對混合動力比較關(guān)注的讀者，應(yīng)該在閱讀一些文章的時候接觸過所謂的“Px混動”的說法，這是什么意思呢？其實這指的是電機的位置，用來區(qū)分各種有變速箱的并聯(lián)與串并聯(lián)（混聯(lián)）混動構(gòu)型。

P是position的意思。對于單電機的混合動力系統(tǒng)，根據(jù)電機相對于傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的位置，可以把單電機混動方案分為五大類，分別以P0,P1,P2,P3,P4命名。

一、P0是電機放在傳統(tǒng)啟動機的位置

1、定義

傳統(tǒng)汽車發(fā)電機與發(fā)動機曲軸通過皮帶柔性連接。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，會有少量的能量傳遞到這里帶動逆變器發(fā)電。

P0就位于發(fā)動機前端附件驅(qū)動系統(tǒng)（FEAD：Front End Accessory Drive）上，也就是普通汽車上逆變器的位置。P0混動就是把這個逆變器換成了一個比較大的電機。

位于發(fā)動機前部的該輔助系統(tǒng)包括電動機、電動渦輪、一體式發(fā)電機/起動機、高壓發(fā)電機等。

2、結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)汽車上的FEAD如下圖所示，其中Crank為發(fā)動機曲軸，Alt.為逆變器，給車載12V電池充電以滿足電動車窗、車燈、電啟動器、車載多媒體系統(tǒng)的用電需要，A/C為空調(diào)壓縮機，supercharger為機械增壓器，P/S為Power Steering助力轉(zhuǎn)向，在這里是機械液壓助力的油泵，Water Pump為冷卻發(fā)動機的水泵，Tens為張緊器用于調(diào)節(jié)皮帶的受力，即傳遞到皮帶上的能量的大小。此外一些老系統(tǒng)用于控制進氣時間的凸輪軸也在這個皮帶上。

P0系統(tǒng)一個重要的優(yōu)勢是，有了功率較大的BSG（Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機），再配合較大的蓄電池，就可以做到在等紅綠燈發(fā)動機停機的時候，帶動空調(diào)的機械壓縮機運轉(zhuǎn)。而P1系統(tǒng)如果要實現(xiàn)同樣的功能，就需要使用電壓縮機。

不過，即使P0混動有張緊器，一般來說，皮帶這種軟性連接的效率仍然有限，因此無論是給發(fā)動機加力還是回收動能的功率都有限。

P0因此一般只應(yīng)用于自動啟停系統(tǒng)，以及12-25V微混和48V弱混。

3、應(yīng)用車型

奧迪SQ7 TDI：

典型的微混系統(tǒng)-采用超級電容的馬自達(dá)i-Eloop，即是P0布局：

下圖是奔馳在A級和B級上使用的P0混動方案，其中wasserpumpe是水泵，Kurbelwelle是曲軸，Klimakocpressor是空調(diào)壓縮機。

液壓皮帶張緊器Hydraulischer Riemenspanner在P0混動中是一個比較重要的部件，需要比一般的張緊器調(diào)節(jié)張力的能力更強，從而保證在啟動發(fā)動機和動能回收時有較大的傳動效率。

二、P1是電機放在發(fā)動機后離合器前原來飛輪的位置

1、定義

其實與P0相仿，只不過P1是將ISG（Integrated Starter and Generator盤式一體化起動機/發(fā)動機）固連在了發(fā)動機上，它取代了傳統(tǒng)的飛輪，發(fā)動機曲軸則充當(dāng)了ISG電機的轉(zhuǎn)子，所以它同樣支持發(fā)動機啟停、制動能量回收發(fā)電。

只要發(fā)動機在運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子就跟著旋轉(zhuǎn)，給定子加一個交流電壓，有機械連接的P1布局傳動效率要高得多，除了自動啟停、微混和弱混外，還可以應(yīng)用在100-200V電壓的中混系統(tǒng)中。

