宝马混动系统介绍.pdf

Dr. Jian Yu, Stephen Nelson, 华晨宝马汽车有限公司 Tilo Marschall, Lothar Wolf, 宝马集团; 宝马在中国市场上插电混动车型中的变速器和动力总成. 摘要: 宝马在2 系旅行车上推出了路面连接式的插电式混合动力系统–前驱采用3 缸涡轮增压汽油发 动机匹配优化的6 速自动变速器，而后驱采用电动机匹配附有分离装置的单速减速器。 为推广宝马的创新式插电混合动力系统，并满足中国市场对新能源汽车日益增长的需求，这些 新的技术也被引入中国市场，同时在自动变速器功能上针对中国驾驶习惯进行了扩充和调整。 本文将对动力总成在整车上的布置及集成予以详细的介绍，并对人机操控和动力系统的通讯架 构进行了描述。 本文在零部件层面上展示了6 速自动变速器在混合动力方面所做的提升和改动，例如：针对新 的动力特性方面要求而进行的技术要求的调整，集成功率电子的增强式电子油泵的开发；针对 从宝马传统动力车型平台移植而来的机械式外部换档机构，而进行的变速器控制单元功能和软 件的调整；后桥电驱动系统配备一台全新开发的单速电机减速器，在高速时可通过电磁控制的 爪形离合器分离装置将电机从驱动系统中切断。 另外本文还通过部分摘选实例对新开发的自动变速器功能予以介绍:  电驱系统的架构及功能概述,  电驱动系统在通过爪形离合器切断过程中对于扭矩削弱的动力补偿控制策略,  混动模式下动力特性以及发动机驱动桥同电驱动桥的联动，包括对于自动变速器的换 档过程的特殊要求以及  发动机空档及关闭状态下的滑行策略,  针对中国市场的自动变速器功能调整. 这些功能对于宝马车型的特性和表现做出了相应的贡献，并有效融入了支撑宝马全线 EfficientDynamics 策略的高效动力中。 1. 宝马全新X1 系列iPerformance 技术方案 宝马在2016 年推出了2 系旅行车iPerformance 版的插电式混合动力车型。它是由采用宝马发 动机平台产品 3 缸涡轮增压汽油发动机并匹配优化的 6 速自动变速器的前驱动轴，结合采用一 台电动机并匹配有分离装置的单速减速器的后驱动轴的混动架构。这一路面连接式的宝马 iPerformance 平台驱动技术是宝马近期开发的，并在宝马同一平台下的其他车型中进行推广。 在中国汽车市场的近 10 年的发展中，随着乘用车在销量上的飞速增长，以及随之而带来的空 气污染的严重影响，中国政府一直在通过各种政措来推广新能源汽车技术，例如购车补助，减 免车税和方便上牌等。应势而为，宝马在中国推出了全新X1 的插电混动版(见Fig. 1)，在宝马 的iPerformance 平台技术基础上，由 BMW 和 BBA 共同开发，并针对中国市场进行了技术上 较大规模的调整。 插电混动技术可以给用户提供以下几方面的电驱动的优势体验：驾驶动力性，高效，多样性以 及可行驶里程的不受限性，这些都成为宝马紧凑车型插电混动版的基本特性。除此之外，宝马 全新X1 系列 iPerformance 版还为 SAV 车型提供了创新式的电子全驱特性，全面保障了高效 和节能，运动动力响应和纯电驱动驾驶乐趣的完美结合。 Fig. 1. 宝马全新X1 iPerformance 版 整车的一些技术参数可参见Table 1. Table 1:全新宝马X1 系列iPerformance 版的技术参数 2. iPerformance 平台技术的系统概述. 宝马前驱车型iPerformance 技术平台动力总成架构的核心部分是电驱动后驱动轴，其匹配电机 为 70 kW/165 Nm，配置一个单速减速器，可在高速行驶时通过一个电磁控制的爪形离合器分 离装置将电机从驱动系统中分离。这些动力总成部件来源于宝马首次在 i8 中推出的混合动力技 术。只是在i8 中电驱动系统用于前驱，而在全新X1 中用作后驱动轴。前驱配置一台3 缸汽油 发动机，排量为1.5 升，最大功率100 kW，采用高电压BSG 并匹配一台6 速自动变速器。宝 马X1 iPerformance 所匹配的高压电池的容量及安装的位置同平台里的首款车型宝马2 系旅行 版 iPerformance 车型有着显著的区别，共有 11 组电芯模块，总电量为 53 Ah ，总电能可达 14.7 kWh，净电能达到 10.7 kWh。这几乎是 2