[汽車之家新能源] 在發(fā)燒友和技術(shù)控眼中，新能源車更像一件藝術(shù)品,，每一個(gè)核心部件都是其精髓所在,。聊到純電動車，他們會問你電池廠商或是電芯的供應(yīng)商,，這可以視作車輛的第二品牌,；聊到混合動力汽車，他們會問你是“P幾”,，這些黑話究竟代表什么意思呢,？今天就跟大家科普下混合動力汽車不同類型的電機(jī)架構(gòu)。
目前行業(yè)內(nèi)對于電機(jī)架構(gòu)的應(yīng)用方式各有不同,，對于不同架構(gòu)下的具體應(yīng)用和解釋也略有不同,，本文的出發(fā)點(diǎn)是梳理p0-p4架構(gòu)的基本原理以及應(yīng)用方式,，以及不同組合方案的目的。
●P0-P4電機(jī)的定義與解析
在混合動力汽車中,，按電機(jī)位置的不同可分為P0-P4和Ps架構(gòu),，其中P代表電機(jī)位置（Position），不同位置的電機(jī)扮演著不同的角色,，發(fā)揮的作用與車輛能耗,、動力性有直接關(guān)系，到底哪款混合動力車型更適合你呢,？
◆P0架構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單,、成名早
P0架構(gòu)的電機(jī)安裝在發(fā)動機(jī)前端，其通過皮帶與發(fā)動機(jī)曲軸相連,，搭載P0電機(jī)的車型可以做到在等紅綠燈發(fā)動機(jī)停機(jī)的時(shí)候帶動空調(diào)的機(jī)械壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)啟停、制動能量回收發(fā)電,，以及輔助動力輸出,。
『博世48V MHEV系統(tǒng)』
P0架構(gòu)的技術(shù)和結(jié)構(gòu)比較簡單，應(yīng)用也相對廣泛,，許多司機(jī)朋友上車就關(guān)閉的自動啟停系統(tǒng)就是典型的P0架構(gòu),，而自動啟停的歷史可以追溯到上世紀(jì)70年代。與配備自動啟停功能的車型相比,，P0架構(gòu)采用較大功率的BSG（Belt-driven Starter/Generator,；皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機(jī)）電機(jī)，并配備了一塊容量更大的電池,，能夠勝任帶動壓縮機(jī)與輔助發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作,。
在發(fā)動機(jī)停機(jī)時(shí)，P0電機(jī)能夠單獨(dú)帶動空調(diào)壓縮機(jī)工作,，減少發(fā)動機(jī)的怠速時(shí)間,；車輛起步或加速時(shí)，P0電機(jī)能夠輔助發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),，幫助發(fā)動機(jī)快速擺脫低效工作區(qū)間,，節(jié)油的同時(shí)能有效提升駕乘質(zhì)感。因?yàn)镻0電機(jī)通過串聯(lián)的方式將動力傳遞給車輪,，所以電機(jī)沒法撇開發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動車輪,，也就沒有純電行駛模式。另外,，由于P0電機(jī)通過皮帶與曲軸柔性連接,，所以給發(fā)動機(jī)加力、回收動能功率的天花板較低,。
『2020款改款馬自達(dá)CX-5 2.5L 自動四驅(qū)智尊型』
奧迪SQ7 TDI和馬自達(dá)i-Eloop弱混系統(tǒng)屬于P0架構(gòu),，由于P0架構(gòu)傳遞效率較低,、電機(jī)無法直驅(qū)車輪，在新能源車領(lǐng)域P0電機(jī)通常以輔助的身份出現(xiàn),，后文會有相應(yīng)的解析和案例,。
◆P1架構(gòu)：單獨(dú)開發(fā)/高度集成
P1架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動機(jī)曲軸后端，它取代了傳統(tǒng)的飛輪,，在繼承飛輪儲存發(fā)動機(jī)做功沖程外的能量和慣性的功能外,，P1電機(jī)與P0電機(jī)功能相似，同樣支持發(fā)動機(jī)啟停,、制動能量回收發(fā)電,、輔助動力輸出。
『本田IMA混動系統(tǒng)』
與P0架構(gòu)相比,，P1架構(gòu)更加緊湊,，其電機(jī)被整合在發(fā)動機(jī)外殼內(nèi)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到發(fā)動機(jī)的體積,、機(jī)艙內(nèi)的布局,，因變速箱不同需要有相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，所以P1電機(jī)的研發(fā)和制造成本相對較高,。存在即合理，往往高投入對應(yīng)高回報(bào),，發(fā)動機(jī)曲軸充當(dāng)了P1電機(jī)的轉(zhuǎn)子,，動力傳遞效率更高，節(jié)油效果好,，對駕駛性能提升也更加明顯,。另外，在下坡路段P1電機(jī)可通過電磁場調(diào)節(jié)施加輔助制動力矩,，以此提升安全性,。
雖然所處位置不同，但P0架構(gòu)和P1架構(gòu)同病相連,，只要電機(jī)旋轉(zhuǎn),，發(fā)動機(jī)曲軸就必須旋轉(zhuǎn)，這樣電機(jī)沒辦法單獨(dú)驅(qū)動車輪,，也就沒有純電行駛模式,。在動能回收和滑行模式下，也因?yàn)楸仨殠忧S空轉(zhuǎn)而浪費(fèi)動能,，因內(nèi)燃機(jī)隨動還徒增了噪音和振動,。
『奔馳M254發(fā)動機(jī)』
『2020款改款奔馳E級（進(jìn)口）』
日前，奔馳在海外推出的E350車型采用了代號為M254的2.0T 4缸發(fā)動機(jī),，并在電氣化改造過程中加入了48V輕混技術(shù),，其搭載的ISG電機(jī)最大功率為12kW,，峰值扭矩為180N·m，在車輪起步,、加速時(shí)緩解了渦輪遲滯的表現(xiàn),。這套系統(tǒng)是典型的P1架構(gòu)，官方將電動機(jī)命名為“ FAME”（模塊化發(fā)動機(jī)）,，有外媒猜測這套電動機(jī)將會在其他PHEV車型上出現(xiàn),。
◆P2架構(gòu)：模塊化設(shè)計(jì)/節(jié)油性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛
P2架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動機(jī)與變速箱之間,，因?yàn)椴槐叵馪1電機(jī)一樣整合在發(fā)動機(jī)外殼中,，所以布置的形式可以更靈活。該架構(gòu)可在發(fā)動機(jī)與變速箱之間配備1-2個(gè)離合器,，具體可分為三種布局方式：①電機(jī)布置在離合器前的單離合結(jié)構(gòu),，電機(jī)起到助力、駐車發(fā)電和啟動發(fā)動機(jī)的作用,，與P1架構(gòu)相似,；②電機(jī)布置在離合器后的單離合結(jié)構(gòu)，電機(jī)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)驅(qū)動車輛,，制動能量回收發(fā)電以及助力,；③電機(jī)布置在雙離合結(jié)構(gòu)中間，電機(jī)即可單獨(dú)驅(qū)動車輛,，還可啟動發(fā)動機(jī)或進(jìn)行駐車發(fā)電,。
P2架構(gòu)的兼容性比較強(qiáng)，能與所有變速箱匹配（包括手動變速箱）,，是目前混合動力車型應(yīng)用較為廣泛的架構(gòu),，許多零部件供應(yīng)商都有成熟的解決方案。以博格華納的P2電機(jī)模塊為例,，它集成雙質(zhì)量飛輪和發(fā)動機(jī)分離離合器,，可斷開離合器、電機(jī)直驅(qū)車輛,，它可在不改變發(fā)動機(jī)和變速箱的情況下將內(nèi)燃機(jī)動力車輛轉(zhuǎn)換成混合動力車型,，這意味著車企能夠以更少的投資、更短的時(shí)間以及更大的靈活性來擴(kuò)展車輛的動力組合,，豐富混合動力車型的產(chǎn)品線,。
『奧迪A3 e-tron動力系統(tǒng)』
『2017款奧迪A3新能源(進(jìn)口)Sportback e-tron舒適型』
奧迪A3 e-tron是采用P2架構(gòu)的代表車型，該車搭載1.4T發(fā)動機(jī),，同時(shí)搭載了一臺最大功率75kW的永磁同步電機(jī),。該車動力電池容量為8.8kWh，NEDC工況下純電續(xù)航里程為50km,。
◆P3架構(gòu)：動力傳遞高效,，占用空間大
P3架構(gòu)的電機(jī)位于變速箱輸出端,，其純電驅(qū)動和動能回收的效率高，急加速的效果非常直接,。功能方面,，P3電機(jī)可實(shí)現(xiàn)制動能量回收、純電驅(qū)動車輛,。因?yàn)殡姍C(jī)無法與變速箱或發(fā)動機(jī)進(jìn)行整合,，需要占用額外的體積，所以P3架構(gòu)比較適合后驅(qū)車,，有充足的空間予以布置,。
與P0、P1和P2架構(gòu)相比,，P3架構(gòu)的動力傳遞路徑不經(jīng)過變速箱,，純電驅(qū)動和制動能量回收的效率更高，同時(shí)還降低變速箱的工作時(shí)長,，有助于延長其使用壽命,。但問題同樣明顯，P3電機(jī)沒法實(shí)現(xiàn)駐車充電,，在戶外露營等使用場景缺點(diǎn)就暴露無遺了,。
代表車型為比亞迪秦PHEV車型，該車是以P3電機(jī)為核心的并聯(lián)混動,，在配合原先的大容量電池設(shè)定,，既滿足中國對于PHEV車型50km的純電續(xù)航能力，又能夠?qū)l(fā)動機(jī)和電機(jī)性能疊加起來,，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的動力輸出。