由于電機與發(fā)動機采用了剛性連接，所以P1級可以實現(xiàn)動力輔助，在駕駛員踩下油門踏板后，ECU會控制ISG電機立刻補充動力，以此讓汽車保持動力輸出與節(jié)油性的高度平衡。在不同程度的制動過程中，ISG電機都可以實現(xiàn)發(fā)動機制動能量的回收和儲存，在下長坡時它還會根據(jù)具體車速施加輔助制動力矩，以此提升安全性。

2、結(jié)構(gòu)

P1混動因為電機直接套在曲軸上，二者轉(zhuǎn)速必須相等，而不像通過皮帶連接的P0布局有一個傳動比，因此電機需要有比較大的扭矩、比較大的體積，同時還需要做得比較薄從而能放到原來飛輪的位置，成本較高。

P1 曲軸相連的好處：與皮帶輪相比更節(jié)油。實際應(yīng)用中，較高的驅(qū)動力矩使得駕駛性能更佳；壞處：由于力矩密度高，成本較高；變速箱不同，需要有不同的設(shè)計方案，逆變器的功率要高一些。

這兩種布置方式都不適合電機、電池更大的強混系統(tǒng)。因為不管是P0還是P1，只要電機旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機曲軸就必須旋轉(zhuǎn)，這樣電機沒辦法單獨驅(qū)動車輪。在動能回收和滑行模式下，也因為必須帶動曲軸空轉(zhuǎn)而浪費動能并增加噪音和振動。P1系統(tǒng)并沒有純電行駛模式。

3、應(yīng)用車型

目前P1級多為中混汽車為主，由于可靠性高而且成本較低，國內(nèi)公交車和自主品牌多采用P1。如果你對于排放沒有非常高的要求，但是又追求加速性能或者較低售價，那你可以嘗試這一類型的混動車型。

本田思域混動和Insight的第一代本田IMA混動，以及奔馳的S400混動，都采用P1布局。

三、P2也布置在發(fā)動機和變速箱中間

1、定義

跟P1一樣，P2也需要布置在發(fā)動機和變速箱中間，但因為不必像P1一樣整合在發(fā)動機外殼中，布置的形式更靈活——不僅可以直接套在變速箱輸入軸上（這樣一般需要重新設(shè)計變速箱），也可以通過皮帶與變速箱輸入軸連接，甚至也可以使用減速齒輪（體積較大）。

P2在純電動模式下可以和發(fā)動機斷開連接，因為電機和發(fā)動機之間還有個離合器，因此在純電動模式下發(fā)動機并不會被拖動，同時由于P2模式下，電機的后面有變速箱，因此變速箱的所有擋位都可以被電機利用。

2、結(jié)構(gòu)

P2的模式是：發(fā)動機-離合器1-電機-離合器2-變速箱-差速器-車輪。

P2是目前市面混動車型采用最多的模式。電機放在離合器后變速箱前，通過在發(fā)動機與變速箱之間插入兩個離合器和一套電動機來實現(xiàn)混動；是一種并聯(lián)式的兩個離合器的混合動力系統(tǒng)。P2和P1模式基本相同，唯一區(qū)別在于電動機和發(fā)動機之間有沒有離合器，是不是可以切斷電動機的輔助驅(qū)動。

和P1不同的是，P2系統(tǒng)實現(xiàn)純電驅(qū)動了。

3、特點

相比于P1，P2有以下幾個優(yōu)勢：

因為和發(fā)動機之間有離合器，因此可以單獨驅(qū)動車輪；在動能回收時也可以切斷與發(fā)動機的連接。

因為和軸之間可以有傳動比，因此不需要太大的扭矩，可以降低成本和電機的體積。

▼大眾圖昂3.0升V6柴油機+8速自動變速器+P2構(gòu)型（雙離合器），誰能告訴小編這車多少錢？

但P2也有劣勢，它只有在變速箱切換到空擋的時候，才能切斷與車輪的連接，從而可以用于啟動發(fā)動機。但如果變速箱不能很快的切到空擋（基于行星齒輪的AT可以），就需要一個額外的啟動電機來滿足自動啟停系統(tǒng)頻繁快速啟停電機的要求——或者是一個在P1位置的中低壓啟動電機，或者是一個在P0位置的48V以上的中高壓BSG電機。后者有兩個電機接了中高壓，因此一般也被稱為“P0P2系統(tǒng)”，是雙電機直連混動（串并聯(lián)）的一種。

