定位中
热门城市:
北京
上海
广州
深圳
杭州
南京
退出
混动百科 | 将「电机」整合在「变速器」中,竟然那么好用!
来自:电动邦
作者:王元祺
2021-09-22 09:52:57
手机浏览

前两期我们聊了「P2电机」和「P3电机」,其中都提到这两种电机架构中会有一些变种,也谈到了「P2.5电机」概念的由来,今天我们就继续来聊聊「P2.5电机架构」(或称「PS电机架构」)。

「P2.5电机」:将「电机」融入「变速器」

上期文末已经提到,无论是以「上汽EDU混动系统」的「P1P2电机架构」,还是「丰田THS混动系统」的「P1P3电机架构」,两种混动系统的整合逻辑都是将混动部件整合到「变速器」的内部,而这种整合便是「P2.5电机架构」的核心逻辑,当然做法也略有不同,我将其整合的逻辑按照整合「电机」的思路,归纳为两种:

基于P2电机的整合思路.jpg

基于P2电机的整合思路

1. 将「P2电机」与「双离合变速器」结合:代表技术有「上汽EDU混动系统」、「吉利GHS混动系统」等;


基于P3电机的整合思路

2. 将「P3电机」与「自动变速器」结合:代表技术有「本田i-MMD混动系统」、「丰田THS混动系统」等。

基于「P2电机」的整合思路

相比单纯的「P2电机架构」,基于「双离合变速器」的「P2.5电机架构」能很好地利用「双离合变速器」可以在2根「输入轴」之间切换的特点,将「电机」集成到了其中一根轴(一般是偶数挡位轴)上。

第一代吉利GHS混动系统部件示意图

我们以第一代「吉利GHS混动系统」为例,其主要部件包括「发动机」和『混动变速器』,而这枚『混动变速器』则是在一台7速的「湿式双离合变速器」中布置了一台「电机」。

第一代吉利GHS混动系统结构示意图

这枚『混动变速器』的有趣之处在于,在保证了「发动机」能与「变速器」正常耦合的情况下,将「电机」则直接布置在控制偶数挡位的「C2离合器」与「变速齿轮」之间。故此,「C1离合器」控制1、3、5、7奇数挡位,「C2离合器」负责控制R、2、4、6偶数挡位,从而实现了多种驱动形式。

纯电模式:在纯电模式下,两个「离合器」都断开,即「发动机」与「变速器」彻底断开,「电机」由「电池」供电,直接通过「变速器」的偶数轴输出到「车轮」上。此时,整台车就成了一台搭载了3挡「变速器」的纯电动车。

串联混动模式:此时,「变速器」会根据当前的动力请求和「电池」的电量等条件,自动选择合适的挡位,「电机」仍是驱动汽车的动力源。当车速达到一定区间时,「C2离合器」在「行车电脑」的控制下耦合,届时「电机」会被反拖,进行动能回收;

串联输出模式:此时,「发动机」与「电机」串联共同输出动力,发挥整套动力系统的全部能力,且「电机」的转速可以不受发动机限制;

「发动机」直驱模式:在高速巡航时,车辆对动力要求较低,此时「发动机」在最高热效率的区间运行,所以,系统将断开「C2离合器」,耦合「C1离合器」,让「发动机」直接通过「变速器」来驱动「车轮」。

image008.gif

第一代吉利GSH混动系统混动系统基本原理(动图)

第一代「吉利GHS混动系统」被运用在「博瑞ePro」、「缤越ePro」和「嘉际ePro」等车型上。据悉,第二代「吉利GHS混动系统」将采用经过电气化改造的「DHE混动专用发动机」(阿特金森循环)且会使用「P1电机」+「P2.5电机」的「DHT混动架构」,限于篇幅,我们会在混动汽车品牌系列中展开单聊。

P2.5电机架构优点不少

当我们将这类「P2.5电机架构」与「P2电机架构」相比时,会发现:

