“P”代表產(chǎn)品已進(jìn)入預(yù)備階段:圖中的P0到P4,都是博格華納目前正在研發(fā)中的電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)架構(gòu)。
五年前還很少有人會(huì)預(yù)料到,2017年全球汽車動(dòng)力總成、傳動(dòng)系統(tǒng)和燃料領(lǐng)域的格局會(huì)如此多樣化。然而如今,幾乎所有人都認(rèn)為,無(wú)論是要達(dá)到歐洲、北美以及亞洲等地區(qū)最新的減排標(biāo)準(zhǔn),還是要達(dá)成更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的電動(dòng)化目標(biāo),發(fā)展各種類型的混合動(dòng)力汽車都十分重要。
在博格華納動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)公司(BorgWarner PowerDriveSystems)產(chǎn)品戰(zhàn)略部總監(jiān)John Barlage看來(lái),“從熄火-啟動(dòng)系統(tǒng)一路發(fā)展到純電動(dòng)汽車,我們將這一歷程視作‘電動(dòng)汽車進(jìn)化史’?!焙推渌麆?dòng)力系統(tǒng)一級(jí)制造商的規(guī)劃師所見(jiàn)略同,他也認(rèn)為下一個(gè)周期(2019年-2021年)中,更多車輛將會(huì)搭載48V混合動(dòng)力系統(tǒng),且“數(shù)量將會(huì)相當(dāng)龐大”。
從已經(jīng)登陸歐洲的48V系統(tǒng)來(lái)看,這些產(chǎn)自?shī)W迪及其他德國(guó)整車廠的系統(tǒng)都能提供強(qiáng)大的車載電力,通過(guò)電動(dòng)增壓等方式很好地達(dá)到節(jié)能減排的效果,并能為自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)傳感套件提供高達(dá)3千瓦的電能。
Barlage信心滿滿地表示,“由于48V系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益非常吸引人,將會(huì)很快在北美車型上普及?!闭劶斑@一技術(shù),業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,只需要普通(功率分流)混合動(dòng)力系統(tǒng)約30%的成本,就能獲得相當(dāng)于其70%的性能。博格華納的工程師還認(rèn)為,隨著系統(tǒng)架構(gòu)和封裝技術(shù)不斷升級(jí),48V甚至更高電壓的混合動(dòng)力模塊都將進(jìn)行研發(fā),以實(shí)現(xiàn)P2架構(gòu)的應(yīng)用。
在P2布局中,電機(jī)將會(huì)置于內(nèi)燃機(jī)和變速箱之間(詳見(jiàn)圖解)。其他行業(yè)認(rèn)可的混合動(dòng)力架構(gòu)布局(從前到后依次)包括:P0(主要為履帶-交流電機(jī)-起動(dòng)機(jī)構(gòu),簡(jiǎn)稱“BAS”);P1(例如位于飛輪位置的本田IMA);P3(電機(jī)置于主減速器前的變速箱輸出軸上);以及P4(也被稱為四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力架構(gòu),采用后橋電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式)。除P2外,其他幾種方式都具有扭矩矢量控制功能。
Barlage注意到,“對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)而言,P2架構(gòu)的出現(xiàn)帶來(lái)了很多良機(jī),包括能和雙離合變速器(DCT)甚至自動(dòng)離合裝置配合工作(詳情請(qǐng)參閱:http://articles.sae.org/15576/),同時(shí)也非常適合插電式混合動(dòng)力車。P2配置下的插電式混合電動(dòng)車(PHEV),在純電動(dòng)模式下的整體能效,甚至要高于混動(dòng)模式。如果想要打造適合高速公路駕駛的電動(dòng)車,或?qū)崿F(xiàn)卡車的電動(dòng)化,P2架構(gòu)一定是首選。
博格華納高級(jí)工程部門(mén)的技術(shù)研究員Joel Maguire表示,公司的戰(zhàn)略規(guī)劃就是要“玩轉(zhuǎn)各種混動(dòng)架構(gòu)”。(圖片來(lái)源:博格華納)
同軸和異軸
“在其他的48V應(yīng)用架構(gòu)研發(fā)中,我們選擇首先從P0開(kāi)始?!辈└袢A納高級(jí)工程部的技術(shù)研究員JoelMaguire 說(shuō),“這樣可以將同樣的電機(jī)用于各個(gè)不同位置,能夠產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)?!?/p>
Maguire告訴《國(guó)際汽車工程》(AutomotiveEngineering International)記者,他的產(chǎn)品研發(fā)小組根據(jù)OEM的各項(xiàng)需求,對(duì)應(yīng)用于P2, P3或P4型混合動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)電磁材料進(jìn)行優(yōu)化,從而設(shè)計(jì)出了“一系列滿足OEM汽車封裝要求的,結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)力強(qiáng)勁的電機(jī),而有些(競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的)功率分流型的產(chǎn)品,甚至有些P2架構(gòu),也必須在設(shè)計(jì)上做出一些妥協(xié),因?yàn)槠滠嚱Y(jié)構(gòu)的靈活性和現(xiàn)有的汽車封裝技術(shù)而言,還并不能很好地配合48V硬件設(shè)備。”
