ISG 型轻度混合动力汽车系统概述
ISG型轻度混合动力汽车系统概述
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｌ ｙ ｒ ｏ ｒ Ｉ （ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｍｉ ｈ ｂ ｉ ｐ ｗｅ ； Ｓ ｄ ｄ
０ 前 言
日前世界汽车工业可持续发展所面临的两大难
大 ；） ２系统复杂 ， 例如丰田 Ｐｉｓ ｒ 的动力分配机构是 ｕ
相 当复杂的行星齿轮结构 ， 而通用 Ｐｅｅｔ ｒ ｐ 最多需要 ｃ 同时控制两 台电动机和一台发动机 ；） ３ 成本较 高， 主 要是较高的电池能量和功率要求造成的。
目前制造成本最低 ，最容易实现批量生产的是 采 用 起 动 机 发 电机／ 电动 机 一 体 化 技 术 的 ＩＧ型 轻 Ｓ
度混合动力汽车 。只需要对 内燃机进行改造就可以 了， 比较容易在现有传统 内燃机汽车 上实现 ， 这种系
题是环境污染和石油资源匮乏 ， 环保和节能是 ２ 世 ｌ
纪汽车技术的一个重要发展 方向 ， 同时各 国的排放
法规也 １ ３ 趋严格。混合动力汽车（Ｅ ） Ｈ Ｖ 正是具有低 污染和低油耗特点的新一代清洁汽车。混合动力汽
三种混合型的成本 比较 下来（ 见表 １， ） 轻度混合
动力系统具有节能环保且成本低的特点。
维普资讯
２０ ０ ７年 Ｉ 期 （ 总第 １６ ） 期 ８
农业装备与车辆工程
Ａ ＲＣ Ｌ Ｕ Ａ Ｑ ＩＭ Ｎ Ｇ ＩＵ Ｔ Ｒ ＬＥ Ｕ Ｐ Ｅ Ｔ＆ Ｖ Ｈ Ｃ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｅ ＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ
Ｎ ． ２ ０ ｏ１ ０ ７
用在传统的汽车上 ， 具有很好 的应 用前景
关键词 ： 轻度混合动 力；１Ｇ Ｓ
中圈分类号 ： ６ ． Ｕ４ ９ ７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：６ ３ ３ ４ （０ ７ ０ — ０ ３ ０ １７ — １２ ２０ ） １０ Ｃ — ４
新能源汽车概论课件 3.2认知混合动力汽车
机（一台发电机和一台电动机），同时需 要一套用于动力分流的行星齿轮装置。发 动机输出的功率一部分通过机械传动输送 给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电， 发电机输出的电能输送给电动机或电池， 电动机产生的驱动转矩通过动力合成装置 传送给驱动桥，
插电式混合动力汽车（Plug-in hybrid electric vehicle，简称PHEV），就是介于纯电动汽车与燃油汽车 两者之间的一种新能源汽车，既有传统汽车的发动机、变 速器、传动系统、油路、油箱。也有纯电动汽车的电池、 电动机、控制电路，而且电池容量比较大，有充电接口； 它综合了纯电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的优点， 既可实现纯电动、零排放行驶，也能通过混动模式增加车 辆的续驶里程。
3
任务3.2 认知混合动力汽车 一、混合动力汽车的定义、分类与构型
2、分类
根据2010年颁布的QC/T 837—2010《混合动力电动汽车类型》，混合动力电动汽车有多种分 类方式： （1）按照电机驱动功率占整车功率的比例（亦可称为混合度），一般可将混合动力汽车分成以 下四种类型：
➢ 1）微度混合动力，混合度在 5%以内 ➢ 2）轻度混合动力，一般混合度在 20%以下 ➢ 3）中度混合动力，混合度可达 30%~40% ➢ 4）重度混合动力，混合度达 40%以上
➢ 2）非外接充电型混合动力电动汽车。非外接充电型混 合动力电动汽车是一种被设计成在正常使用情况下从 车载燃料中获取全部能量的混合动力电动汽车。油电 混合动力电动汽车属于此类型。
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任务3.2 认知混合动力汽车 一、混合动力汽车的定义、分类与构型
2、分类
（3）按动力系统结构形式划分，混合动力电动汽车分为串联式混合动力电动汽车、并联式混合 动力电动汽车及混联式混合动力汽车三种： ➢ 1）串联式混合动力汽车
新能源汽车行业介绍
动力电池组
动力电池组为纯电动汽车提供能量，其体积、 比能量、比功率、充放电循环寿命直接影响 整车的行驶性能 注：目前动力电池主要采用铅酸电池、镍镉 电池、镍氢电池、锂离子电池，同时超级电 容、飞轮电池也作为动力电池提供充分的电 能
类型及特点
驱动电机及控制器
驱动电机是将电源的电能转 化为机械能，主要有定子和 转子组成。 电机控制器可以高效、可控 的对驱动电机的转速和力矩 进行控制
并联结构主要有以下模式：
纯电动模式（发动机不工作，主要在中低速使用） 发动机工作模式（发动机驱动车辆同时向动力电池充电，主要在中高时工作） 混合动力模式（发动机和电动机同时工作，主要在告速和大负荷时工作）
类型特点
混联式混合动力系统
混联式在并联式结构上加装了一个发电机，发动机和电动机可以协同驱动车辆行驶，发动机和电动机可以单独驱动 车辆行驶，发动机还可以带动发电机为动力电池充电。
类型及特点
1）优点 使用方便、经久耐用、不污染 环境，是一种比较理想的电源 2）缺点 存在成本高、利用率低
