混合動力系統,按驅動電機所在的位置(Position)不同,分為P0、P1、P2、P3和P4共五種布置方式,其中P2是目前市面上所有混合動力車型采用最多的一種模式,其電機的位置是在內燃機之后、變速器之前。
對于整車系統集成工程師,有時最大的麻煩就是布置問題,對此,舍弗勒工程師在這個P2混合動力模塊中做出了一個非常絕妙的設計——把離合器集成到電機內部,使得系統整體結構極為緊湊,軸向尺寸最小可達115mm,為整車配置帶來了極大的便利!
舍弗勒P2混合動力模塊包括高功率密度的永磁同步電機、干式K0離合器、減振器、電動中心式執行機構及控制系統等。不同于豐田THS和通用PS,P2的構型相對簡單,成本較低。
模塊化和軸向尺寸的優化,帶來一個極大的好處就是可以很容易地集成到現有的動力總成系統中,只需要很小的改動和工程應用開發,就可以快速便捷地實現混動化,幫助主機廠大幅度減少研發投入,降低開發風險,也是一個可以迅速滿足“雙積分”政策的有效技術手段。動力總成中的變速器可以是手動變速器,也可以是AT、DCT、CVT等各種形式的自動變速器。
雖然整體體積非常緊湊,卻仍然可以提供非常高的扭矩,因此,舍弗勒P2混合動力模塊適合從中混到插電式強混的各種車型,從而能夠幫助主機廠非常經濟有效地應對日益嚴格的汽車排放法規和燃油消耗法規。
整個系統可集成25kW至80kW的電機,通過P2離合器傳遞高達250Nm的扭矩,在結合單向離合器后扭矩可提高至800Nm,K0離合器動態響應時間小于100ms,在起動發動機時能夠非常精確地控制發動機和電機之間的扭矩傳遞。該模塊可以實現多種驅動模式,包括純電驅動車輛起動和行駛、純發動機驅動行駛、電機助力、純電驅動行駛中通過電機起動發動機,以及制動能量回收。不同的主機廠針對不同的車型需求可以靈活配置。
搭載P2混合動力模塊的車輛在電機和發動機共同驅動的模式下,具有出色的車輛動力性能,能實現純電模式下120km/h以上的最高車速,0~100km/h加速時間不到8s,并在應用于插電式混合動力汽車(50km的純電續駛里程)時提高至少70%的燃油經濟性。與此同時,針對不同工況,P2混合動力模塊還可以幫助車輛減少15%~60%的二氧化碳排放。
基于此,P2技術在歐洲已被廣泛采用,保時捷、大眾和奧迪的一些車型已成熟應用,長安逸動PHEV是中國汽車市場第一款搭載P2混動系統的量產車型,經過了非常嚴格的測試,已于2017年10月長安汽車宣布“香格里拉計劃”時同期上市。
舍弗勒也于2018年3月16日在江蘇太倉工廠隆重舉行了其全球首個P2混動模塊投產慶典,長安汽車新能源汽車事業部新能源產品開發部總監葉宏璐女士在慶典致辭中說:“長安汽車與舍弗勒協力合作,解決了密封、NVH、熱管理、軟件控制等無數技術挑戰,經過了5年的正向開發和嚴格測試,最終,P2混動系統與2.0T發動機和雙離合變速器完美配合,使得逸動PHEV在油電切換時表現出了非常優異的平順性,給消費者提供了非常舒適的駕駛性能。加上高能量、高功率的鋰電池,逸動PHEV可以達到60km以上的純電續駛里程,滿電滿油的情況下,最高續駛里程超過1000km。”此外,還有來自一汽、上汽、廣汽、吉利、江淮、上汽通用五菱等主機廠的代表出席投產慶典,對P2混動模塊有著極大的興趣或合作意向。
P2混合動力模塊的成功投產不僅體現了舍弗勒領先的創新能力和技術專長,同時還是舍弗勒強大的制造能力和高質量標準的最好證明。P2混合動力模塊生產線是舍弗勒針對該模塊量身打造的一條產線,整條產線長約40米,以U型線布置,占地約400平方米。該產線在德國總部設計和建造,由位于德國赫爾佐根奧拉赫和布爾的特殊裝備部、布爾和太倉工廠的工業工程部以及布爾的產品線團隊攜手打造。
P2混合動力模塊作為一個復雜的系統,采用了許多創新設計和技術,在生產中需要采用大量先進的工藝,比如雙面動平衡測試及補償、高壓測試、電動機轉子充磁等,且以上工藝均實現了自動化,具有很高的集成度和技術領先性。此外,與舍弗勒一向遵從的質量方針一致,該產線達到了非常高的質量標準,它不僅配備了生產線終端測試臺,而且在生產過程中大量使用防錯工藝和過程測試,還采用了以數字化概念為基礎的系統對零件及成品進行追溯,其中關鍵零部件(如電動機等)采取了一對一精確追溯。該產線在安全和人機工程方面也同樣達到了很高的標準。
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原文標題:技術|這個P2混動模塊堪稱絕妙!多圖+視頻詳解!
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