揭秘混合动力汽车P0-P4电机架构：技术控必知的核心知识
在发烧友和技术控制的眼中，新的能量车辆更像是一件艺术品，每个核心组成部分都是它的本质。在谈论纯电动汽车时，他们会向您询问电池制造商或电池电池供应商，该供应商可以被视为第二个车辆。在谈论混合动力汽车时，他们会问您“什么是P”？这些诽谤是什么意思？今天，我将与您分享混合动力汽车的不同类型的运动架构。
目前，行业的运动架构的应用方法不同，不同体系结构下的特定应用和解释也略有不同。本文的起点是列出P0-P4体系结构的基本原理和应用方法，以及不同组合解决方案的目的。
P0-P4电动机的定义和分析
在混合动力汽车中，可以根据电动机位置将其分为P0-P4和PS架构。 P表示电动机的位置（位置）。处于不同位置的电动机扮演着不同的角色，其角色与车辆的能耗和功率直接相关。哪种混合模型更适合您？
『不同的混合价格以实现功能』
P0架构：简单结构，早期声誉
P0建筑电动机安装在发动机的前端，并通过皮带连接到发动机曲轴。配备P0电动机的型号可以在停止交通灯发动机时驱动空调的机械压缩机以操作，从而实现发动机起动，制动能量恢复和发电以及辅助功率输出。
『BOSCH 48V MHEV系统』
P0体系结构的技术和结构相对简单，并且具有相对较宽的应用程序。许多驾驶员上车时关闭的自动起动系统是典型的P0架构，并且自动起动停机停机的历史可以追溯到1970年代。与配备了自动起动函数的型号相比，P0架构采用更高的功率BSG（皮带驱动的启动器/发电机；皮带驱动器启动/发电机集成电动机）电动机，并配备了较大的电池，该电池能够驱动压缩机和辅助发动机的操作。
关闭发动机时，P0电动机可以单独驱动空调压缩机工作，从而减少发动机空闲时间；当车辆启动或加速时，P0电动机可以帮助发动机运行，帮助发动机快速摆脱效率低下的工作范围，并有效地改善驾驶质地，同时节省燃料。由于P0电动机将电源串联传输到车轮，因此电动机无法单独驱动车轮绕开开发引擎，因此没有纯电动驾驶模式。此外，由于P0电动机通过皮带弹性连接到曲轴，因此为发动机增加力并恢复动能功率的天花板相对较低。
『2020年面朝上的马自达CX-5 2.5L自动四轮驱动智能型号』
奥迪SQ7 TDI和Mazda I-Eloop弱混合系统属于P0架构。由于P0体系结构的传输效率较低，电动机无法直接驱动车轮，因此P0电动机通常以辅助形式出现在新的Energy车辆领域，并且下文中将有相应的分析和案例。
P1体系结构：单独的开发/高度集成
P1结构的电动机位于发动机曲轴的后端。它取代了传统的飞轮。除了在发动机的工作冲程外遗传飞轮存储能量和惯性的功能外，P1电机还类似于P0电机，还支持发动机起动，制动能量回收和发电以及辅助功率输出。
『本田IMA混合动力系统』
与P0体系结构相比，P1架构更紧凑，其电动机已集成到发动机外壳中。设计时，它需要考虑发动机的尺寸和机舱的布局。由于传输不同，需要相应的设计计划，因此P1电动机的研发和制造成本相对较高。存在是合理的，高投资通常对应于高回报。发动机曲轴充当P1电动机的转子，具有更高的功率传输效率，良好的燃油效果以及驾驶性能的更明显改善。此外，P1的电动机可以通过在下坡段中的电磁场调节进行辅助制动扭矩，以提高安全性。
尽管位置不同，但P0体系结构和P1架构已连接到相同的问题。只要电动机旋转，发动机曲轴就必须旋转，以使电动机不能单独驾驶车轮，并且没有纯电动驾驶模式。在动能恢复和滑行模式中，还浪费了动能，因为曲轴必须闲置，并且内燃烧发动机还增加了噪声和振动。
『Mercedes-Benz M254发动机』
『2020修改后的梅赛德斯 - 奔驰E级（进口）』
最近，由梅赛德斯 - 奔驰海外推出的E350型号使用2.0t 4缸发动机代码为M254，并在电气化转换过程中添加了48V温和的混合动力技术。 ISG电机配备了12kW的最大功率和180N·M的峰值扭矩，当车轮启动并加速时，它可以减轻涡轮磁滞。该系统是典型的P1架构。该官员将电动机“名望”（模块化发动机）命名。一些外国媒体推测该电动机将出现在其他PHEV模型上。