主要以风能为驱动力新型低环保汽车，在汽 车行驶中会产生强大的气流，而风能汽车主 要利用这种气流通过风能发电系统，对动力 电池充电，最后通过动力电池为电机提供电 能，驱动车辆行驶。 英国风能环保公司推出一款“复仇女神”纯 电 动 跑 车 ， 可 在 8.5s 加 速 到 160KMh, 最 高 时速可达270kmh.
3. 目前主流的串联混动车型有：雪佛兰沃蓝达 4. 宝马i3增程式混合动力
类型特点
并联式混合动力系统
并联式结构在传统的汽车上加装了一套电能驱动系统，发动机和电动机均可以单独驱动车辆 ，也可以同时驱动车辆， 当动力电池动力不足时，发动机还可以带动电动机反转作为发电机给动力电池充电。由于并联式结构只有一个电动 机，因此无法实现混合动力模式为动力电池充电。
项目六 混合动力汽车
（1）串联混合动力汽车
串联式混合动力电动汽车有发动机、发电机和电机三个 动力总成以串联的方式组成动力装置。串联混合动力汽车是 在车载能量源环节的混合，车载能量源由两个以上的能量联 合组成，有一个动力装置。
概述 • 串联混合动力汽车
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图6-2 串联式混合动力汽车能量路线
概述
式情况下，发动机、电池组、电动机以及整车状态工作情况见表6-2。
表6-2 并联混合动力汽车不同工作模式及工作状态
图6-15 并联混合动力汽车的结构简图
2.工作模式 （1）纯电驱动 当动力电池组具有较高的电
量且动力电池组输出功率满足整 车行驶功率需求或整车需求功率 较小时，为避免发动机工作于低 负荷和低效率区，并联混合动力 汽车以纯电动机驱动模式工作， 此时发动机处于关机状态。
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图6-11 混合驱动模式
（4）行车充电 当动力电池组的电
量不足且发动机-发电机 组输出功率在驱动车辆 的同时有富裕时，实施 动力电池组强制补充充 电工作模式。
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图6-12 行车充电模式
（5）纯发动机驱动 当动力电池组的电
量在目标范围内，且发 动机-发电机组输出功率 满足汽车行驶功率需求 时，为提高串联混合动 力系统的能量利用效率， 采用纯发动机驱动工作 模式，此时发动机-发电 机组输出功率与汽车行 驶功率需求相等。这时 车裁电池组既不供电也 不从发电单元获取电能。
概述
• 并联混合动力汽车的概念 •
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概述
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并联混合动力汽车具有如下特点： 1、机械动能的混合。 2、具有两个或多个动力装置。 3、每一个动力装置都有自己单独的车载能量源。
概述
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Start-Stop启停、BSG、ISG技术介绍
Start-Stop启停、BSG、ISG技术介绍弱混（或称之为轻度混合）技术（Mild Hybrid）主要包括Start –Stop（启停）、BSG(Belt-driven Starter/Generator 皮带传动启动/发电一体化电机)技术和ISG(Intergrated Starter/Generator 集成启动/发电一体化电机)技术,其系统结构如图所示。
Start- Stop 微混技术对于传统汽车的发动机前端轮系不进行改动,只是更改原有车辆的启动机,提高启动机的启停次数并提高其功率,保证车辆能够快速启动及在理想的使用工况下的寿命。
BSG 混合动力系统在发动机前端用皮带传递机构将一体化启动/ 发电机与发动机相连接,取代了发动机原有的发电机,从而实现了混合动力系统的一体化。
该混合动力系统一般保留了传统轿车上的启动电机,以保证环境温度过低时发动机能正常启动。
在实际应用中,也可以考虑在皮带驱动装置中内置一套行星齿轮来支持发动机冷启动。
BSG 混合动力系统能实现怠速停机（发动机）、车辆启动时快速拖动发动机到怠速转速、制动回收能量的作用。
由于没有配备耦合装置，故无法为车辆加速提供辅助功率。
ISG 混合动力系统将一体化启动/ 发电机与发动机的转子与发动机曲轴的输出端连接在一起，同时取消了原有的飞轮。
根据实际情况，ISG 混合动力系统可在发动机与变速箱之间配备1-2 个离合器。
这种连接方式相比BSG 混合动力系统而言，更为灵活，其功能也在BSG 混合动力系统的基础上有所增加。
根据其具体的结构和布置方式，ISG 又可分为三种，电机布置在发动机后离合器前的单离合器结构方式，这种结构中的电机主要起助力、发电和启动发动机用，电机一般不能单驱动车辆运行；电机布置在离合器后变速箱前的单离合。
论文(混合动力汽车系统的结构与原理)
图 1-3 混联型Plug-in HEV动力系统简图
