P2混合動(dòng)力系統(tǒng)的案例
新型P2構(gòu)型混合動(dòng)力系統(tǒng)分析
本文針對(duì)一種新型P2構(gòu)型混合動(dòng)力變速箱的工作原理進(jìn)行分析。
1 工作原理概述
本文介紹一種新型P2構(gòu)型混合動(dòng)力系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力耦合裝置（含行星齒輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、C1離合器和B1制動(dòng)器）、無級(jí)變速器CVT和高壓電動(dòng)油泵POD組成。該方案屬于P2構(gòu)型，但與一般意義的P2構(gòu)型不同，該方案無需起步離合器，由基于行星齒輪的動(dòng)力耦合裝置實(shí)現(xiàn)起步功能，可靠性更好。其工作原理如圖1所示，行星齒輪的太陽輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，齒圈與電機(jī)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)行星齒輪耦合后由行星架輸出至CVT的輸入軸，CVT通過速比無級(jí)調(diào)節(jié)保證發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)工作在高效區(qū)間。
圖1 混合動(dòng)力系統(tǒng)原理圖
通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、C1離合器和B1制動(dòng)器狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)7種工作模式，如表1所示。
表1 工作模式
2 模式分析
本節(jié)主要分析7種模式的工作原理，其中涉及到的參數(shù)說明如下：s、c、r分別代表太陽輪、行星架和齒圈，ωs為太陽輪轉(zhuǎn)速，ωc為行星架轉(zhuǎn)速，ωr為齒圈轉(zhuǎn)速；Zs為太陽輪齒數(shù)，Zc為行星架齒數(shù)，Zr為齒圈齒數(shù)。
2.1 純電動(dòng)模式
純電動(dòng)模式主要用于電池SOC較高時(shí)，由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，通過調(diào)節(jié)CVT速比保持電機(jī)工作在高效區(qū)間。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)由制動(dòng)器B1鎖住，不參與工作。其能量流如圖2所示。
圖2 純電動(dòng)模式能量流
根據(jù)杠桿原理，純電動(dòng)模式的受力分析如圖3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)（太陽輪）保持靜止，行星架輸出轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速線性相關(guān)，通過控制電機(jī)輸出扭矩滿足車輛行駛動(dòng)力需求。
圖3 純電動(dòng)模式受力分析
輸出到車輪的扭矩與電機(jī)扭矩之間的關(guān)系可表達(dá)為：
式中：To——輸出到車輪的扭矩；
Tem——電機(jī)輸出扭矩；
iem——電機(jī)在PGS部分的速比；
icvt——CVT部分的速比；
ifd——主減速比。
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本文針對(duì)一種新型P2構(gòu)型混合動(dòng)力變速箱的工作原理進(jìn)行分析。
1 工作原理概述
本文介紹一種新型P2構(gòu)型混合動(dòng)力系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力耦合裝置（含行星齒輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、C1離合器和B1制動(dòng)器）、無級(jí)變速器CVT和高壓電動(dòng)油泵POD組成。該方案屬于P2構(gòu)型，但與一般意義的P2構(gòu)型不同，該方案無需起步離合器，由基于行星齒輪的動(dòng)力耦合裝置實(shí)現(xiàn)起步功能，可靠性更好。其工作原理如圖1所示，行星齒輪的太陽輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，齒圈與電機(jī)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)行星齒輪耦合后由行星架輸出至CVT的輸入軸，CVT通過速比無級(jí)調(diào)節(jié)保證發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)工作在高效區(qū)間。
圖1 混合動(dòng)力系統(tǒng)原理圖
通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、C1離合器和B1制動(dòng)器狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)7種工作模式，如表1所示。
表1 工作模式
2 模式分析
本節(jié)主要分析7種模式的工作原理，其中涉及到的參數(shù)說明如下：s、c、r分別代表太陽輪、行星架和齒圈，ωs為太陽輪轉(zhuǎn)速，ωc為行星架轉(zhuǎn)速，ωr為齒圈轉(zhuǎn)速；Zs為太陽輪齒數(shù)，Zc為行星架齒數(shù)，Zr為齒圈齒數(shù)。
2.1 純電動(dòng)模式
純電動(dòng)模式主要用于電池SOC較高時(shí)，由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，通過調(diào)節(jié)CVT速比保持電機(jī)工作在高效區(qū)間。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)由制動(dòng)器B1鎖住，不參與工作。其能量流如圖2所示。
圖2 純電動(dòng)模式能量流
根據(jù)杠桿原理，純電動(dòng)模式的受力分析如圖3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)（太陽輪）保持靜止，行星架輸出轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速線性相關(guān)，通過控制電機(jī)輸出扭矩滿足車輛行駛動(dòng)力需求。
圖3 純電動(dòng)模式受力分析
輸出到車輪的扭矩與電機(jī)扭矩之間的關(guān)系可表達(dá)為：
式中：To——輸出到車輪的扭矩；
Tem——電機(jī)輸出扭矩；
iem——電機(jī)在PGS部分的速比；
icvt——CVT部分的速比；
ifd——主減速比。
展開 P2 架構(gòu)混合動(dòng)力控制策略概述
作者：賈林娜等丨哈爾濱東安汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司
1.1 P2 構(gòu)架混合動(dòng)力