P2体系结构：模块化设计/高燃油，广泛使用
P2架构的电动机位于发动机和变速箱之间，因为它不必像P1电机这样的发动机外壳集成到发动机外壳中，因此布局可以更灵活。该体系结构可以在发动机和变速箱之间配备1-2个离合器，可以将其分为三种布局方法：①在离合器前排列的单个离合器结构，电动机扮演电动辅助，停车电源的发动机和启动发动机的角色，这与P1建筑相似； ②离合器后面排列的单个离合器结构，电动机可以分别驱动车辆，恢复制动能量并产生动力和辅助； ③电动机在双离合器结构的中间排列，电动机可以分别驱动车辆，也可以启动发动机或公园发电。
P2体系结构具有很强的兼容性，并且可以匹配所有变速箱（包括手动变速箱）。目前，它是一种用于混合模型的广泛使用的体系结构。许多零件供应商都有成熟的解决方案。以Borgwarner的P2电动机模块为例。它集成了双质量飞轮和发动机拆分离合器，该离合器可以断开离合器并直接驱动电动机。它可以将内燃机驱动的车辆转换为混合型号，而无需更换发动机和变速箱。这意味着汽车公司可以通过更少的投资，较短的时间和更大的灵活性来扩展车辆的功率组合，并丰富混合模型的产品线。
『奥迪A3 E-Tron动力总成』
『2017年奥迪A3新能量（进口）Sportback E-Tron舒适模型』
奥迪A3 E-Tron是具有P2体系结构的代表性模型。该汽车配备了1.4T发动机和一个永久磁铁同步电动机，最大功率为75kW。汽车的电池容量为8.8kWh，在NEDC操作条件下，纯电动范围为50公里。
P3体系结构：有效的电力传输和大空间
P3架构的电动机位于变速箱的输出端，其纯电动驱动器和动能回收率是有效的，并且快速加速的效果非常直接。在功能方面，P3电动机可以实现制动能量回收和纯电动驱动车辆。由于电动机不能与变速箱或发动机集成，并且需要占据额外的音量，因此P3架构更适合后驱动车辆，并且具有足够的安排空间。
与P0，P1和P2体系结构相比，P3体系结构的功率传输路径没有通过变速箱，并且纯电动驱动器和制动能量回收率更有效，同时还减少了传输的运行时间，这有助于延长其使用寿命。但是问题也很明显。 P3电机无法实现停车充电，并且使用了户外露营等使用场景的缺点。
代表性模型是BYD QIN（参数|查询）PHEV模型。该汽车是带有P3电动机作为核心的平行混合体。结合原来的大容量电池设置，它不仅符合PHEV型号的中国50公里的纯电力耐力，而且还符合发动机和电动机性能，以实现更强大的功率输出。
P4体系结构：实施四轮驱动
P4体系结构的电动机和发动机不会驱动相同的轴，从而帮助车辆实现了四轮驱动。它可以是驱动前桥/后轴的电动机，也可以像acura nsx（参数|查询）一样取消轮轴，并直接使用两个轮毂电动机驱动车轮。 P4架构类似于P3功能，两者都可以实现制动能量回收和纯电动驱动车辆。
『2020 BMW i8极性流星限量版』
P4架构主要用于插电式混合动力型号，并且跑车更频繁地使用，例如保时捷918 Spyder，Acura NSX，BMW i8和其他跑车。以BMW i8为例，这款1.5T三缸发动机挤出了231PS的最大功率，最大扭矩为320n·m。位于前桥上的永久磁体同步电动机的最大功率为131PS，峰值扭矩为250n·m。它配备了两速自动变速箱，以实现扭矩调节。 0-100 km/h的官方加速时间为4.6s，具有出色的功率，同时有效地降低了燃油消耗。
PS架构：双离合寄生虫
P3电动机在变速箱的输出端耦合，PS电动机直接集成在变速箱内。由于位置分布的紧密分配，PS体系结构很容易作为P3体系结构混淆。 PS体系结构的基础是双离合变速箱。它使用双离合器变速箱具有两个输入轴的特性，并将电动机集成到其中一个轴中，这可以实现纯电动车辆和制动能量的回收。
『ps体系结构电源传输模式』