1.2.2 按混合程度分类 在混合动力系统中，根据电动机的输出功率在整个系统输出功率中所占比例，可以 分以下五类：弱混合动力（也称微混合动力）、轻度混合动力、中度混合动力、重度混 合动力（也称全混合动力，强混合动力）、插电式混合动力。其混合度不同，功能要求 也有差别。 （1）弱混合动力系统 这种混合动力系统对传统发动机的起动机进行了改造，形成了由带传动的发电起动一体 式电机（BSG）。该电机用来控制发动机快速起停，因此可以取消发动机的怠速过程， 降低了油耗和排放。 （2）轻度混合动力系统 该混合动力系统采用了集成起动电机（ISG）。轻混合动力系统除了能够实现用电机控 制发动机的起停外，还能够在车辆制动和下坡工况下，实现对部分能量进行回收。 （3）中度混合动力系统 该混合动力系统同样采用了ISG系统。中混合动力系统采用的是高压电机，在汽车加速 或者大负荷工况时，电动机能够辅助发动机驱动车辆，补充发动机本身动力输出的不足， 提高整车性能。 （4）重度混合动力系统 重度混合动力系统采用了272-650V的高压电机，混合度可以达到50%以上，在城市循环 工况下节油率可以达到30%-50%。 （5）插电式混合动力系统 插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）是可以利用电网对动力电 池充电的混合动力汽车，可以使用纯电动模式驱动车辆行驶，且纯电动行驶里程较长； 电能不足时，车辆仍可以重度混合模式行驶。
图 1-2 并联型Plug-in HEV动力系统简图
3.混联式混合动力系统（Series/Parallel Hybrid Electric Vehicle） 混联式混合动力系统由发动机、动力分配机构、发电机、电机控制器、 电动机和动力电池组成。发动机的动力经过动力分配器后分成两部分，一部 分直接驱动车辆，形成机械传输通道；另一部分带动发电机发电，所产生的 电能通过电机控制器提供给电动机驱动车辆，形成电力传输通道。通过调整 发电机转速，可以控制机械传输通道和电力传输通道的动力分配比例。这个 系统具有双重特征，一是电力传输通道和动力电池之间以电方式实现动力耦 合，动力的流向为串联；二是机械传输通道和电动机之间以机械方式实现动 力耦合，动力的流向为并联，所以称为混联式混合动力系统。
干货48vbsg技术方案详解
干货48V BSG技术方案详解!混合动力汽车是具有低油耗和低污染的新一代清洁汽车，它是传统内燃机车辆与电动车辆的有效组合。
它既继承了电动汽车低排放的优点，又发扬了石油燃料比能量和比功率高的长处，显著改善了传统内燃机汽车的排放和燃油经济性。
弱混(或称之为轻度混合)技术(Mild Hybrid)主要包括Start-Stop(启停)、BSG(Belt-driven Starter/Generator 皮带传动启动/发电一体化电机)技术，BSG系统就是利用一种电机，该电机通过皮带传动在极短时间内将发动机转速由零增加至怠速以上，从而实现汽车的快速起停的装置。
节能技术产品线降低燃油消耗和有害物排放装备了BSG起动、停止系统的汽车能够在车辆停止的同时自动关闭发动机，当驾驶员踩下离合器踏板准备起步时再重新点火，此举能够降低大约8%的燃油消耗和有害物质排放。
发动机暖机起动所消耗的燃料大约相当于怠速运转消耗的燃料。
因此，只要车辆停止时间超过1s，就可以通过该系统降低油耗和排放。
应用成本低，对发动机原有结构改动小，易实现产业化。
BSG系统不仅能够最大限度地减少传动力汽车在短暂停车时因发动机空转而产生的油耗和废气、噪声污染，而且具有应用成本低、对发动机原结构改动小、易实现产业化等优点。
因此，在未来一段时间内搭载该系统的汽车很有可能会大量涌现。
该电机在电池组驱动下，仅需要几百毫秒时间，就可以让处于停止状态的发动机转速达到3000r/min，由于电机功率足够强大，BSG系统带动发动机重新点火的成功率非常高，在车辆起步时，驾乘人员通常不会感受到任何延迟。
普通发动机频繁点火会导致使用寿命大幅缩减，但通过应用BSG系统，能够有效避免这一现象。
起停装置使用寿命为25万次，相当于在10年时间里可以每天起停70次。
48V BSG发展趋势48V BSG系统架构48V BSG系统工作原理48V BSG系统工作原理-启停48V BSG系统-制动能回收车速高于设定值且电池SOC低于设定值时，踩下制动踏板，发动机关闭，离合器结合，BSG电机处于发电状态，进行制动能量回收，向48V电池充电;BSG电机功率的提升有助于提升制动能量回收效率;电机功率的提升对制动能量的回收不是线性增加的，功率10kW左右的电机制动能量回收效率可以达到85%左右。
第八章 混合动力电动汽车
第三节 BSG(BAS)和ISG混合动力系统
1、BSG混合动力系统，即驱动皮带--发电机--起动机(Belt Starter Generator或Belt Alternator Starter)系统，也叫 BAS Hybrid系统，。
2、ISG(Integrated Starter Generator)是集成的具有起动 机功能的发电机的缩写。
3.按能否外接电源进行充电
按能否外接电源进行充电，分为插电式混合动力(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)和非插电式混合动力。如图所示， 插电式混合动力的特征是可由电能单独驱动，并配备一个大容 量的可外部充电的蓄电池组，显著的特性是可通过外部电源进 行充电，充电后可续航一定的里程。
1.区别于传统发动机的仪表标志
区别于传统内燃机的仪表标志有智能停机(Auto-Stop)标识，
ECO指示灯(瞬时油耗<4L/100km时，电池充电状态(SOC指示表)。
2.Hybrid车型的制动系统。 SGCM对HHV电磁阀进行PWM控制,在车辆从自动停止到发
动机重新起动的过程中，SGCM控制坡路保持阀打开的速率， 以缓慢降低制动压力的泄放，这样可以避免车辆起步前溜车 的危险和车辆起步后制动拖滞的发生 。 3.ECO空调模式