4、舍弗勒的P2構(gòu)型

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理可知，P2是在發(fā)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。為了解決這個硬件上的問題，攻城獅們也是蠻拼的，想出了好多點子：發(fā)動機減缸（四缸變?nèi)祝鬃兯母祝んw一體化設(shè)計方案、離合器進一步縮入電機內(nèi)部， 見下圖：

說實話這真是堪稱機智的硬件設(shè)計方案！舍弗勒將離合器系統(tǒng)集成至電機的定子中，推出電動中心式執(zhí)行機構(gòu)(ECA)，減少執(zhí)行機構(gòu)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(xiàn)約0.002mm的高精度單步增量控制，使得舍弗勒P2系統(tǒng)可以在“行進間起動發(fā)動機”時精確地控制發(fā)動機和電機之間的扭距傳遞。

舍弗勒為什么在中國推P2？

實際上，Schaeffler舍弗勒除了P2還有48V系統(tǒng)和純電驅(qū)動系統(tǒng)，主推P2當(dāng)然是經(jīng)過lao jian ju hua 深思熟慮的了：

1） 政府2020油耗目標(biāo)，P2節(jié)油率高

2） P2為模塊化設(shè)計，集成方便

3） 相比開發(fā)一套新的混動系統(tǒng)，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(xù)駛里程>50km）

目前哪些車搭載舍弗勒的混動系統(tǒng)？

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

VW的Jetta Hybrid、Audi的A3 etron舍弗勒多是作為系統(tǒng)供應(yīng)商。

舍弗勒推出P2混動模塊的最大特點是它可以與現(xiàn)有的發(fā)動機和變速箱構(gòu)成的動力總成相配合達(dá)成混動系統(tǒng)，因為其具有非常緊湊的體積，并且在不需要昂貴的離合器配合下可提供超過800Nm的扭矩。可以適應(yīng)包括從中混到插電重混的各種車型。

舍弗勒P2混動模塊以一種創(chuàng)新性的方式來分配動力走向。扭矩由電機向發(fā)動機方向傳遞啟動發(fā)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(fā)動機和電機向變速箱側(cè)輸出動力的時候，其通過單向離合器One way clutch傳輸扭矩，最大可達(dá)到800Nm。

5、應(yīng)用車型

代表車型奧迪a3 e-Tron，大眾用自己的1.4TSI發(fā)動機，搭載永磁同步電機+6速DSG自動變速器，峰值功率可以達(dá)到150千瓦，而峰值扭矩可以飆升到350牛米。

四、P3是電機放在變速箱后面直接驅(qū)動主減

1、定義

P3模式是將電動機挪到了變速箱的末端，模式是：發(fā)動機-離合器--變速箱-電機-減速器-車輪。

P3模式下的純電動驅(qū)動需要克服前面被拖動的變速箱的加速阻力，電機的換擋是無級且無動力中斷。相比在電機在變速箱前的P0、P1和P2布局，P3最主要的優(yōu)勢是純電驅(qū)動和動能回收的效率。傳統(tǒng)車用變速箱都有較大損耗，對于插電混動系統(tǒng)來說因為電驅(qū)比例高，更是不能忍受的。

2、結(jié)構(gòu)

P3因為電機必須與車軸相連，因此電機無法用于啟動發(fā)動機，因此P1位置的中低壓啟動電機仍然是必須的，而且為了滿足自動啟停的需要，電機的功率也不能太小，電池也需要加大。

