基于起动发电一体机的车用混合动力总成控制策略研究

针对未来军用混合动力车辆的需求,设计了一种基于起动发电一体机(ISG)电机的高功率密度混合动力总成方案,制定了相应的基线式控制策略。在基于ADVISOR构建的后向仿真模型中,以某型轻型越野车辆参数以及混合动力总成的参数作为仿真输入条件,分析了动力总成对车辆动力性能和燃油经济性的影响。仿真结果表明:基于ISG电机的混合动力总成扭矩输出值与原车发动机相比获得较大提升;同时优化了发动机工作点,降低了发动机油耗,提升整车的燃油经济性。

爪极混合励磁皮带驱动起动/发电一体机的磁场设计

针对爪极混合励磁皮带驱动起动/发电一体机(BSG)初始设计方案中气隙磁通密度低、磁场调节范围窄、发电性能和低速输出性能较差等问题,该文对BSG电机进行了优化设计。首先介绍该电机的结构特点和磁场调节原理;然后结合三维有限元仿真,对永磁体厚度、气隙大小、定子槽口宽度进行了优化,并对优化前后的电机进行性能对比,优化后的结构具有磁通密度高、波形品质佳、发电性能好和起动转矩大的特点;最后制造样机并进行相关实验。样机实验与有限元分析结果吻合,验证了有限元仿真计算的准确性,进一步证明了分析的正确性。

基于皮带驱动起动/发电一体机技术的发动机附件皮带驱动系统研究

针对皮带驱动起动/发电一体机(BSG)节油技术的应用,分析了其对发动机附件皮带驱动系统(ABDS)的影响,并总结了几种附件皮带驱动系统及零部件的设计方案。结合一款有较大曲轴转速波动的发动机进行了系统方案设计,并借助于计算机仿真软件对设计方案进行分析;确认方案可行性后,通过制作样件、搭建试验台架,验证了设计方案的有效性。

发电—起动一体机用于载货车

1 初探Isad系统 雷诺商用汽车公司(Renault V.I.)在一辆Premium载货车上试装德国零部件制造厂商——大陆(Continental)公司的名为Isad系统的发电-起动一体机,即该系统具有发电机和起动机的功能。 1997年底,德国大陆公司通过在轿车上试验揭开了Isad系统的奥秘,它不但集发电机和起动机的功能于一身,而且还具备减振的作用,所以,把该系统应准确地称为起动-发电-减振一体装置。

起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略

针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。

48 V微混系统IBSG电机电压控制模式研究

分析了微混系统在48 V电池异常情况下整个车辆的工作状态,为了保证该情况下车辆仍能够像传统车一样运行,此时起动发电一体机(IBSG)不再处于常规的扭矩控制模式,而是处于电压控制模式。为了研究电机转速和12 V负载变化对电压控制模式影响,分别在电机台架和某1.0 L排量发动机的样车上进行测试验证。结果表明,当48 V电池继电器断开后,电机能够顺利进入电压控制模式且平稳运行。该运行模式保证了48 V电池异常后仍能使车辆继续运行,作为一种辅助驾驶模式,增强了车辆的系统安全性和鲁棒性。

48 V微混电机电磁噪声研究与分析

分析了48 V微混系统起动发电一体机(IBSG)的电磁噪声情况,对影响电机电磁噪声的电磁力波和固有频率两个重要因素进行了深入研究分析。根据电磁噪声产生机理,给出了降低电磁噪声的改进措施,并对比分析了改进前后的电磁噪声变化情况。分析结果表明,给出的改进措施能够较好地抑制电机电磁噪声,对48 V微混动力系统NVH性能开发有一定借鉴作用。

48V微混电机电磁噪声研究与分析

文章分析了48 V微混系统起动发电一体机(IBSG)的电磁噪声情况,对影响电机电磁噪声的两个重要因素,即电磁力波和固有频率进行了深入研究,根据电磁噪声产生机理,给出了降低电磁噪声的改进措施,并对比分析了改进前后的电磁噪声变化情况。分析结果表明,给出的改进措施能够很好地抑制电机电磁噪声,对48 V微混动力系统NVH性能开发有一定的借鉴作用。

BSG微混系统电机控制策略的研究

针对BSG微混动力汽车系统的要求,采用混合励磁爪极同步电机作为系统电机。结合起动-发电一体化工作模式,介绍了基于空间电压矢量控制的控制策略。起动部分的控制策略为电动运行策略,根据运行工况分别进行增磁和弱磁控制,在增磁控制策略下,励磁电流作用为增磁以提高转矩;弱磁控制策略下,采用励磁电流和直轴电流协调控制以抵消永磁体磁场,提高转速。发电策略采用电压电流双闭环的控制策略,励磁电流作用为调节磁场来满足可控整流的要求,从而实现母线电压稳定。根据电机的数学模型对控制策略进行了仿真分析和样机测试,仿真和实验结果表明:在起动状态下,该控制策略具有在增磁区大转矩、在弱磁区宽调速范围的特性;在发电状态下,该控制策略可以使母线电压在宽转速范围内维持稳定,具有优良的调磁调压能力。

ISG型中度HEV控制策略优化算法研究

文章针对设计的ISG型中度混合动力汽车(HEV),建立了基于动态规划算法优化控制策略的Matlab/Simulink逆向验证模型,通过仿真得到特定工况下燃油消耗最优值,用以评价之后建立的基于遗传算法优化的Advisor整车模型。比较仿真结果,可以得出基于遗传算法优化的Advisor模型具有较高的精确性,其燃油消耗量与理论最优油耗值误差在3.2%左右,总体油耗值在一个相对理想的范围。

一种ISG-FHEV改进能量管理策略

为提高汽车起动发电一体机(integrated starter and generator,ISG)高度混合动力汽车(full hybrid electricvehicle,FHEV)能量管理系统效率,首先采用插值法和最小二乘法拟合,得到发动机和电机稳态运行效率图.然后,通过建立电池开路电压模型对充电状态(state of charge,SOC)值进行估计,设计了简化的能量平衡控制策略.在此基础上,以优化发动机效率、提高电池充放电效率为依据设计了改进能量管理策略.最后,在高级车辆仿真器(ADVISOR)中建立了驱动系统和控制策略的仿真模型.仿真结果表明,改进能量管理策略能使发动机工作在优化(optimum,Opt)曲线上,电池充放电效率得到进一步提高,与传统双轴连接型并联式混合动力汽车(parallelhybrid electric vehicle,PHEV)相比,在ECE EUDC(economic commission of Europe-extra urban driving cycle)路况下,百公里耗油量减少了10.1%,发动机效率提高了9.5%,电机总效率提高了11.5%.