电路断开时SMR2和SMR3分步相继断开，如图所示， 然后 HVECU确认各个继电器是否已经断开，这样HV-ECU可确定通过流 过SMR1的电流可判断SMR2是否卡住。
2.驱动行驶工况控制策略 ３)加速和高速行驶工况 在加速和高速行驶工况，发动机和电动机必须联合协调工作， 才能让汽车获得良好的动力性能。当电池SOC大于下限值SOClow时，电动机和发动机共同工作驱动汽车行驶。 ４)减速制动工况控制策略 在减速制动工况下，根据电池SOC和整车制动转矩需求，电机再 生制动系统和机械制动系统可单独工作或同时工作。 ５)纯电动驱动工况 当油箱燃油量小于一定值，或者为了满足周围环保需要，纯电 动按钮被按下时，整车进入纯电动驱动工况。
混合动力汽车整车控制系统讲解
摘要针对全球气候的逐步恶化、城市大气污染加剧以及石油资源过度消耗，许多国家都正在积极开发节能型、环保型汽车。
混合动力车辆已成为汽车技术研究的热点，而总线通讯技术和分布式控制网络也在汽车电子领域广泛应用。
混合动力汽车是传统燃油汽车和纯电动汽车两相结合的新车型，具有低污染和低油耗的特点，是当前解决节能问题、环保问题的切实可行的过渡方案。
为实现混合动力车辆能量管理和运动控制，基于DSP单片机和CAN总线技术实现混合动力汽车整车能量控制器的设计，包括电源管理模块、DSP外围配置电路、CAN接口电路、SCI串口通信电路、LCD显示电路、数据采集电路。
DSP接收由数据采集单元采集来的车辆实时运行信息，如：加速踏板位置、刹车踏板位置、车速等信息，进行计算，求出车辆运行需要的发动机转矩、ISG 驱动电机转矩，并通过CAN总线以电信号的形式将输出传输到各个控制单元以实现整车的实时控制。
相对传统内燃机汽车，本控制器取消了发动机怠速；提高了发动机平均负荷率；实现了制动能量回收。
优化了车辆的经济性。
在车辆需要频繁加减速和怠速起停的城市循环工况下，节能效果更加明显。
关键词：CAN总线，DPS，混合动力汽车，整车能量控制The Power Control System Of Hybrid Electric VehicleAbstractWith the deterioration of the global climate and the excessive consume of the oil resources,developing energy-efficient automobiles becomes an important direction in the automobile industry.Hybrid electric vehicle has become hot-spot in automotive engineering,and bus communication and distributed control network are widely used in automotive electronics.Hybrid electric vehicle employing two power souces-neternal combustion engine and electric motor,has been accepted world-widely as one of the most promising methods to solve these two problems.To realize energy management and kinetic control of HEV,according to DSP and CAN communication carry out the the vehicle power control module ,including the power management module,DSP module,CAN communication module, SCI communication module and LCD module.DSP receives the data that collected of the vehicle that the unit collects by the data to go an information, such as:Accelerate pedal position and braking pedal position,speed information, carry on a calculation, beg the motor that a vehicle circulates a demand to turn and ISG to drive electrical engineering to turn,and pass the CAN communication delivers the exportation to each control unit by the form of telecommunication with carry out the vehicle power control module.Opposite traditional internal combustion engine car, this controller canceled motor Dai soon;Raised a motor the burden