本項(xiàng)目基于公司成熟發(fā)動(dòng)機(jī)4G15T 與六檔自動(dòng)變速器開發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)基本信息如圖1 所示，動(dòng)力系統(tǒng)主要由 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)、6AT 與 ISG 電機(jī)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG 之間采用離合裝置K0 連接，屬于典型的 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)。該動(dòng)力系統(tǒng)提供自動(dòng)、純電、電量保持、手動(dòng)擋模式等多種駕駛模式，純電續(xù)駛里程大于50km，純電最高車速大于120km/h。
圖1 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖
1.2 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
控制器節(jié)點(diǎn)較多，CAN 總線網(wǎng)絡(luò)共設(shè)4 路CAN，分CAN網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)框架如圖2 所示。
動(dòng)力CAN 網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)HCU 與MCU、BMS、EMS、OPU 控制器間信息交互。
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作者：賈林娜等丨哈爾濱東安汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司
1.1 P2 構(gòu)架混合動(dòng)力
本項(xiàng)目基于公司成熟發(fā)動(dòng)機(jī)4G15T 與六檔自動(dòng)變速器開發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)基本信息如圖1 所示，動(dòng)力系統(tǒng)主要由 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)、6AT 與 ISG 電機(jī)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG 之間采用離合裝置K0 連接，屬于典型的 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)。該動(dòng)力系統(tǒng)提供自動(dòng)、純電、電量保持、手動(dòng)擋模式等多種駕駛模式，純電續(xù)駛里程大于50km，純電最高車速大于120km/h。
圖1 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖
1.2 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
控制器節(jié)點(diǎn)較多，CAN 總線網(wǎng)絡(luò)共設(shè)4 路CAN，分CAN網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)框架如圖2 所示。
動(dòng)力CAN 網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)HCU 與MCU、BMS、EMS、OPU 控制器間信息交互。
傳動(dòng)CAN 網(wǎng)絡(luò)主要由于TCU 使用的是傳統(tǒng)汽油機(jī)動(dòng)力總成TCU，為規(guī)避傳統(tǒng)EMS 與TCU 傳遞信息干擾，所以專設(shè)1路CAN 實(shí)現(xiàn)TCU 與HCU 信息交互。
儀表CAN 網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)車輛整體狀態(tài)信息顯示交互。
充電CAN 網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)BMS 與車載充電機(jī)信息交互。
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P2 架構(gòu)混合動(dòng)力控制策略概述
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1.1 P2 構(gòu)架混合動(dòng)力
本項(xiàng)目基于公司成熟發(fā)動(dòng)機(jī)4G15T 與六檔自動(dòng)變速器開發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)基本信息如圖1 所示，動(dòng)力系統(tǒng)主要由 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)、6AT 與 ISG 電機(jī)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG 之間采用離合裝置K0 連接，屬于典型的 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)。該動(dòng)力系統(tǒng)提供自動(dòng)、純電、電量保持、手動(dòng)擋模式等多種駕駛模式，純電續(xù)駛里程大于50km，純電最高車速大于120km/h。
圖1 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖
1.2 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
控制器節(jié)點(diǎn)較多，CAN 總線網(wǎng)絡(luò)共設(shè)4 路CAN，分CAN網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)框架如圖2 所示。
動(dòng)力CAN 網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)HCU 與MCU、BMS、EMS、OPU 控制器間信息交互。
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汽車頻道每周內(nèi)容合集Q1
8、P2 架構(gòu)混合動(dòng)力控制策略概述
作者：EDC電驅(qū)未來
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本項(xiàng)目基于公司成熟發(fā)動(dòng)機(jī)4G15T 與六檔自動(dòng)變速器開發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)基本信息如圖1 所示，動(dòng)力系統(tǒng)主要由 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)、6AT 與 ISG 電機(jī)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG 之間采用離合裝置K0 連接，屬于典型的 P2 混合動(dòng)力系統(tǒng)。該動(dòng)力系統(tǒng)提供自動(dòng)、純電、電量保持、手動(dòng)擋模式等多種駕駛模式，純電續(xù)駛里程大于50km，純電最高車速大于120km/h。
