中國汽車市場對動力總成高度自動化和電氣化的需求不斷提升。這就是中國自主品牌想要尋求一個可擴展同時可適用于小批量供貨的混動變速器的原因，為了符合下一階段的燃油消耗法規，PUNCH Powerglide開發的P2混動自動變速器提供了一個完美的解決方案。本文結合中國市場背景并基于六西格瑪體系闡述技術設計原理。
中國OEM的需求
中國對行星齒輪自動變速器及其混合動力版本的需求不斷增加。對于多數整車廠來說，一級供應商打包提供解決方案并短期內完成小批量供貨的策略更容易接受。目前面對中國市場拓展SUV、MPV或皮卡的占有率，前提是滿足階段性燃料消耗法規，PUNCH Powerglide認為只有通過混合動力方案才可以達成目標。到2020年實現百公里5.0L的油耗目標是一個巨大挑戰，同時必須要提到的是，具備50km或以上純電動驅動范圍和乘用車可以階段性享受補助的政策，這也大大地鼓勵了自動變速器向混動方向發展。
表1：中國油耗目標
在這樣的市場背景下，中國OEM對PHEV解決方案的要求如下：
以現有的獨立變速箱為基礎進行升級，低成本，變化小，性能更可靠更實用，迅速小批量供貨。
方便匹配，不改變硬件接口和軟件的控制策略。PUNCH Powerglide將為OEM提供混合動力單元（HCU）,與PHEV的變速箱成成一個真正的“混動打包方案”。
至少50km的純電驅動續航里程，混動電機效率高到可以純電力驅動整個NEDC循環，以滿足中國油耗法規的要求。
運用一款成熟可靠的自動變速箱作為基礎開發
一款成熟可靠的變速箱可以滿足P2混動所需的以上所有需求，例如Punch Powerglide生產的6L50型變速箱，與通用公司共同開發的行星架齒輪變速箱為基礎，是一款縱置的六速自動變速箱。
為了滿足日益嚴苛的油耗目標，Punch Powerglide不斷提供多種解決方案的自動變速器箱。第一步安裝一個液壓儲能模塊，產生再次啟動所需的驅動力完成啟停功能。根據工況不同，最多可以降低燃油消耗率6.5%（標準NEDC循環）。
下一步混動方案由電機實現。將為那些已經搭載了常規的6L50的OEM提供一站式混動解決方案。結構中包含一個45Kw（穩態輸出功率）電機，作為PHEV的標準配置純電驅動整個NEDC循環。電機會占用部分空間，但是，與6L50型變速箱相比變化并不大。
根據六西格瑪設計，最優P2集成評估
兩種方案實現混動：集成解決方案和附加解決方案。
集成模塊中，電機取代了變速器內的液力變矩器，是更緊湊更優秀的整合方案。在這種情況下，有兩年結構可以選擇：封閉的C0（離合器）或開放式C0。對于封閉C0，離合器將是封閉的，像一個充滿油后的小變矩器，但模塊的其余部分和電機將處在干燥環境中工作。這種解決方案容易解決密封問題。然而，純電動駕駛下離合器單元打滑造成主要的拖曳損失，因為油不能離合器單元流出。這將影響能量消耗，及整個驅動結構尺寸。對于開放式C0，包括電機在內的整個模塊都在沒液中工作。通過前端殼體的鐘形罩蓋板進行密封。這種結構傳動油和電機冷卻液之間的密封就需要特殊處理。好處顯而易見，油可以從離合器中流出，潤滑油流量可以調節，拖曳損失可降到最低。
三種配置已運用DFSS（六本格瑪設計）方法通過普氏矩陣進行對比。與其他兩個架構比較后，附加模塊解決方案已經選定為基準方案。本文認為開放式C0集成架構是最佳的解決方案。
附加模塊的主要缺點之一是其重量和長度的增加。長度增大會影響許多車型的布置，是難以克服的缺點。在集成解決方案中，開放式C0由于其在阻力損失方面的優勢成為最佳選擇方案。
按照六西格瑪設計方法，再次與其他方案相比，已選定的方案已被定義為基準方案。具備開放式的C0集成模塊仍然是最佳配置。
表2：普氏矩陣型、評估混合動力方案
DATUM:Method DFSS（Dedign Force Six Sigma）
+significantly better ghan the datum concept
-worse than the datum concept
s same as the datum concept
表2：普氏矩陣評估混合動力方案
DATUM:Method DFSS(Ddsign Force Six Sigma)
+significantly better than the datum concept
-worse than the datum concept
s same as the datum concept
選定的P2概念設計
為了降低成本、工程輸出量和風險，P2在基礎變速箱上僅進行部分升級。預期是主閥體必須保持不變。更改僅限于此橫截面圖中顏色所示零件。
必須特別注意電機，雙質量飛輪，離合器以及軟件和標定工作。
電機是一個三相永磁同步電機。它通過由一個水外套和繞組上的噴油嘴進行冷卻。冷卻必須保證峰值功率可以達到85KW至110KW,穩定輸出功率45kw，峰值扭矩為275Nm和 150 Nm。電壓范圍在250V和400V之間可以持續運轉。
雙質量飛輪（DMF）扭振減振器將取代液力變矩器的扭振減振器。根據客戶的不同偏好，可以由PUNCH Powerglide負責提供。由經驗豐富的供應商根據發動機的扭矩特性和振動噪聲需求定義開發減震器。
C0主要功能是在純電動式況下切斷內燃機。它也被用作經濟模式的起動裝置。使用現有變速器離合器用于起動將需要很大程度上改變現有變速器。它將在換檔過程中使打滑受控，換檔質量提升。隨著進一步的發展，它也可以作為電機起動發動機，這樣就可以取消12V起動機?！伴_放式”離合器結構和可控潤滑油量將最大限度地減少拖曳扭矩。C0僅僅確保經濟模式起動而不參與純電驅動，這將控制占空比并減小其體積和性能的要求。只需要定義離合器的負載在經濟模式時的最大扭矩450Nm即可。
在軟件和標定方面，有四個主要方面的附加軟件功能。PUNCH Powerglide將定義一個新的電動和混合動力模式轉變策略，將電機自身的扭矩的影響考慮在內。離合器斷開和結合的控制功能及附加CAN通信技術和OEM特定CAN矩陣正在開發中。