rate is on the average;Carried out to make an amount of kinetic energy recall.It was excellent to turn the economy of the vehicle.Economize on energy effect Under circulating work condition in the city that needs to be multifarious to add and subtract soon to soon rise to stop in the vehicle,it's getting more obvious.Key words：CAN bus，DSP，Hybrid electric vehicle，the vehicle power control module目录第一章绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1本课题的背景、目的和意义 ------------------------------------------------------------------------ 11.2混合动力汽车国内外发展现状 --------------------------------------------------------------------- 31.3混合动力汽车的分类---------------------------------------------------------------------------------- 61.4混合动力汽车的特点及比较 ------------------------------------------------------------------------ 91.4.1串联式混合动力汽车的特点---------------------------------------------------------------- 91.4.2并联式混合动力汽车的特点--------------------------------------------------------------- 101.4.3混联式混合动力汽车的特点--------------------------------------------------------------- 101.5论文的研究内容--------------------------------------------------------------------------------------- 11 第二章方案论证 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 122.1 ISG型HEV的工作原理 ---------------------------------------------------------------------------- 122.2控制器CPU的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- 122.3 CAN总线的在混合动力汽车上的运用---------------------------------------------------------- 132.4动力总成控制系统的结构分析和选择----------------------------------------------------------- 152.5系统硬件总体框图------------------------------------------------------------------------------------ 152.6稳压芯片的选择--------------------------------------------------------------------------------------- 162.7 RS-232收发器接口芯片----------------------------------------------------------------------------- 172.8 CAN收发器 -------------------------------------------------------------------------------------------- 172.9 ISG型混合动力汽车动力传动系统布置方案和整车控制策略 ---------------------------- 17 第三章HEV动力总成硬件系统设计 ---------------------------------------------------------------------- 203.1系统的硬件需求分析--------------------------------------------------------------------------------- 203.2功能模块划分 ------------------------------------------------------------------------------------------ 203.3 