今天我們來講「Px電機架構(gòu)」的最后一個「電機」——「P4電機」。
「P4電機」：我很獨立
P4電機示意圖
首先，「P4電機」被定義為位于與「發(fā)動機」不同軸且可直接驅(qū)動車輛的「電機」。這里大家要注意，不要誤解上面示意圖，并不是位于「后橋」的「電機」才被叫做「P4電機」。
2021款科尼賽克Gemera動力總成結(jié)構(gòu)
比如之前我們提到過的「科尼賽克 Gemera」，其位于「前橋」的「共軸電機」才是「P4電機」，而位于「后橋」的2個「電機」，其架構(gòu)形式更接近于「P2電機」，位于「離合器」后，「變速器」前。
ProteanDrive的輪轂電機機構(gòu)示意圖
又比如我們之前提到的「輪轂電機」（后被稱為「輪邊驅(qū)動電機」），其架構(gòu)形式也被歸在了「P4電機架構(gòu)」中。這里我們可以看到「P4電機架構(gòu)」有以下特點：
1. 「電機」與「發(fā)動機」不驅(qū)動同一軸；
2. 「發(fā)動機」+「P4電機」必然可實現(xiàn)車輛的四驅(qū)；
3. 車輛內(nèi)部不存在任何機械連接，若是硬要找出「發(fā)動機」與「P4電機」的關(guān)系，那也只能開玩笑地說『兩者通過地面耦合』了~~
「差速器」：我也可以帶電
從「P4電機」的特點我們了解到，其可以通過鏈條或齒輪驅(qū)動前軸/后軸，也可以直接用輪轂電機驅(qū)動車輪，于是在傳統(tǒng)汽車上有一個部件就有點尷尬了：
「差速器」：若將「P4電機」放在前軸或后軸上，那么「差速器」貌似就要優(yōu)化了；
「車軸」：若用「輪轂電機」作為「P4電機」，那還有「車軸」啥事呢？
沃爾沃S60L PHEV（2014款）的混動結(jié)構(gòu)示意圖
先來說說混動工程師們對「差速器」的優(yōu)化，我們就以沃爾沃第一代沃爾沃插電混系統(tǒng)為例（2013年）,其中比較有代表特色的車型，就是基于「EUCD平臺」打造的「沃爾沃S60L PHEV」。
第一代沃爾沃插電混系統(tǒng)中的集成起動發(fā)電機（BISG）
其主要構(gòu)成部件為一顆2.0T Drive-E「發(fā)動機」，一顆與「發(fā)動機」的「曲軸」集成的「P1電機」（ISG發(fā)電機），配合在「P1電機」后方的8速「自動變速器」，三者構(gòu)成了「前橋」的動力總成。
ERAD電氣后橋驅(qū)動系統(tǒng)示意圖
而在「后橋」則是有一顆峰值功率50kW的「P4電機」（沃爾沃稱其為「ERAD」Electric Rear Axle Drive 電氣后橋驅(qū)動，后簡稱「ERAD」），其位于后副車架上。配合「前橋」上的動力總成，可實現(xiàn)純電、混動、高性能、四驅(qū)和動能回收5中駕駛模式，最大續(xù)航里程達1000km，高性能模式下百公里加速時間為6秒左右。
ERAD的行星齒輪組示意圖
其中「ERAD」則是對傳統(tǒng)的「差速器」進行了優(yōu)化整合：
1. 「ERAD」在加入「電機」的同時，其「行星齒輪組」的「托架」成為了「差速器」的「殼體」，而「外齒圈」被固定在「殼體」上；
2. 「行星齒輪」具有9.14∶1的固定「傳動比」，進行調(diào)速；
3. 「太陽齒輪」作為是「P4電機」轉(zhuǎn)子軸的一部分，并可通過「離合器」與其余旋轉(zhuǎn)部件上分離。
ERAD的差速器示意圖
而「ERAD」保持了一定傳統(tǒng)「差速器」結(jié)構(gòu)——一套不帶制動器的常規(guī)「齒輪」（如上圖）。當「ERAD」未啟用時，則「差速器」的「殼體」將靜止不動。當車輛進入泥潭，需要脫困時，「差速器」則會使「驅(qū)動軸」沿反方向旋轉(zhuǎn)。
第三代基于CMA平臺打造的插電混系統(tǒng)（2018年）
此后，沃爾沃插電混車型又經(jīng)過2代的發(fā)展，目前基于「CMA平臺」的插電混系統(tǒng)帶來更強勁的動力。限于篇幅，我們會在混動汽車品牌系列中展開單聊。
「P4電機架構(gòu)」的多樣性
在布局「P4電機」時，我們會發(fā)現(xiàn)一個比較有趣的問題：由于「發(fā)動機」與「P4電機」不同軸，所以，當「發(fā)動機」單獨驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換成「P4電機」單獨驅(qū)動時，車輛的驅(qū)動位置就變了。
隨著動力源的切換，必然帶來不佳的體驗
舉個例子，當車輛是前置「發(fā)動機」后置「P4電機」的布局，一旦動力源切換，那么這車就會發(fā)生，瞬間從前驅(qū)駕駛變?yōu)榱撕篁?qū)模式。這種切換模式顯然不利于車輛操控性和舒適性。
所以，在運用「P4電機架構(gòu)」時，我們常常會做選擇：
「P4電機」為主：以「P4電機」作為驅(qū)動車輛的主要動力源，只有在需要更大功率或扭矩時，才會起動「發(fā)動機」所領(lǐng)銜的動力總成；
「發(fā)動機」為主：車輛仍然以「發(fā)動機」驅(qū)動為主，「P4電機」只作為輔助驅(qū)動或是作為四驅(qū)模式的第二動力源，這種情況，「P4電機」并不需要太大的功率。
寶馬i8（2015款）動力總成（部分）示意圖
「P4電機」與「P3電機」還有一個相似點，那就是饋電能力有限。故此，通常在使用「P4電機」的同時，我們也會搭配上一顆用于發(fā)電的「電機」，比如上文提到的「沃爾沃S60L PHEV」上使用「P1P4電機架構(gòu)」。此外，還有「寶馬i8」（如上圖）和「寶馬X1」上使用的「P0P4電機架構(gòu)」。
比亞迪DM-p混動系統(tǒng)的『三擎四驅(qū)架構(gòu)』
當然，也有比較『成年人』的做法，比如此前提到過的「比亞迪DM-p混動系統(tǒng)」的『三擎四驅(qū)』模式，在「P0P4電機架構(gòu)」基礎(chǔ)配置上，再增加一枚「P3電機」，原則上可以實現(xiàn)「發(fā)動機」、「P3電機」和「P4電機」串聯(lián)，并純電驅(qū)動汽車。同時又有「P0電機」（BSG電機）為電量保駕護航。
感慨幾句
Px電機架構(gòu)示意圖（動圖）
通過5篇的干貨文章，初步地捋了一下「Px電機架構(gòu)」的定義、作用和特點，原本以為5000字就可以完成，沒想到光制作圖表就花費了超過10個工作日，希望大家喜歡這些原創(chuàng)的圖表。相信追更至今的小伙伴應(yīng)該對混動汽車的技術(shù)已經(jīng)有了最最基礎(chǔ)的知識儲備了。
Px電機架構(gòu)的基礎(chǔ)知識
