舍弗勒 P2 混合動力系統的結構是怎樣的?目前的應用情況如何?

在網上能看到舍弗勒P2推出的長安概念車的簡介,有沒有稍微詳細一點的信息?為什麼舍弗勒在國內主推P2混動?舍弗勒有混連模式的混動嗎?目前哪些車搭載了舍弗勒的混動系統?


留圖占坑,周末來答

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------我覺得我挖了個大坑,算了一點點填吧

1. 首先解釋一下P2的概念:P2是一種並聯式的兩個離合器的混合動力系統。

那麼它為什麼叫P2,不叫P3或3P呢?

這裡的P代表驅動電機在混動系統中的位置(Position)。「2」這個位置是內燃機之後,變速器之前。所以相應的也有P1,P3,和P4混動系統。至於P1/3/4在哪,你猜~

2. P2的系統原理和系統邊界

Source: http://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341c4fbe53ef01630218b19b970d-popup

圖中紅色虛框內的部分即是P2系統,大體包括

電機和離合器本體(雙質量飛輪、離合器、驅動電機、逆變器和其冷卻系統)

動力電池和控制系統(電控系統、電池包及其冷卻系統)

3. P2具體結構

從系統結構原理可以看出,P2在發動機和變速箱中間硬生生的夾入了一個離合器和一個電機,這將會引入一個極其麻煩的問題---軸向尺寸的增加,主機廠的工程師都知道,有時最大的麻煩就是布置問題。

為了解決這個硬體上的問題,攻城獅們也是蠻拼的,想出了好多點子:

發動機減缸(四缸變三缸,六缸變四缸)

殼體一體化設計方案

離合器進一步縮入電機內部 見下圖

說實話這真是堪稱機智的硬體設計方案!

舍弗勒將離合器系統集成至電機的定子中,推出電動中心式執行機構(ECA),減少執行機構的體積的同時提高離合器的控制精度。中心的12v無刷直流電機可實現約0.002mm的高精度單步增量控制,使得舍弗勒P2系統可以在「行進間起動發動機」時精確地控制發動機和電機之間的扭距傳遞。

4. 舍弗勒為什麼在中國推P2?

實際上,舍弗勒除了P2還有48V系統和純電驅動系統,主推P2當然是經過lao jian ju hua 深思熟慮的了:

1) 政府2020油耗目標,P2節油率高

2) P2為模塊化設計,集成方便

3) 相比開發一套新的混動系統,P2成本低

4) P2可以拿中國插電式混合動力補貼(要求純電續駛里程&>50km)

5. 目前哪些車搭載舍弗勒的混動系統

在歐洲P2方案最為流行,但歐洲主機廠硬體集成和開發能力較強,舍弗勒多是作為零部件(clutch)供應商,滿足主機廠的開發需求即可:

VW的Jetta Hybrid

Audi的A3 etron

國內舍弗勒多是作為系統供應商,如你所知在長安逸動的車子上搞了個概念車

以上內容均不涉及技術保密,謝絕人肉。

Reference:

1. Hybrid P2 Technology

2. 舍弗勒大中華區技術研討會論文集


給 @李鐵皮 補充一張實物圖。拍攝於今年上海車展 舍弗勒展台。


舍弗勒推出P2混動模塊的最大的特點是它可以與現有的發動機與變速箱構成的動力總成相配合達成混動系統。因為其具有非常緊湊的體積,並且在不需要昂貴的離合器的配合下可提供超過800Nm的扭矩。新的P2混動模塊可適應包括從中混到插電式混動的各種車型。

舍弗勒P2混動模塊以一種創新性的方式來分配動力走向。扭矩由電機向發動機方向傳遞啟動發動機時,其由可分離式離合器disconnect clutch傳遞。可傳輸最大300Nm的扭矩。而發動機和電機向變速箱側輸出動力的時候,其通過單向離合器one-way clutch傳輸扭矩,最大可至800Nm

並且舍弗勒還為中國市場推出了低成本的定製版,取消了上文提到的單向離合器one-way clutch。最大傳輸扭矩將至250Nm。2017年量產。據消息判斷很有可能就是目前合作的長安車型。

一切的設計都為了保證性能的同時減小體積,從而可以與現有的動力總成搭配。它可以適用於目前車型使用的DCT、CVT或AT等各種變速箱。

具體來說,可分離式離合器disconnect clutch為了集成在轉子內部。採用了機電中央離合器釋放系統來自動控制離合器的開合。其結構非常緊湊,採用的控制機製為滾珠絲桿Ball Screw的控制方式。具體如下圖

使用單向離合器one-way clutch在降低體積的同時,可以大幅降低控制難度。因為兩邊傳遞扭矩的前提是轉速同步,這樣轉速同步過程由機械完成。不再需要複雜的電控來協調兩邊的轉速。結果就是控制簡單且離合器結合速度有所提升。


P2結構比較長,適合縱置布局


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