根据电机位置对混合动力汽车的定义

如今混合动力汽车开始进入普及期，越来越多的人开始关注混合动力汽车。但很多人都会有个疑问，混合动力是不是就在车上装上电机，然后再背上一块巨型充电宝？

对！大部分混合动力车型究其本质，就是让电能也加入驱动汽车的能量形式中。但是把电机和这块「充电宝」塞进车里并没有想象的那么简单。

混动车型有很多类型，各种类之间的区别在于如何混合油、电这两种能源，从技术角度上来讲就是如何安放电机。目前主流的分类方式很难将市面上各个车型准确的分门别类，因为每一种混动种类中的不同品牌车型所应用的混动原理是有很大的差别的，单纯的将混动分为强混，插电式混合动力与增程式混合动力也是不科学的。所以，我们现在按照电机的布置方式，对混动车型进行分类。

按照电机布置的方式，混合动力车型可分为 P0、P1、P2、P3、P4 以及 PS 6 种。这六种混合动力车型的主要区别在于电机与发动机及变速器之间的相对位置。

P0（BSG）——电机在变速箱之前

这是一种最基础的混合动力电机布置方式，主要应用在轻混车型中。BSG 电机被安装在曲轴的后端，电机通过皮带驱动曲轴，可快速将熄火的发动机拖动点火。但受限于皮带传动传力的大小，这种混动方式尚不能实现整车驱动，目前主要用在 Start-Stop 系统上。

这种混动形式结构简单，易于实现，可以降低发动机怠速过程中的油耗。但因其电机在车辆驱动过程中的作用甚微，目前绝大多数采用 P0 布置形式的车型不被称作混合动力。而且 BSG 电机在启动发动机的过程中会产生较大振动，启动阶段的顿挫不易控制。不过，随着技术的提高，基于这种技术的 Start-Stop 系统仍将大范围应用。

P1（ISG）——发动机缸体上装定子，在飞轮上装转子

P1 结构的核心是 ISG 电机，ISG 电机是汽车起动发电一体机，直接集成在发动机主轴上，定子安装在发动机的缸体上，转子则安装在飞轮上。原理上就是在发动机的曲轴后端，即发动机飞轮处安装了一台功率、扭矩更大的启动电机，这样 ISG 电机便可在起步阶段暂时替代发动机驱动汽车，并同时起到启动发动机的作用。

因此，这种布置方式能够减少发动机的怠速与低转速时油耗与排放。行驶过程中，电机断开或者起到发电机的作用，刹车时，电机再生发电，回收制动能量。这种结构成本低廉，结构简单，易于实现。但这种结构也存在问题，首先，ISG 系统的发动机、发电机及驱动电机同轴连接，整个传动系统的转动惯量很大，启动阶段会产生较强的振动。其次，该系统的输出动力仍取决于发动机，而且随着转速增加，电机转矩会下降，也难于实现纯电驱动。

P2——双离合器结构

在 P2 系统中双离合是指在发动机与电机、电机与变速箱之间各有一个离合器。和传统汽车相比，这种结构相当于多加了一个离合器和电机。也正是因为两个离合器，P2 形式的混合动力车型拥有了三种工作模式。

离合器 G1 断开的时为纯电模式，车辆完全由电动机驱动。离合器 G1 与离合器 G2 同时连接时为混合动力模式，电机与发动机共同驱动车辆。在高转速条件下，离合器 G1 与 G2 也同时连接，但是电机并不随发动机同步转动，电动机相当于一台发电机，发动机在驱动车轮并驱动发电机给电池充电。

这种电机布置形式的最大优势在于，结构简单，成本低，便于大批量推广和平台化生产。但是这种双离合的连接形式仍难以规避传统变速箱的顿挫问题，在控制上要同时协调两个离合器，调教难度大。目前 P2 混动仅有纯电，油电混和发动机输出三种模式，并不能实现增程式动力输出。

P3——电动机在变速箱输出端

P3 这种结构最大的特点是将电动机直接布置到了变速箱的输出端，是一种典型的并联式混合动力结构。这种方式更加直接，没有改变传统汽车发动机-变速箱的动力输出形式，但降低了以往变速箱所承受的负荷，有利于充分发挥电机的动力。在这 P2 形式中，电机布置在变速箱前，混动模式下电机和发动机均在高扭区间输出动力，对变速箱要求较高，往往会牺牲部分电机或者发动机的扭矩，而 P3 结构就有效的规避了这一点。

