采埃孚8HP混动变速箱,属于欧洲比较流行的P2架构,也就是在原来的发动机和变速箱之间加装一套电机,开发成本相对低廉。在发动机和电机之间安装一套C0离合器,用于切断或连接发动机与电机之间的动力传递,比如启动发动机时需要C0离合器闭合,电机运转带动并启动发动机。电机和变速箱输出与驱动车轮连接,用于驱动车辆。下面注重介绍。
采埃孚8HP混动变速箱电机是一台永磁同步电机,内部转子自带永磁。该电机将动力电池组输出的电能转换为机械能,用来驱动车辆。车辆在电池电量允许的纯电动模式下,以不超过120km/h速度行驶,也可以在车辆需要大动力时,和发动机一起驱动车辆行驶,比如急加速。同时在制动滑行时或者控制策略允许能量回收的滑行,将车辆惯性转换为电能,给动力锂电池组充电,属于并联式混合动力系统。电机通过空心轴与变速箱输入轴相嵌连接,车辆驱动时,两个驱动系统既能单独驱动车辆,也可同时驱动车辆。
下面图片是该款混动变速箱的剖切图和内部零件展开图。

宝马530Le混动变速箱剖切图
宝马530Le混动变速箱剖切图(无电机)
宝马530Le混动变速箱内部零件图
如上图所示,永磁同步电机作为单独的组件集成在变速箱壳体内,取代原来的液力变矩器。
混动变速箱壳体上有五个电机接口,分别用于温度传感器、进出冷却管接口、速度传感器及高压线接口,具体见下图。
宝马530Le电机剖切图
由于永磁同步电机高速性能偏弱,以及耐高温性能差(高温时容易造成永磁体退磁,影响电机性能),所以宝马530Le纯电行驶最高速度限制为120km/h,同时该电机安装温度传感器,用来对电机温度进行时刻监控,通过水冷+电机节温器来精确控制电机的工作温度。
常见的工作模式如下:
工作模式一、怠速发电
当电池管理系统判断动力锂电池组电量不足(SOC来判断),此时C0离合器闭合,电机驱动并启动发动机,发动机再反过来驱动电机发电(启动时:电机当启动电机使用;发电时:电机当发电机使用),给动力电池组充电。
工作模式二、纯电行驶
当电池管理系统判断动力锂电池组电量充足时,此时C0离合器分离,电机直接驱动车辆行驶,发动机不工作,但速度限制在120km/h内。
工作模式三、高速行驶
此时C0离合器闭合,发动机启动运转驱动车辆行驶,当电池组电量不足时,发动机一部分动力用来驱动电机发电;当电池组电量充足时,在急加速或大负荷工况下,电机和发动机一起驱动车辆行驶。
工作模式四、能量回收
当车辆制动滑行,或滑行过程中,控制策略允许能量回收时,此时C0离合器分离,车轮会带动电机发电,此时电机当发电机使用,所发电能给电池组充电。
阀体部分
驱动电机部分
机械换档结构部分
采埃孚8挡插电式混合动力变速箱由于把变速器的液力变矩器的部分替换成了电机,这款采埃孚混动变速器的安装尺寸与传统变速器的安装尺寸大致相同。它可以匹配小功率或者大功率的电机,能适用于从弱混到插电混动的各种车型。这款变速器的适用车型范围很广,变速器的扭矩范围在200-1000牛米之间。它的模块化设计可以适用于后轮驱动车型以及四轮驱动车型,以此我们能满足不同客户的需求。
具体来看,采埃孚的模块化组件从单独部件到整套系统无所不包:采埃孚的弱混合动力应用就已经可以支持多种混合动力功能,而产品系列现在又扩展到完全混合动力应用和插电式混合动力系统。后者采用强大的电机和相应的储能设备,从而使其在纯电驱状态下的续航里程和最高时速与纯电动汽车不相上下。久经市场考验的量产8挡自动变速器(8HP)是混合动力版变速器的基础,同时也是采埃孚模块化混合动力组件的基础。根据混合动力应用的不同,采埃孚可提供多种输出功率的电机。该产品系列对于很多汽车制造商来说是非常吸引人的,因为他们往往寻找的是能适用于其定制解决方案的零部件,而不是包含变速器在内的整套混合动力系统。
插电式混合动力将传统内燃机远程续航的能力与电力驱动的本地零排放优势结合起来。采埃孚已经开发出了完整的插电式系统。与现有的完全混合动力驾驶相比,该系统在全电驱续航里程和行驶速度方面树立了新的行业标杆。采埃孚高度集成的插电式混合动力变速器在全电驱模式下行驶里程可达50公里,最高时速120公里。这种变速器使得混合动力车辆能够像纯电动车那样运行。这一切要归功于高度集成的整套系统,其中包含的变速器、混合动力模块和电源设备,它们能够实现完美匹配。混合动力驱动的核心是电机,这款电机的峰值输出功率高达90千瓦,扭矩达250牛米。