但是，一個新的問題出現(xiàn)了，如果用于自駕、露營，需要用電，這時候，P3的缺點就出來了，當(dāng)電池電量用完后，只能放棄電器；P2就可以啟動發(fā)動機發(fā)電，滿足如同電磁爐等大功率的用電電器。

▼法拉利LaFerrari混動超跑P3構(gòu)型

吃瓜群眾會問了，P2和P3這兩個結(jié)構(gòu)有什么不同嗎？其實，你可以理解它們是一樣的，畢竟大家所了解的混動，能單獨純電跑，能充電，還能油電一起跑，能省油，至于什么結(jié)構(gòu)，消費者基本不會太在意。

難道P2優(yōu)秀于P3？不見得。P3會比P2少一組離合器，且純電傳動更為直接，更高效。比如比亞迪的秦，在急加速方面就表現(xiàn)非常突出，其它混動基本望塵莫及。同樣，在行駛過程中，可以選用合適的擋位后結(jié)合對應(yīng)的離合器來啟動發(fā)動機，相比P2就容易些，更像是反拖發(fā)動機啟動。

最關(guān)鍵的是，對于工程師而言，分體設(shè)計的難度更低，驅(qū)動電機不會在原來的雙離合器的位置上硬擠出空間，滿足電機的安裝。但是，單減速器帶來的高性能電機，可能會提高成本。

另外，匹配過電機的同行都清楚，額定扭矩和峰值扭矩，以及與發(fā)動機的疊加扭矩，會對DCT的離合器匹配提出更多的要求。相比秦的P3在匹配電機的時候，DCT的雙離合器總成未發(fā)生更改設(shè)計而言，高爾夫的GTE就不見得有那么幸運，可能大家都會認(rèn)為，DQ250的350牛米的輸入扭矩未發(fā)生變化啊？

事實是，原本匹配2.0T的發(fā)動機，如今改成低功率的1.4T+ISG，才滿足了整車需求，而原本能滿足超過220公里每小時的車速，如今被降低到202公里每小時。其實最高車速對于我們而言，意義不大，而百公里提速的變化比較微弱，原因就簡單多了，變速器是個“管家”的嘛，宅子里的爆棚能力，就是“管家”的極限能力。

比亞迪用自己的1.5T+6速DCT自動變速器，再加上110KW的電機，完成插電混的動力總成。

P3構(gòu)型的缺點：電機無法與變速箱或發(fā)動機進行整合，需要占用額外的體積。理論上來說，P3比較適合后驅(qū)車，有充足的空間予以布置。此外，也可以增加P0位置的BSG電機連上高壓電，由此變身為“P0-P3構(gòu)型”的串并聯(lián)混動。

3、應(yīng)用車型

代表車型：本田i-DCD、比亞迪-秦、長安逸動。現(xiàn)代的混合動力采用這種系統(tǒng)，此外法拉利的LaFerrari混動超跑也是。

五、PS是電機位于變速箱內(nèi)部

在很多文章中，Ps與P3被統(tǒng)一稱為P3布局，但實際上二者還是有區(qū)別的，P3是電機在變速箱的輸出軸耦合，可以離變速箱有一定距離，更靠近傳動軸，一般采用齒輪或鏈條傳動。

而Ps則是直接整合在變速箱內(nèi)部的。Ps系統(tǒng)都是基于雙離合變速箱的，它很好的利用了雙離合變速箱可以在兩個輸入軸之間切換的特點，將電機集成到了其中一軸（一般是偶數(shù)擋位軸）上面。

實際應(yīng)用中被人們稱為P3的混動構(gòu)型，其實往往實際上是Ps。比如大眾速騰混動、奧迪A3 e-tron、沃爾沃T5前驅(qū)混動、比亞迪秦等等。使用Ps的方案包含了中混、強混、混合策略插電混動，以及增程式插電混動。

