混合動(dòng)力電機(jī)P2 P3介紹

混合動(dòng)力電機(jī)P2&P3介紹混合動(dòng)力P2&P3介紹混合動(dòng)力P2&P3介紹一

混合動(dòng)力分類二P2介紹三P3介紹四總結(jié)混合動(dòng)力P2&P3介紹一混合動(dòng)力分類目前業(yè)內(nèi)科學(xué)分類方式是按照電氣化部件（電機(jī)）的放置位置進(jìn)行分類，其中P的定義就是電機(jī)的位置（position）：

P0電機(jī)置于變速器之前，發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)BSG電機(jī)；P1電機(jī)置于變速器之前，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，在K0離合器之前；P2電機(jī)置于變速箱的輸入端，在K0離合器之后；P3電機(jī)置于變速器的輸出端，由皮帶、齒輪或與發(fā)動(dòng)機(jī)同軸連接，同源輸出；P4電機(jī)置于變速箱之后，與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸分離，一般是驅(qū)動(dòng)無(wú)齒輪的輪子；注：也有一種說(shuō)法把電機(jī)放在變速器上（即由皮帶或齒輪連接的）叫P2.5。二P2介紹-結(jié)構(gòu)布局所謂電機(jī)P2結(jié)構(gòu)，即原有動(dòng)力總成基礎(chǔ)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間加入一套電動(dòng)機(jī)和兩個(gè)離合器，來(lái)實(shí)現(xiàn)混動(dòng)，圖（1）。P2系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多檔位使用，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)純電模式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各種工況。

如圖（2）是P2系統(tǒng)的原理以及系統(tǒng)邊界示意圖：可以看到，圖中紅色框內(nèi)即為P2系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、離合器模塊、飛輪、逆變器和其冷卻系統(tǒng)）；動(dòng)力電池和控制系統(tǒng)（電控系統(tǒng)、電池包及其冷卻系統(tǒng)）（圖1）（圖2）二P2介紹-混動(dòng)模塊集成化如下圖為一款P2混動(dòng)集成模塊，該模塊由減震器，分離式離合器、執(zhí)行器、冷卻通道、新能源電機(jī)、和單向離合器組成。因橫置式發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱同軸，同時(shí)還有水箱等部件，原有的軸向空間基本被限定死，若軸向硬塞一個(gè)P2混動(dòng)模塊，空間會(huì)變得更加狹小，同時(shí)會(huì)犧牲部分性能，開發(fā)難度大，因此，優(yōu)化P2結(jié)構(gòu)軸向尺寸，電機(jī)的高度集成化布置是一個(gè)很好的選擇起步時(shí)車輛進(jìn)入純電驅(qū)動(dòng)模式，該模式下驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)集成的分離離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)脫離，直接通過(guò)單向離合器向變速箱側(cè)傳輸動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出起動(dòng)命令后，電機(jī)需首先通過(guò)分離離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合來(lái)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩條件，最終扭矩輸出再通過(guò)單向離合器傳向變速箱。此過(guò)程中需要離合器接合以及扭矩傳遞時(shí)有很好的可控性和響應(yīng)特性。此外，還需盡量減小離合器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量使其不超過(guò)雙質(zhì)量飛輪（DMF）的初級(jí)第一質(zhì)量。離合器盤集成了圓柱彈簧減振器功能，通過(guò)仿真模擬將電機(jī)和離合器相關(guān)的共振點(diǎn)移至安全區(qū)間，以保證P2模塊的最優(yōu)匹配設(shè)計(jì)及其可靠安全性，更好的適應(yīng)整套動(dòng)力總成。二P2介紹-優(yōu)劣勢(shì)P2模塊集成布置靈活，占用軸向空間小，對(duì)主機(jī)廠而言，整車動(dòng)力總成開發(fā)難度??；P2結(jié)構(gòu)位于主軸上，變速器之前，因此變速器的所有檔位都可以被電機(jī)利用，電機(jī)本身不需要太大的扭矩，可以節(jié)省成本、減小電機(jī)的體積；與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，節(jié)油效率提高約30%左右，插電式混合動(dòng)力節(jié)油效率更高；P2結(jié)構(gòu)電機(jī)與離合模塊不集成，開發(fā)成本低，技術(shù)難度不大，但是對(duì)于橫置發(fā)

