問題。
我們在進行自動變速器自主研發的過程中,遇到的最大難題與阻力,就是如何讓變速器在整車上能有最佳的表現,這需要我們的研發工程師不僅要具備自動變速器研發的能力,同時還要具備部分整車性能開發的能力。廣汽應對這一難題的方法,依然是堅持自主研發的思路,在變速器研發團隊中建立了整車傳動效率、換擋性能、NVH 性能的研發小組與開發體系,依托自主研發工程師們對自身產品性能最深入的理解與把握,不斷對產品硬件及TCU 控制軟件進行優化,以滿足整車客戶需求為目標,不斷解決整車相關的各項質量問題,最終突破這一難題。
從這一點我們也可以看到,自動變速器的自主研發之所以困難,是因為它所涉及的不僅是自身的機、電、液、控等技術領域,還包括部分整車性能的開發,而這些,都需要依托一個強大的跨領域研發團隊。很慶幸,廣汽在堅持自主研發的過程中成長起來了這么一個團隊,保證了我們項目研發的成功。

《汽車零部件》:廣汽研究院已自主開發了5MT、6MT、RMT 及七檔先進雙離合變速器7WDCT,還有在預研其他款型嗎?
吳堅:在廣汽集團發布E-TIME 研發戰略中有提到,未來廣汽將在更多檔位以及電氣化自動變速器方面進行布局,研發的產品不會太多,但都會是最契合市場需求的產品。
《汽車零部件》:在動力總成方面,廣汽研究院的下一個研制的挑戰產品將會是什么?
吳堅:根據工信部規劃,2025 年乘用車的油耗目標為4L/100km,并且2025 年以后油耗測試循環將從WLTC 切換為中國工況CLTC。對于傳統中大型燃油車來說,未來即便使用 達到熱力學極限的 50% 熱效率的發動機也無法滿足油耗目標,這個目標對混動技術也是巨大的挑戰。目前主流的混動車注重中低速的油耗以及低速駕駛性,在中高速工況駕駛性和動力性表現較差。廣汽動力總成的下一個挑戰是啟動面向2025 年的電氣化、模塊化動力總成平臺,為傳祺中大型車打造油耗低于4L/100km,且動力強勁、充滿駕駛樂趣的動力總成產品。
《汽車零部件》:今年疫情對車企影響較大,廣汽研究院在技術和研發方面情況怎么樣?有哪些應對措施?
吳堅:從今年一月開始到現在,受新冠肺炎疫情影響,汽車行業遭受到了前所未有的沖擊,這場突如其來的新冠肺炎疫情使得整個汽車產業規模 “一夜回到2005 年”。生產端,企業因復工進度慢、零部件供應等問題導致產出水平低;消費端,產品消費停滯,市場需求受到嚴重抑制,對上半年的汽車市場將產生重大影響。
汽車是產業鏈非常長的行業,目前海外核心零部件有斷供的風險,如果海外零部件巨頭停產時間在1-2 月以內,那么對國內主機廠影響相對有限,因為主機廠也有一定的存貨,這些零部件巨頭自身也建有安全庫存,雙方的庫存加起來基本夠1-2個月的消耗量。但是如果停產時間在2 個月以上,則某些零部件會斷供或者供應不足,進而影響生產。我們廣汽一直在積極響應黨中央號召,一手抓疫情防控,一手抓生產恢復,為穩定經濟積極做出貢獻。

《汽車零部件》:廣汽研究院在動力總成方面的發展目標和愿景是什么?
吳堅:近幾年,中國經濟增長持續放緩,消費升級趨勢未改,市場需要更低價格且更優秀的產品,就像我之前的判斷,汽車行業的冬天已經來臨,如何安全過冬將是我們最大的挑戰。對于廣汽動力總成來說,追求自主創新和行業頂尖水平是我們第一個階段的目標,廣汽在動力總成大部分領域已經達成目標。下一個階段,廣汽的目標是對動力總成電氣化技術保持高投入,實現先進動力總成技術的低成本應用,打造廣大消費者買得起的混動車。
同時,我真誠希望整個中國汽車行業形成 “連橫合縱” 的技術聯盟,像歐洲、美國、日本汽車企業那樣,在動力總成領域實現中國品牌的聯合開發、共同應用,實現動力總成開發、模塊化產品跨企業的共享,持續推進供給側改革,降低開發成本和量產成本,為消費者打造更高動力、更低油耗、更低成本的動力總成產品。

訪談最后,吳堅自豪地表示:
廣汽集團要造出世界上最好的動力總成!
實際上,吳堅帶領的廣汽研究院動力總成的研發團隊不僅向我們展示了目前廣汽自主創新在變速箱上取得的進展和成果。通過此次與吳堅的交流,我們能夠感受到,作為擁有超過 30 年動力研發經驗的專家級工程師,他在這個領域有著不少的獨到見解。同時,作為廣汽自主發動機總成技術開發的領路人,吳堅的一些超前的思路,得以有效地發揮出前瞻性推動作用,引領廣汽自主技術向前發展,某種程度上這也是推進傳祺品牌加速向上的動力之一。(完)(《汽車零部件》撰稿:曹懿莎,編輯:吳君)