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展開 Amesim工程實(shí)例詳解：基于Amesim的新能源車駕駛性工程應(yīng)用實(shí)踐應(yīng)用案例分享
某P2混動(dòng)車輛駕駛性分析應(yīng)用舉例
為了客觀地評(píng)估駕駛性能，操縱工況是必要的，代表主要駕駛情況的舒適性和性能評(píng)估。典型的操縱工況包括：加速，驅(qū)動(dòng)，恒速，換檔，Tip-In和Tip-Out。此外，還要定義駕駛性客觀標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的可測(cè)量參數(shù)，如下表所示。
1.1 參數(shù)的獲取
為了在虛擬(仿真)環(huán)境中提供關(guān)于駕駛性能的準(zhǔn)確描述，有必要盡可能精確地將車輛模型參數(shù)化。因此，需要對(duì)參考車輛進(jìn)行全面地測(cè)量。
?俯仰模型需要仿真車輛在縱向上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)確定彈簧和阻尼器參數(shù)。
?分析前后輪制動(dòng)壓力與制動(dòng)力之間的關(guān)系，為合理的再生制動(dòng)工況仿真提供依據(jù)。此外，通過測(cè)量確定了車身重心的位置和高度。
?通過對(duì)不同驅(qū)動(dòng)周期的分析，得出參考車的驅(qū)動(dòng)系運(yùn)行策略包括大量的開關(guān)序列以及兩個(gè)牽引電機(jī)(電機(jī)和內(nèi)燃機(jī))的聯(lián)合運(yùn)行狀態(tài)。受實(shí)際條件約束，無法提供混合動(dòng)力汽車詳細(xì)的控制策略。
為了更精確地表示傳動(dòng)系，還需所有可用的數(shù)據(jù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)特性、效率、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的位置和剛度、離合器的最大傳遞扭矩、混合動(dòng)力運(yùn)行策略的規(guī)則等。
1.2 傳動(dòng)鏈建模
建立仿真模型，再現(xiàn)如下車輛行為:
?縱向動(dòng)力學(xué)性能評(píng)價(jià);
?結(jié)合縱向和縱向動(dòng)力學(xué)的舒適性評(píng)估。
在Amesim仿真環(huán)境中，將已有的p2混合動(dòng)力傳動(dòng)系模型應(yīng)用于參考車輛的傳動(dòng)系，并通過測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化。下圖所示為開發(fā)的包含以下組件的傳動(dòng)系模型：駕駛員模型、內(nèi)燃機(jī)模型、電機(jī)/發(fā)電機(jī)模型、傳動(dòng)模型、離合器模型、電池模型、車輛模型和混合動(dòng)力運(yùn)行策略。仿真的p2混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由多個(gè)部件組成，這些部件之間相互作用，能夠以足夠的精度再現(xiàn)真實(shí)的駕駛行為。
展開 奔馳S400混合動(dòng)力介紹
二、222車型混合動(dòng)力概念
圖18 新S級(jí)混合動(dòng)力
1.高壓斷開裝置(S7)；2.高壓蓄電池(A100g1)；3.含集成式DC/DC轉(zhuǎn)換器的電力電子模塊(N129/1)；4.電機(jī)(A79/1)；5.交流發(fā)電機(jī)(G2)；6.電動(dòng)真空泵(M56)；7.電動(dòng)制冷壓縮機(jī)(A9/5)；8.啟動(dòng)機(jī)(M1)；9.具有ESP?控制單元的液壓裝置(N30/4)；10.制動(dòng)助力器(A7/7)。
新款S級(jí)(222車型)混合動(dòng)力與上一代大體相同，但又有新的改變，其主要標(biāo)志是首次使用被稱為P2的混合動(dòng)力系統(tǒng)。P2系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是在啟動(dòng)裝置(變矩器)與變速器之間安裝有一臺(tái)電機(jī)，這樣的布局使電機(jī)速度不受內(nèi)燃機(jī)的影響。這是P2與P1系統(tǒng)(電機(jī)位于內(nèi)燃機(jī)與啟動(dòng)裝置之間)之間最大的設(shè)計(jì)區(qū)別。此外，新型混合動(dòng)力的重量也得到了優(yōu)化，通過將高壓蓄電池與12V蓄電池放置到車輛后方來改善軸荷載分布，以達(dá)到增大牽引力的目的(圖18)。
1.高壓部件介紹
高壓部件的作用與上一代大體相同，但在數(shù)量和位置上做了一些改變。
(1)高壓蓄電池模塊
位于右后方行李箱中(圖19)，可保護(hù)高壓蓄電池免受外部高溫影響，并確保機(jī)械穩(wěn)定性。該模塊包括高壓蓄電池和蓄電池管理系統(tǒng)控制單元，模塊的一側(cè)設(shè)有排氣連接件和隔離膜片，后者可調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力并使其與外部壓力相適應(yīng)。高壓蓄電池同樣由35塊鋰離子電池組成，每個(gè)電池的電壓均為3.6V。接觸器集成在高壓蓄電池模塊內(nèi)，由蓄電池管理系統(tǒng)控制單元促動(dòng)，可在內(nèi)部將高壓蓄電池的正負(fù)極相連或斷開。
展開 P2混合動(dòng)力系統(tǒng)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
P2混合動(dòng)力系統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)PCU吉利混合動(dòng)力系統(tǒng)P2架構(gòu)混合動(dòng)力行星耦合混合動(dòng)力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)汽車動(dòng)力動(dòng)力綜合系統(tǒng)工程 動(dòng)力電池系統(tǒng)總體方案 [p9] 2.2.2 動(dòng)力電池系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) [p10] 2.3 動(dòng)力電池系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo) [p11] 2.5 動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) [p12] 3.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述 [p13] 3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理 [p14] 3.3 純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)bosch 傳統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)概述（下混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)概述（下)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)概述（上)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)概述（上