博格華納P2架構(gòu)的一大特點(diǎn),就是其167毫米(合6.57英寸)的軸向長(zhǎng)度。根據(jù)公司內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示,這一長(zhǎng)度下的額定最大扭矩可以超過(guò)330牛·米(合243磅·英尺),最大功率則能超過(guò)80千瓦(合107馬力)。無(wú)論是同軸(指和變速箱輸入軸、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以及扭矩減震器位于同一根軸上)還是異軸,這一模型都適用。而對(duì)于異軸而言,由于其安裝位置在驅(qū)動(dòng)橋箱上方,因此這也算是一種傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)的解決方案,可以滿足較小的橫置發(fā)動(dòng)機(jī)/前輪驅(qū)動(dòng)車輛的封裝要求。
“空間上的節(jié)省主要在車輪之間,同時(shí)由于軸長(zhǎng)不變,因此可以避免可能發(fā)生的機(jī)械損壞。”Maguire解釋道,“這一模型棄用了交流電機(jī),可以將空調(diào)壓縮機(jī)整合到同一個(gè)鏈傳動(dòng)裝置上,在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí),仍可以用48V系統(tǒng)讓空調(diào)保持運(yùn)轉(zhuǎn)?!?/p>
上述兩種P2模塊中都包含一個(gè)分離式離合器,置于電機(jī)和雙質(zhì)量飛輪的集成結(jié)構(gòu)內(nèi),可以與當(dāng)下最流行的傳動(dòng)技術(shù)搭配使用,其中包括行星齒輪步進(jìn)式自動(dòng)變速箱,雙離合變速器(DCT)、無(wú)級(jí)變速器(CVT)以及自動(dòng)換擋系統(tǒng)等。博格華納的工程師指出,P2架構(gòu)的另一大優(yōu)勢(shì)就是:可以繼續(xù)使用目前已有的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)。
“采用了P2架構(gòu),就可以在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間加入一個(gè)模塊。當(dāng)然,這一方案并非絕對(duì)理想。”Barlage說(shuō),“但同專門(mén)用于混合動(dòng)力的變速器相比,這仍是更經(jīng)濟(jì)的選擇,涉及的調(diào)整也會(huì)少很多,而且還能改變尺寸大小?!倍谂浜螪CT的配置時(shí),使用P2架構(gòu)則可以成為三離合器布置,也就是博格華納所說(shuō)的“K-Zero”系統(tǒng),其中包括了連接到電機(jī)的分離式離合器,以及負(fù)責(zé)在兩套齒輪組之間進(jìn)行切換的K1和K2離合器。
Maguire特別指出,“我們的戰(zhàn)略規(guī)劃是要玩轉(zhuǎn)各種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)涉及,從P0到P4都能應(yīng)用自如。而通過(guò)觀察OEM對(duì)各種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的探索,以及不斷的學(xué)習(xí)研究,我們已經(jīng)打造出了一套可用于各種設(shè)計(jì)布局的系統(tǒng)。”
-
混合動(dòng)力汽車
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
195瀏覽量
27237
原文標(biāo)題:混合動(dòng)力不斷升級(jí) 底盤(pán)布局大有講究
文章出處:【微信號(hào):SAEINTL,微信公眾號(hào):SAE International】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
混合動(dòng)力汽車電子差速控制系統(tǒng)的研究
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車CAN總線開(kāi)發(fā)實(shí)踐
現(xiàn)代電動(dòng),混合動(dòng)力和燃料電池汽車基礎(chǔ),理論和設(shè)計(jì)
如何判斷增程式電動(dòng)車與插電式混合動(dòng)力汽車
純電動(dòng)汽車進(jìn)入低迷期 日產(chǎn)轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力
汽車電池管理系統(tǒng)和混合動(dòng)力BMS
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有哪些分類?有什么特點(diǎn)?
通過(guò)分布式架構(gòu)驅(qū)動(dòng)下一代電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法
為混合動(dòng)力汽車/電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)暖通系統(tǒng)的教程
混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的無(wú)線BMS的關(guān)鍵問(wèn)題
如何為未來(lái)的電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車充電?
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電池管理架構(gòu)研究分析
第二代高電壓電池組監(jiān)視器推進(jìn)了混合動(dòng)力汽車 / 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)

如何為混合動(dòng)力汽車/電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)暖通系統(tǒng)

評(píng)論