1. 效率更高:当「P2.5电机架构」的2根「输入轴」都松开时(相当于空挡),「P2.5电机」可以单独驱动车轮,还可以在不带动「曲轴」的情况下进行动能回收。这比需要经过一整个「变速器」传动的「P2电机」的效率更高;

2. 保持了优势:当「P2.5电机」的「输入轴」与「发动机」耦合时,「发动机」和「P2.5电机」以相同传动比旋转,这与「P2电机」工作逻辑相同,继承了「P2电机架构」的优点;

3. 更适合拥堵城市路段:此外,在低速行驶时可以采用「P2.5电机」驱动,能很好地弥补「双离合变速器」在拥堵路况平顺性差、磨损大的缺点。

结构相对复杂,需要经验和积累

当然,这类「P2.5电机架构」也有两大缺点:

1. 瞬时顿挫:当「P2.5电机」在驱动汽车时,「发动机」一旦介入并提供动力,便会在「变速器」中触发动力的耦合,如果匹配程序不够完善,反而会产生更大的顿挫感;

2. 结构复杂,需要经验积累:相比单一添加「P2电机」类似给动力总成『做加法』的设计思路,「P2.5电机架构」的结构复杂了许多,所以对系统的匹配和调校要求也就更高,比如「C1离合器」和「C2离合器」的接合控制、「发动机」和「P2.5电机」的动力融合瞬间控制等,都需要长时间的经验积累,这对每个车企都是一种考验。

基于「P3电机」的整合思路

丰田的P2.5电机架构的结构示意图汇总

其实更多的时候,大家会发现「P2.5电机架构」会被归入到「P3电机架构」,比如我们此前提到的「丰田THS混动系统」,其「MG2电机」并不是特别符合「P3电机」靠近「传动轴」的位置定义,但发挥着「P3电机」的大部分作用。在我看来,这就是典型的『基于将「P3电机」整合入「变速器」的「P2.5电机架构」思路』。

丰田THS混动系统各部件的联动关系

这类「P2.5电机架构」相比置于「变速器」输出端的「P3电机架构」,最大的优点在于,「P2.5电机」可以在输出动力驱动汽车的同时,同时也吃到「行星齿轮组」带来的放大力矩的红利,使其经济运行区域更广,而且在选择「电机」时,可以考虑采用功率更小、体积更小的「电机」。简言之:花小钱,办大事儿。

第二代通用Voltec混动系统示意图

而第二代「通用Voltec混动系统」汽车则是采用了两个「电机」、两排「行星齿轮组」的「P2.5电机架构」(可以简单地理解成『双THS』技术),效率更高、动力输出更平顺。限于篇幅,我们会在混动汽车品牌系列中展开单聊。

并未结束

关于「P2.5电机架构」的介绍暂告一段,不过并不是终点,因为「P2.5电机架构」的复杂不仅体现在其结构构造,而是在于『控制』,所以,在此后的内容中,我们会抽丝剥茧地继续展开详解,下一期,我们来聊聊整合在后桥的「P4电机」。



* 部分图片来源于网络,如有侵权请告知删除
收藏
分享到:
最新文章
最高续航401km,搭载CTB一体化技术,9.68万起售的元UP正式上市
高速NZP略保守,内饰大升级,试驾全新极氪001
从「新世代概念车」,看宝马在2025年如何玩转电动化
试驾哈弗二代大狗Hi4!从城市到越野,性能与能耗完美兼顾
浅析 | 东风日产「启辰DD-i超混动」系统
双电机四驱,续航820km,红旗EH7能否在家用/公务车市场多点开花?
奥迪Q6 e-tron全球首发,出身PPE平台,保时捷Macan EV的“平替”来了?
两把锁+空悬+CDC!超级增程2.0!深蓝G318正式发布
新BaaS+新电池+新品牌,蔚来构建商业版图“二期工程”
享界S9/光束ACEMAN领衔,这几款全新纯电轿车谁最有潜力?
金标大众!配备双电机!大众安徽首款车型定位纯电轿跑SUV
保时捷Taycan Turbo GT领衔,新款Taycan全球同步首发