在 P3 结构下为了实现对电机的转速与扭矩的扩展往往会再联接一台减速器，只要减速器能承受，输出扭矩就可以很大，这样就可以获得更强的加速能力。但是这种方式本质上还是简单的将电机与发动机并联，减速器也只有固定速比。电机高速运转时，转矩会下降，效率页会急剧降低，这种动力混合的方法耦合性差，很难实现各个工况的最优控制，车辆舒适性也难以保证。

P4——电机加装在后桥上

单独在后桥加装电机的方式在混动车上基本不会出现，P4 这种将电机加装在后桥的布置方式往往要和其他模式联合使用，比如 P1P4 或 P2P4，比亚迪唐就是用的P4+P2组合。

这种布置形式主要通过前后轴两台电机的使用实现四驱。在纯电模式下，后桥电机单独驱动。在混动模式下，发动机与电机同时工作，整车的最大输出功率与输出扭矩可以达到电机与发动机二者之和。这种布置结构也可以省去传统四驱的机械结构。

但是 P4 模式也有弊端。首先是控制难度较高，很多采用 P1P4、P2P4 的车型都存在控制不佳带来的驾驶舒适性问题。这种布置形式对整车设计与底盘调教提出了更高的要求，尤其是在后桥加装电机后会给原有平台上的整车底盘、车身耐久性、安全性带来新的问题。所以这种方式只是在目前技术条件下实现混动四驱的一个临时解决方案。

PS——行星齿轮 ECVT+双电机系统

PS 布局方式是目前对内燃机+机械变速箱的传统动力总成颠覆最大的混动模式。这种混动方式的核心是通过采用单个或多个行星齿轮组，将双电机与发动机的动力输出进行柔性耦合。每个行星齿轮组具有三个自由度，通过对行星齿轮组中各个部件进行智能控制，可以让单、双电机与发动机动力顺畅输出。驾驶这种结构的混动车型不仅可以感受到电机低速高扭输出所带来的强烈推背感，也可以享受到更加线性的动力输出，市场上采用这种结构的混合动力汽车，比如别克全新君越30H 混动版就很好的兼顾了动力输出与舒适性。

此外，随着 ECVT 中行星排数量的增加，如双行星排，三行星排的 ECVT 的应用，混合动力汽车也将可以拥有更多的驱动模式，对于驾驶者来说，就可以拥有应对多种工况的适应能力，采用双排行星齿轮 ECVT 的别克全新君越30H 混动版就可以根据当前的路况、车况以及驾驶员的意愿智能切换工作模式。举例来说，当你需要急加速时，君越 HEV 的电机与发动机会共同工作，获得最大的动力输出。而在城市拥堵路况低速行驶时，电机单独作用，有效的降低了油耗，减少了排放。在高速巡航状态下，发动机单独驱动车辆，车辆也将获得稳定的动力输出。

而基于多排行星齿轮的 PS 机构布局的核心在于对行星排 ECVT 的控制，一般来说，单行星排拥有 3 个自由度，双行星排理论上来讲可以拥有 9 个自由度。因此，通过控制 ECVT 中离合片的接合与断开，就可以改变行星齿轮的自由度来实现不同的驱动模式。PS 结构也彻底舍弃了过去的机械变速箱，ECVT 的使用还让混动车型克服了机械变速箱顿挫的问题。在搭载了这套 ECVT 系统后，别克全新君越30H 在模式切换过程中所表现出的平顺性是其他混动方式难以实现的。

混合动力汽车是未来的蓝海市场，因此「车用充电宝」之争催生了很多技术形式，Power Split（PS）作为目前最优的布置形式，技术主要掌握在通用与丰田两家公司的手中，特别是通用手握双行星排与三行星排 ECVT 技术将是未来众多厂商难以突破的瓶颈，别克全新君越30H 的上市也意味着采用更先进的双行星排 ECVT 系统的车型开始逐渐登录国内市场，随着消费者对混合动力认知水平的提高，以别克全新君越30H 为代表的搭载双行星排 ECVT 与三行星排 ECVT 系统的混动车型将逐步成为市场主流。上述几种技术虽然各有优劣，但是技术永远是起到决定性作用的，随着市场上混动车型的逐步铺开，基于 PS 技术的车型也将在市场上拥有更强的话语权。

文章转自一位知乎网友。