動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，占用機(jī)艙軸向尺寸，整車布局困難；P2結(jié)構(gòu)高度集成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)成本高昂，技術(shù)難度大，目前P2的集成技術(shù)主

要掌握在Schaeffler，BOSCH，ZF手中，國(guó)內(nèi)OEM還沒(méi)有成熟的技術(shù)；因P2結(jié)構(gòu)夾在變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)之間，驅(qū)動(dòng)電機(jī)受溫度影響非常明顯，發(fā)動(dòng)機(jī)高

溫?zé)彷椛浯龠M(jìn)電機(jī)溫升加速，從而導(dǎo)致電機(jī)降功率運(yùn)行，減少動(dòng)力輸出，影響動(dòng)

力系統(tǒng)性能；三P3介紹-結(jié)構(gòu)布局P3與P2相比，電機(jī)挪到了變速箱的末端：1.置于變速器的輸出軸上。如圖（1）；2.置于變速器殼體上，由皮帶或齒輪嚙合連接，如圖（2）。P3電機(jī)動(dòng)力輸出沒(méi)有檔位，在純電模式下不換擋，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)純電模式，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各種工況。圖（1）圖（2）圖（3）

如圖（3）是P3系統(tǒng)的布局示意圖：可以看到，電機(jī)直接連接在變速器輸出端，動(dòng)力輸出更為直接，但整個(gè)過(guò)程中電機(jī)不可換擋，電機(jī)性能匹配時(shí)需兼顧整車加速性能與最高車速選擇，且純電模式時(shí)電機(jī)會(huì)克服前面變速器的加速阻力，對(duì)電機(jī)需求性能要求更加嚴(yán)苛。三P3介紹-優(yōu)劣勢(shì)P3電機(jī)在純電模式下起步為電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)減速器，減速器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)效

率更加直接、高效；車輛制動(dòng)或者減速時(shí)，P3電機(jī)回收能量更直接，制動(dòng)能量回收的效率更高；與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，節(jié)油效率提高約20%-30%左右，插電式混合動(dòng)力節(jié)油效率

更高；P3結(jié)構(gòu)可以分體設(shè)計(jì)，無(wú)需與相關(guān)零部件高度集成，不占用橫置發(fā)動(dòng)機(jī)軸向空間技術(shù)實(shí)施難度及成本均較P2偏低；P3電機(jī)在純電模式下的純電驅(qū)動(dòng)需要克服前面變速器的加速阻力，與P2相比

需求更大的功率扭矩，電機(jī)開發(fā)成本相對(duì)較高；匹配相同條件的整車，雖軸向長(zhǎng)度沒(méi)有變化，但一般P3比P2需求的電機(jī)體積更大，

與變速器配合占用更多的機(jī)艙空間；P3電機(jī)直接加在變速器輸出端，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作范圍不能優(yōu)化，綜合能耗較P2偏差，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用P3結(jié)構(gòu)的上市車型有比亞迪.秦;四總結(jié)混合動(dòng)力形式P2P3工作模式發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器K0-電機(jī)-離合器K1-變速箱-減速器-車輪發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器-變速器-電機(jī)-減速器-車輪P結(jié)構(gòu)開發(fā)難度大相對(duì)容易機(jī)艙軸向尺寸（橫置式發(fā)動(dòng)機(jī)）電機(jī)與離合模塊集成后軸向尺寸稍有增加，不集成布置難度更大軸向尺寸不變電機(jī)性能需求——功率扭矩較P2要求高節(jié)油效率（網(wǎng)上查得）30%20-30%電機(jī)效率隨變速器速比變化，發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作區(qū)時(shí)間延長(zhǎng)，動(dòng)力輸出效率更高，更節(jié)油電機(jī)位于輸出端，速比固定，匹配時(shí)還需兼顧整車加速以及最高車速，效率相對(duì)較低純電起步驅(qū)動(dòng)模式電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)分離后，電機(jī)通過(guò)整個(gè)變速箱帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸行