浅谈混合动力汽车技术架构
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2019.12.28
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一、 混合动力汽车分类

对于混合动力汽车,根据动力源的不同,分为串联式、并联式和混联式。其中串联式的工作模式为发动机通过发电机进行电力补充,电动机驱动车轮,发动机在任何情况下都不直接驱动车轮;并联式混动采用单电机,主要以发动机驱动为主,对传统动力系统改动较小,最大的特点是无法在纯电行驶下兼顾电力补充。混联式则很好的平衡了串联和并联的缺点,常见的混联方式为并联式的模块化组合和系统集成的方式(本田、丰田和通用为代表)。

二、 混合动力技术架构

对于串联方式的,技术架构比较简单,这里不再赘述;对于并联方式,一般来说,从动力源的分类通常只适用于用户的角度。

而通常在业界或学术界,是从发动机,驱动电机,变速箱不同的装配位置区分,比如常见的如功率分配PS架构和电机串并联Px(P0,P1,P2,P2.5,P3,P4)架构。具体可以通过以下示意图来简要说明:

P0技术架构:电机装配在发动机前端,通过皮带与发动机曲轴相连,可以启动发动机,动力回收和助力。

P1技术架构:电机装配在离合器之前,与曲轴集成,可启动发动机,动力回收和助力。

P2技术架构:电机装配在离合器和变速箱之间,与离合器集成,可启动发动机,动力回收,直接驱动车轮。

P3技术架构:电机装配在变速箱和差速器之间,可启动发动机,动力回收,直接驱动车轮。

P4技术架构:电机单独装配在后轴,直接动过主减直接驱动后轮。

PS技术架构:以丰田普锐斯THS技术和通用沃蓝达为代表的行星齿轮系实现功率分配的架构,此次不做介绍。

三、 混合动力各架构技术特点 对于不同的电机串并结构,都有什么技术特点呢,简单的总结如下:

综合上述各混动结构优技术劣势,各架构做如下技术对比:

1. P0(BSG)和P1(ISG)架构因受电机功率和电池容量的制约在驱动、能量回收以及节油率上都无法满足后续日益严格的需求。

2. P2架构由于无法实现串联行驶,在远距离行驶时油耗较高,且横置P2系统集成难度大、成本高。

3. P3和P4架构在动力性、燃油经济性、集成难度、成本等关键指标上达到了很好的平衡(而且P4还是四驱架构),逐渐成为主流的电机串并混动技术路线。

小结

以上简要的介绍了混合动力汽车常见的电机串并联技术路线架构,以及各架构的优劣势和后续主流发展趋势,限于篇幅和技术难度的原因对于功率分流PS技术路线会在后续陆续介绍,敬请期待。

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