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洛阳奥迪
▪发动机空档及关闭状态下的滑行策略,
北京堵车▪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
汽车乳胶脚垫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
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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系电能的2倍，纯电动里程达到NEDC循环60 km，从而确保满足中国对NEV纯电动里程50 km的要求。
Fig. 2 BMW X1 系列 iPerformance的动力总成总揽
3. 全新的电驱减速器.
全新开发的电驱减速器是由宝马i8的2速变速器减配设计而来。这款新开发的单速减速器也是实现变速器显著减重并提高效率的关键因素，从而大幅度提高纯电行驶里程，并充分考虑大规模量产条件下的空间及成本优化。纯电动行驶的最高车速为125 km/h。电机的最大功率和扭矩分别为70 kW和165 Nm。减速器速比为12.5，确保了足够的整车纯电行驶功率和轮边扭矩，特别是在各种全驱驾驶模式下。
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在高速时电驱动系统从驱动系统中切断，以免电机的超速运转。在差速器内，动力传递通过爪形离合器来切断。也就是说在这一转速之上，电驱动助力，能量回收均不在可能，只有内燃机驱动系统工作。这一转速界限保证了在最高时速限速地区市场中绝大多数使用工况下的全驱性能。常开状态的爪形离合器由一个电子机械式的执行机构来控制，针对该执行机构进行了专门的功能开发，并和其它功能一起在集成的功率电子控制单元中，并能同时运行。爪形离合器的断开是由一个碟式复位弹簧来实现，无需消耗额外的能量。
该电驱减速器在效率上进行了优化。特别是通过常开的耦合机构，将爪形离合器的棘爪布置在差速器内部的布置方案，完全避免了在断开状态下的润滑飞溅损失；在断开时，电机和啮合齿轮则完全静止，
也无飞溅损失，驱动轴也只在断开的差速器内转动。
另外，啮合齿都在噪声和效率方面进行了优化。电驱动系统包括电机和减速器都增加了隔音罩来降低噪音，从而保持同X1系列常规动力版车型的一样的高舒适性指标。
Fig. 3. iPerformance动力总成中的电驱减速器
4. 混合动力版自动变速器.东莞邮政违章查询
宝马X1系列iPerformance版所配置的内燃发动机驱动前驱同宝马2系旅行版是相同的：来自宝马变速器平台的经过变更的6速手自一体自动变速器(见Fig. 4)，于2013年11月首次推向市场。其技术方案同宝马i8相同，只是在变速器性能上进行了针对低功率和小扭矩发动机的调
整，为减重和提高效率方面做了贡献。