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科技專欄

技術實力

    • 概要:

      一、混合動力是新能源汽車的發展方向1)2016年5月,工信部發文對《中國制造2025》進行了詳細解讀,明確:——混合動力新能源汽車的主要技術路線是插電混動(PHEV)和增程?!癞a業取得重大進展,2020年,自主品牌純電動汽車和插電新能源汽車銷量突破100萬臺;到2025年,銷量達到300萬臺?!裰攸c研發一體化純電動平臺、高性能插電混動總成和増程器。(2)2016年11月份,國家汽車產業技術路線圖發布,除新能源汽車外,還對油電混動汽車的發展提出了要求:——新能源汽車+油電混動汽車的市場份額35%?!竦?025年新能源汽車(包括純電動和PHEV)占市場份額15%;混合動力汽車(HEV)占到市場份額20%,加起來是35%。常見的混合動力汽車技術路線?構型P0(48伏弱混)增程P1+P3P0+P3P0+P4P3(+P4)P2量產車型Audi?Q7長安新逸動寶馬I3增程版普銳斯、雅閣、歐藍德、榮威——PSA比亞迪AUDI?A3艾瑞澤7設計思路在發動機上增加48伏BSG代替傳統發電機純電動汽車為基礎,增加增程器總成(APU)??開發全新電驅動總成EDU,包括傳動系統、控制系統及發電機、驅動電機;??EDU直接與發動機連接。發動機安裝BSG,同時將驅動電機與自動變速箱集成于一體發動機安裝BSG,后橋安裝驅動電機驅動電機與自動變速箱集成;(在后橋增加驅動電機)1個驅動電機集成于自動變速箱前端。供應商資源BOSCH、CONTI、VOLEO、AECS五菱柳機、AECS、達思靈等GKN、科力遠、IAT、JJTPunch————舍弗勒國內開發企業吉利、一汽、長安、奇瑞、東風柳汽等川汽、漢騰、以及眾多商用車公司東風、一汽、長安、吉利、廣汽、上汽、獵豹、北汽等東南、江鈴、獵豹等長城、北汽越野——一汽、奇瑞?介紹三種典型的混動系統→增程式電動汽車電控技術方案簡介:?包括簡要結構、增程發動機、CAN網絡架構、主要控制方式、主要控制策略、開發與標定流程、開發難點等?!鶳1+P3插電混動汽車(PHEV)電控技術方案簡介:?包括簡要結構、動力系統組成、發動機方案、主要工作模式、發動機EMS新增控制策略、整車標定工作等?!?8伏弱混汽車電控技術方案簡介:?包括優勢、系統結構、節油潛力與實車測試效果等。?二、增程器的主要功能:(1)增程式電動汽車是純電驅動汽車,也是插電式電動汽車;(2)增程器主要功能是向電池充電或直接給驅動電機提供電能??延長整車續駛里程??在低溫地區通過向電池充電加熱電池(3)增程器次要功能是:驅動空調壓縮機工作以及提供暖風;?三、增程器發動機需要專門的設計發動機需要針對增程器進行專門設計,比如:●?無飛輪無起動機,曲軸直接連接發電機轉子軸,減少軸向尺寸;●?最高轉速4000轉/分,最大限度做到輕量化,油耗也更低;●?輪系專門進行設計,無發電機、空調壓縮機特殊設計;●?缸體后端面與發電機剛性連接;●?其他:、平衡軸、排氣道、油底殼、排氣強制水冷卻等;????四、增程器CAN網絡結構??為了提高適配性,增程器內部規劃單獨的網絡,用以控制增程器的工作狀態?五、主要控制策略?主要控制方式(1)工況點模式?(2)功率跟隨模式?六、增程電控系統開發與標定流程??插電混動汽車電控系統開發和標定流程基本類似。?增程器電控系統開發難點NVH優化:震動與噪聲起動控制:起動扭矩、反轉控制、起動控制邏輯、二次清淹等排溫與排放控制:排溫過高、排放耐久?七、PHEV(P1+P3)動力系統方案1、P1+P3方案,中低車速采用純電驅動,發動機僅在高車速時直接驅動車輛;2、適合A級以上車型、SUV等高速行駛工況較多的車型,綜合油耗2L/100km左右;?PHEV(P1+P3)動力系統結構??阿特金森循環發動機適合PHEVPHEV專用的發動機,采用阿特金森循環,油耗更低,最低比油耗<230g/kwhPHEV在NEDC循環中,90%的工作點都位于高效區(<250g/kwh)?阿特金森循環發動機,最低比油耗230g/kwh?普通發動機,最低比油耗250g/kwh?PHEV中EMS系統標定工作量更大采用專門的阿特金森循環發動機,軟件需要專門修改,標定工作量更大;取消了起動機,由ISG電機拖動起動,需要增加起動過程控制邏輯;取消了點火鑰匙,需要增加自動啟??刂七壿?;電子油門踏板不接入ECU,而是直接接入HCU,所以ECU需要增加PHEV專用的扭矩控制邏輯;根據整車CAN總線架構和定義,需要增加專門的CAN通訊內容;需要增加專門的暖機控制邏輯;需要增加停機過程的點火控制邏輯;需要增加防止反轉的控制邏輯;標定工作量較傳統車增加50%左右;?八、48伏弱混系統正在逐步被市場接受采用汽油直噴發動機及常規變速箱技術已經無法滿足第四階段油耗要求油耗限值(升/百公里)年度2011201220132014201520162017201820192020三階段&四階段油耗限值8.67.527.317.116.96.35.95.65.35節能汽車油耗限值6.36.35.95.95.95.65.354.74.5??48伏弱混電器原理?48伏弱混系統的優勢一、可以實現約10%-15%的節油效果二、國產技術比較成熟(1)多年技術積累,BSG弱混系統控制策略成熟,具備批產條件;(2)采用交流電機、分體式電機控制器、國產電池,供應商資源豐富,技術成熟,都是大批量生產的產品;三、成本較低,量產后成本增加在3000-3500元左右(1)弱混控制策略集成與發動機ECU中,不需要額外增加其他電控單元;(2)采用交流電機,技術成熟且成本最低,年產量在百萬以上;(3)推薦采用分體式的發電機及電機控制器,售后維修服務成本最低;四、適合MT的混動系統。?48伏弱混系統的節油效果?BSG混動系統功能國產某方案功能功能描述是否包含NEDC節油目標怠速起停?整車怠速時,關閉發動機?是3-4%滑行起停?空擋滑行時,關閉發動機?可選0能量回收?車輛減速時對滑行或制動能量進行回收?是2~4%起動輔助?起動時,電機快速平穩的拖動發動機起動?是4~7%電動助力?車輛行駛中提供電機輔助扭矩?是電動行駛?在低速小負荷時,采用純電驅動行駛?可選優化發動機運行工況通過電機的扭矩輔助,優化在各道路工況下的發動機運行工況至最經濟油耗區可選智能發電扭矩管理根據電池SOC、車輛運行工況等因素,智能管理發電扭矩,平衡車輛的電量可選降油耗比例合計-9~15%?48伏弱混系統NEDC循環實驗數據

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