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1、混合动力 P2 & P3介绍,2018.01.20,混合动力P2&P3介绍,一 混合动力分类 二 P2介绍 三 P3介绍 四 总结,混合动力P2&P3介绍,一 混合动力分类,目前业内科学分类方式是按照电气化部件（电机）的放置位置进行分类，其中P的定义就是电机的位置（position）：,P0电机置于变速器之前，发动机皮带驱动BSG电机； P1电机置于变速器之前，安装在发动机曲轴上，在K0离合器之前； P2电机置于变速箱的输入端，在K0离合器之后； P3电机置于变速器的输出端，由皮带、齿轮或与发动机同轴连接，同源输出； P4电机置于变速箱之后，与发动机的输出轴分离，一般是驱动无齿轮的轮子； 注：
2、也有一种说法把电机放在变速器上（即由皮带或齿轮连接的）叫P2.5。,二 P2介绍-结构布局,所谓电机P2结构，即原有动力总成基础上，在发动机与变速器之间加入一套电动机和 两个离合器，来实现混动，图（1）。P2系统可实现多档位使用，同时可实现纯电模式 内燃机驱动，混合动力驱动的各种工况。,如图（2）是P2系统的原理以及系统边界示意图：可以看到，图中红色框内即 为P2系统，驱动电机、离合器模块、飞轮、逆变器和其冷却系统）；动力 电池和控制系统（电控系统、电池包及其冷却系统）,（图1）,（图2）,二 P2介绍-混动模块集成化,如下图为一款P2混动集成模块，该模块由减震器，分离式离合器、执行器、冷却通
3、道、新能源电机、和单向离合器组成。,因横置式发动机与变速箱同轴，同时还有水箱等部件，原有的轴向空间基本被限定 死，若轴向硬塞一个P2混动模块，空间会变得更加狭小，同时会牺牲部分性能，开 发难度大，因此，优化P2结构轴向尺寸，电机的高度集成化布置是一个很好的选择,起步时车辆进入纯电驱动模式，该模式下驱 动电机通过集成的分离离合器与发动机脱离 ，直接通过单向离合器向变速箱侧传输动力 以驱动车辆前进。当系统对发动机发出起动 命令后，电机需首先通过分离离合器与发动 机结合来拖动发动机达到其起动转矩条件， 最终扭矩输出再通过单向离合器传向变速箱。 此过程中需要离合器接合以及扭矩传递时 有很好的可控性和响
4、应特性。此外，还需尽量 减小离合器的转动惯量使其不超过 双质量飞轮（DMF）的初级第一质量。离合 器盘集成了圆柱弹簧减振器功能，通过仿真 模拟将电机和离合器相关的共振点移至安全 区间，以保证P2模块的最优匹配设计及其可 靠安全性，更好的适应整套动力总成。,二 P2介绍-优劣势,P2模块集成布置灵活，占用轴向空间小，对主机厂而言，整车动力总成开发 难度小； P2结构位于主轴上，变速器之前，因此变速器的所有档位都可以被电机利用， 电机本身不需要太大的扭矩，可以节省成本、减小电机的体积； 与传统内燃机相比，节油效率提高约30%左右，插电式混合动力节油效率更高；,P2结构电机与离合模块不集成，开发成本
5、低，技术难度不大，但是对于横置发 动机来说，占用机舱轴向尺寸，整车布局困难； P2结构高度集成结构复杂，开发成本高昂，技术难度大，目前P2的集成技术主 要掌握在Schaeffler，BOSCH，ZF手中，国内OEM还没有成熟的技术； 因P2结构夹在变速器与发动机之间，驱动电机受温度影响非常明显，发动机高 温热辐射促进电机温升加速，从而导致电机降功率运行，减少动力输出，影响动 力系统性能；,三 P3介绍-结构布局,P3与P2相比，电机挪到了变速箱的末端： 1.置于变速器的输出轴上。如图（1）； 2.置于变速器壳体上，由皮带或齿轮啮合连接，如图（2）。 P3电机动力输出没有档位，在纯电模式下不换挡
6、，同时也可实现纯电模式 ，内燃机驱动，混合动力驱动的各种工况。,图（1）,图（2）,图（3）,如图（3）是P3系统的布局示意图：可以看到，电机直接连接在变速器输出端，动力输出更为直接，但整个过程中电机不可换挡，电机性能匹配时需兼顾整车加速性能与最高车速选择，且纯电模式时电机会克服前面变速器的加速阻力，对电机需求性能要求更加严苛。,三 P3介绍-优劣势,P3电机在纯电模式下起步为电机直接驱动减速器，减速器驱动传动轴，驱动效 率更加直接、高效； 车辆制动或者减速时，P3电机回收能量更直接，制动能量回收的效率更高； 与传统内燃机相比，节油效率提高约20%-30%左右，插电式混合动力节油效率 更高；
7、P3结构可以分体设计，无需与相关零部件高度集成，不占用横置发动机轴向空间 技术实施难度及成本均较P2偏低；,P3电机在纯电模式下的纯电驱动需要克服前面变速器的加速阻力，与P2相比 需求更大的功率扭矩，电机开发成本相对较高； 匹配相同条件的整车，虽轴向长度没有变化，但一般P3比P2需求的电机体积更大， 与变速器配合占用更多的机舱空间； P3电机直接加在变速器输出端，导致驱动电机的工作范围不能优化，综合能耗较 P2偏差，目前国内应用P3结构的上市车型有比亚迪.秦;,四 总结,总结：汽车开发首要指标为动力性经济性以及燃油耗，由对比看出，P2形式更有助于发动机油耗以及动力指标提升，在混动模块集成开发以及可靠性满足的条件下，P2是更好的选择。（具体还需参考整车匹配结果）,
