位置决定性能 P0-P4电机系统架构解析

位置决定性能 P0-P4电机系统架构解析：

  P4架构的电机与发动机不驱动同一根轴，从而帮车辆实现四轮驱动。它既可以是驱动前轴/后轴的电机，还可以干脆就像讴歌NSX)一样取消轮轴，而直接采用两个轮毂电机驱动车轮。P4架构与P3功能相似，均可实现制动能量回收、纯电驱动车辆。

  P4架构大多应用于插电式混合动力车型，跑车用的比较多，例如保时捷918 Spyder、讴歌NSX、宝马i8等跑车。以宝马i8为例，这套1.5T三缸发动机压榨出231Ps的上限功率以及320N·m的最大扭矩，位于前轴的永磁同步电机上限功率为131Ps，峰值扭矩为250N·m，并配备一台两速自动变速箱来实现扭矩的调节，官方0-100km/h加速时间为4.6s，带来出色动力的同时还能够大大降低油耗。

  P3电机在变速箱的输出端耦合，Ps电机直接整合在变速箱内部，因为位置分布接近，Ps架构很容易被人混淆为P3架构。Ps架构的基础是双离合变速箱，它利用双离合变速箱具有两个输入轴的特点，将电机集成到了其中一轴上面，能轻松实现纯电驱动车辆、制动能量回收。

  Ps架构的电机、离合器和减速器被装进同一个壳体内，节油性更好也更加平顺。但缺点也同样明显，因为双离合变速箱的偶数轴要比奇数轴承受更大的扭矩，这会导致两轴与离合器磨损的不一致；另外，电动机集成在变速箱内部会增加维修成本，因为不论变速箱故障还是电动机故障，需要拆卸的是变速箱总成。

  目前在中国品牌车企中，长城、奇瑞、吉利等都在研究DHT变速箱，这是Ps架构的基石。以吉利汽车为例，吉利ePro家族车型搭载的1.5T+7DCTH插电式混合动力系统，具备高电机效率和高动力总成匹配的特点，拥有效率高、空间优、质量好（性能好价格低）的综合优势。其中，Ps架构电机效率为97%，比P2同轴电机提高约2%；Ps架构电机工作转速不受发动机限制，发动机与电机能同时工作在高效区，能大大降低整车油耗。

  上阵亲兄弟，打仗父子兵，单一架构的电机或多或少都存在缺点，所以将两种或两种以上架构的电机组合成为眼下最优的解决方案。在P3或P4架构车型上，为了执行发动机启停、发电功能，则有必要为发动机安装另一台电机，所以许多混合动力车型都有两个电机，形成了Px+Py的组合构型。比如WEY P8，发动机前端有BSG电机，后轴布置了永磁同步电机，属于P0+P4构型。下面就通过国内外车企的发展与车型解析，一起来了解下组合架构电机的技术特点。

  2013年，沃尔沃第一代插电式混合动力（PHEV）技术便应用于S60 PHEV车型上，采用P0+P4架构，由1台发动机前端功率为15kW的BSG电机和1台后驱动桥布置的50kW永磁同步电机组成；2015年，沃尔沃第二代PHEV技术应用于XC90 PHEV车型上，采用P1+P4架构，由1台功率为35kW的ISG电机加上后驱动桥的60kW永磁同步电机组成；目前沃尔沃基于CMA车型平台开发的第三代PHEV技术，采用发动机匹配P2电机组成的混合动力总成。

  具体车型来讲，沃尔沃XC90 PHEV车型采用P1+P4架构的混合动力总成，该车前轴配置了一款名为C-ISG（Crank-integrated Starter Generator）的变速箱集成电机，具备启停控制、发电、助力3种功能，同时后轴也装配了上限功率为65kW的电机。目前沃尔沃的PHEV车型种类覆盖轿车、旅行车和SUV，都应用了模块化的PHEV动力总成。

  从2008年至今，比亚迪DM系统（即Dual Mode系统）进行了两次升级，目前第三代DM插电式混合动力的提升不单单是在动力方面，从第二代DM系统提出“542”计划后，顺带着整个比亚迪旗下车型都在“性能”属性上做出进一步升级。

  “高电耗”是第二代DM系统中显而易见的问题，比亚迪认为BSG电机+电控系统能够解决“避开发动机低效区”，协助车辆发电让整个能量流系统更平衡，还带来了更好的加速性能，所以全新的“BSG架构”系统是这一代DM3核心提升之一。

  第三代DM系统的BSG电机的最大用途不仅为发动机提供启停功能伺服，行驶中为动力电池充电，还能够适用于提升加速性能。在车辆以全电驱动模式行驶中，在发动机介入时，BSG电机将会带动发动机启动，以降低震动冲击并辅助换挡。

  在排放标准愈加严苛以及新能源汽车的扶持政策下，各主机厂对于新能源市场的越发重视。相比开发一套全新的混动系统，模块化设计的P2技术路线不用改变现有结构，集成方便，适合匹配所有的变速箱，即使节油效果不及混联，但是用较低的成本既能降低油耗，慢慢的变成了许多车企的“捷径”。（文/汽车之家 张文浩）