PS架构的电动机，离合器和还原器安装到同一外壳中，从而使燃油和更光滑。但是缺点也很明显，因为双离合器变速箱的均匀轴比奇数轴承更具扭矩，这将导致两个轴和离合器的磨损之间的不一致。此外，传输内部电动机的集成将增加维护成本，因为无论是变速箱故障还是电动机故障，都需要删除变速箱组件。
『2021 Borui新能量1.5T Epro LED YAO Edition』
目前，在中国品牌公司，长城，奇利，盖利等人都在研究DHT变速箱，这是PS Architecture的基石。以Geely Auto为例，配备了Geely Epro家族模型的1.5T+7DCTH插件混合动力系统具有高电动机效率和高动力总成匹配的特征，并且具有高效率，出色的空间，优质质量（高成本性能）的全面优势。其中，PS结构电机的效率为97％，比P2同轴电机高约2％。 PS架构电动机的工作速度不受发动机的限制，发动机和电动机可以同时在有效的区域内工作，这可以有效地减少整个车辆的燃油消耗。
组合建筑电机
战斗中的兄弟，战争中的父亲和儿子士兵，具有单一建筑的电动机或多或少的缺点，因此，将两个或多个电动机的建筑结合起来是目前最好的解决方案。在P3或P4体系结构模型上，为了执行引擎起动和发电功能，有必要为发动机安装另一个电动机。因此，许多混合模型具有两个电动机，形成了PX+PY的组合配置。例如，Wey P8在发动机的前端具有BSG电动机，并且在后轴上排列了永久磁铁同步电动机，该电动机属于P0+P4配置。
让我们通过国内外汽车公司的开发和模型分析来了解组合建筑电机的技术特征。
沃尔沃PHEV技术评论和T8动力总成分析
2013年，使用P0+P4体系结构将沃尔沃的第一代插电式混合动力车（PHEV）技术应用于S60 PHEV型号，由BSG电动机组成，其前端功率为15kW和50kW permanent Magnet Magnet同步电动机，该电动机在后驱动轴上排列了；在2015年，使用P1+P4体系结构将沃尔沃的第二代PHEV技术应用于XC90 PHEV模型，该架构由35kW ISG电动机组成，其带有60kW的永久磁铁同步电动机，带有后驱动轴；目前，沃尔沃的第三代PHEV技术是基于CMA模型平台开发的，它采用了由发动机匹配的P2电机组成的混合动力总成。
对于特定模型，Volvo XC90 PHEV模型使用具有P1+P4体系结构的混合动力总成。汽车的前轴配备了一个称为C-ISG（曲柄集成启动器）的变速箱集成电动机，该电动机具有三个功能：起动控制，发电和电源辅助。同时，后轴还配备了最大功率为65kW的电动机。目前，沃尔沃的PHEV型号涵盖了汽车，车站货车和SUV，并且都使用模块化的PHEV动力总成。
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BYD DM系统的演变历史和第三代DM系统的分析
从2008年到现在，BYD DM系统（即二模式系统）进行了两次升级。第三代DM插件混合动力车的当前改进不仅在功率方面。从第二代DM系统提出了“ 542”计划之后，整个BYD模型已就“性能”属性进行了进一步的升级。
在第二代DM系统中，“高功耗”是一个相对明显的问题。 BYD认为，BSG电机 +电子控制系统可以解决“避免开发引擎的效率低下”，帮助车辆发电以使整个能量流系统更加平衡，并带来更好的加速性能。因此，新的“ BSG体系结构”系统是这一代DM3的核心改进之一。
第三代DM系统的BSG电动机的最大用途不仅是为发动机提供起动功能伺服，而且在驾驶过程中也为电池充电，还可以提高加速度性能。当车辆以完整的电动驱动模式驾驶时，发动机干预时，BSG电动机将驱动发动机以开始减少振动冲击并有助于移动。
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总结
随着更严格的排放标准和新能源车辆的支持政策，各种OEM对新能源市场更为重要。与开发全新的混合动力系统相比，模块化设计的P2技术路线无需更改现有结构，易于集成，并且适合匹配所有变速箱。即使节省燃料的效果不如混合连接好，较低的成本不仅可以减少燃油消耗，而且已经成为许多汽车公司的“捷径”。