六、P4是電機放在后橋上，另外輪邊驅(qū)動也叫P4

1、定義

P4模式是把電動機放在了驅(qū)動橋，直接驅(qū)動車輪。P4布局的電機既可以通過鏈條或齒輪驅(qū)動前軸/后軸，也可以干脆就像謳歌NSX混動超跑那樣在一側(cè)取消輪軸，而直接用兩個輪轂電機，這樣一來轉(zhuǎn)彎的性能更高（不過對于電控的要求也極高），二來省去了輪軸和差速器帶來的效率損失和額外車重。

P4布局最大的特點是，電機與發(fā)動機不驅(qū)動同一軸，這意味著：

(1)車輛可以實現(xiàn)四驅(qū)

(2)電機與發(fā)動機實際上是通過地面耦合的，工作性質(zhì)雖然跟其它簡單并聯(lián)很類似，但在車內(nèi)部不存在任何機械連接。

2、結(jié)構(gòu)

P4布局的特性與P3布局大體相似。不過，大部分P4布局（只有一個P4電機接了高壓電）不能隨意在純電驅(qū)和純發(fā)動機驅(qū)動之間切換，這意味著前后驅(qū)的切換，不利于車輛操控性和舒適性。P4混動大多應(yīng)用于各種插電混動，或者是弱混模式，因為不方便純電驅(qū)與純發(fā)動機驅(qū)動間的切換，P4強混反而是比較少的。

因此，大部分P4混動要不像寶馬i8這樣，采用插電混動，以電機后驅(qū)為主，只有在需要更大功率時才啟動發(fā)動機驅(qū)動前軸：

要不像沃爾沃前驅(qū)平臺SUV的T8混動四驅(qū)，以及寶馬后驅(qū)平臺轎車的混動四驅(qū)一樣，另一軸的電機只作為輔助，車輛仍然以發(fā)動機驅(qū)動為主：

而為了保證時常有電量驅(qū)動另一軸的電機，這兩款車同時在發(fā)動機的驅(qū)動軸也有一個電機，寶馬在P0，沃爾沃T8在P2，一來用于啟動發(fā)動機，二來可以給電池充電，三來也能給前軸提供驅(qū)動力。這兩個構(gòu)型可以分別稱為P0-P4和P2-P4。其中寶馬的P0-P4構(gòu)型因為發(fā)動機-P0部分可以與車輪斷開連接，實現(xiàn)了停車充電的功能，甚至也提供了串聯(lián)模式-主電機在前軸驅(qū)動汽車，而發(fā)動機在后軸負(fù)責(zé)帶動P0電機充電。

或者比較特殊的像比亞迪唐這樣，以主電機在前軸電驅(qū)為主，但用來增程的發(fā)動機也放在前軸，后軸只有小電機。這是因為唐的發(fā)動機除了增強動力外，還要負(fù)責(zé)用來增程，而不像寶馬的發(fā)動機主要是用來增加動力的，因此主電機和發(fā)動機放在同一軸。

而其實這種車型也可以采用P1-P4布局，主電機在前軸負(fù)責(zé)主要驅(qū)動，后軸的發(fā)動機和P1電機在與車輪斷開連接后，與前軸電機形成串聯(lián)模式，在保持前驅(qū)的可以由發(fā)動機增程。在需要最大性能時再一起驅(qū)動。只不過因為比亞迪沒有發(fā)動機后驅(qū)布置的經(jīng)驗，所以無法采用這種路線。

3、應(yīng)用車型

比亞迪唐是P2加P4.這種混動模式主要用于跑車和越野SUV上。例如保時捷918 Spyder、謳歌NSX、寶馬i8等跑車，它們的前輪就是由電動機直接驅(qū)動的。當(dāng)然它們的后輪也是發(fā)動機加電動機的混合驅(qū)動方式。

所以簡單講，從P0-P4這所有的模式，有個共同點就是保留了傳統(tǒng)檔位的變速箱。