15张图带你看懂「P2电机」,收藏了!(6)

通常情况下,「P2电机」的位置被定义在「变速器」与「发动机」之间,且位于「离合器」后,这个位置有以下几个特点:
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我们以『「P2电机」直接套在「变速器」的「输入轴」上』为举例,最常见的就是我们此前文章中提到的大众集团的『「P2电机」+「双离合变速器」』方案,代表车型为「奥迪Q5Hybrid」、「奥迪A3Sportbacke-tron」和「大众途锐Hybrid」等。
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比如「奥迪A3Sportbacke-tron」的「P2电机架构」,德味十足,将一颗峰值功率75kW(峰值扭矩330N·m)的「P2电机」套在了6速的「e-Stroinc变速器」输入轴上,通过「双离合器」分配动力,属于经典的『单电机双离合派』。其工作原理比较简单,大致如下:
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当你开启汽车,「电池」与「高压系统」就已经准备好唤醒「P2电机」,时刻准备向它供电。
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起步后,「电池」为「P2电机」供电,「P2电机」带动「变速器」中的「齿轮」转动输出动力,通过传动机构最终带动「车轮」。
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当需要大扭矩或是急加速时,「发动机」强势介入,此时「离合器」中的「离合片」相互耦合,「发动机」与「P2电机」串联在一起,共同输出动力,同时「电池」也为「P2电机」,释放整套动力总成所有动力。
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在滑行时,或是踩下刹车后,动能回收系统便开始发挥作用,「离合器」松开,断开「发动机」的连接,「车轮」反向带动「P2电机」发电,为「电池」充电。
这套『单电机双离合』方案的优点是结构相对简单,相比传统燃油汽车结构调整较少,但是这种『独苗』的「单电机」架构有一个小小的缺点——保电(或叫馈电)能力较弱,因为「P2电机」长时间用于驱动车辆,其发电效率自然要下降一些。
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所以,总有一个嗷嗷待哺「电池」在系统中呼唤「发动机」和「P2电机」,特别在馈电时和堵车工况下,「发动机」在驱动和带动「P2电机」发电两种模式下来回切换,用过平顺性及「NVH」(Noise、Vibration、Harshness噪声、振动与声振粗糙度)都会有一定的影响。有缺点?于是乎,各种「P2电机」的变种架构孕育而生。
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我们知道「P0电机」最大的作用之一便是用于为「动力电池」充电,故此,在P0位置安排上一个中高压的「P0电机」便可有效的解决「单电机」馈电能力弱的结构缺点。而让我印象比较深刻的「P0P2电机架构」的车型是九代「索纳塔混动版」,其搭载的是现代汽车的「TMED混合动力系统」(Transmission-MountedElectricalDevice)。
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该「P0P2电机架构」由一颗Nu2.0GDi「发动机」、一枚「P0电机」(此处又称「HSG电机」HybridStarterGenerator启动/发电一体式电机)、一台永磁交流「P2电机」(此处又称「TM电机」即TractionMotor驱动电机)以及传统的6挡手自一体「变速器」组成。可实现纯电驱动、发动机直驱、混动驱动多种模式。
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如果嫌「P0电机」传动效率低,那可以换成与「发动机」刚性连接的「P1电机」(ISG电机)组成『加强版双双组合』(即「P1P2电机架构」、双电机双离合),其架构特点是:
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这套「P1P2电机架构」的代表就是第二代「上汽EDU混动系统」,其搭载在荣威550混动车型上,随着「上汽EDU混动系统」不断优化,现在已经有越来越多的上汽旗下的车型在用这套系统。比如荣威eRX5、荣威ei6、名爵6混动版等。最后,汇总了一张工作原理表,希望能帮助大家去理解「上汽EDU混动系统」。
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看到这里大家会发现,上文仅从「P2电机」一个小小的『保电能力弱』问题切入,展开讨论了其中的一种解决方案——再增加1个强力的「发电机」(P0或P1电机),由此衍生出变种的「PxP2电机架构」。其实,解决『保电能力弱』的方法还有很多种,比如:
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貌似我提了一些自相矛盾的建议,但聪明的读者已经明白了我的意思:
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最后,我们再提一个衍生问题,由于「P2电机架构」是在「发动机」和「变速器」中间硬生生地加入了「离合器」和「电机」,这样就增加整套动力总成的轴向尺寸。为了解决这个硬件问题,混动工程师们又掉了大把头发,想出了几套解决方法:
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但!若是我们将「P2电机」进一步往后端的「变速器」整合,又会怎么样呢?我们下期再见~~
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