TMS320F2812的介绍-------------------------------------------------------------------------------- 203.4 DSP最小系统及相关电路 -------------------------------------------------------------------------- 223.4.1供电电路---------------------------------------------------------------------------------------- 223.4.2复位电路---------------------------------------------------------------------------------------- 233.4.3时钟振荡电路 --------------------------------------------------------------------------------- 233.4.4 JTAG接口电路-------------------------------------------------------------------------------- 233.4.5 SCI串口通讯电路---------------------------------------------------------------------------- 243.4.6 AD转换电路----------------------------------------------------------------------------------- 243.4.6 CAN通讯接口电路 -------------------------------------------------------------------------- 253.5 LED灯与按键电路 ----------------------------------------------------------------------------------- 263.6 LCD液晶驱动电路 ----------------------------------------------------------------------------------- 273.7油门/制动踏板位置信号采集电路 ---------------------------------------------------------------- 273.8车速采集电路 ------------------------------------------------------------------------------------------ 283.9发动机转速采集电路--------------------------------------------------------------------------------- 29 第四章HEV动力总成软件系统设计 ---------------------------------------------------------------------- 304.1软件系统总体设计------------------------------------------------------------------------------------ 304.1.1能量控制算法 --------------------------------------------------------------------------------- 314.1.2主程序流程图 --------------------------------------------------------------------------------- 324.2 AD转换模块 ------------------------------------------------------------------------------------------- 344.3显示模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 35第五章结论------------------------------------------------------------------------------------------------------- 365.1总结------------------------------------------------------------------------------------------------------- 365.2展望------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38 致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40 附录1：程序清单------------------------------------------------------------------------------------------------ 41 附录2：硬件连接图 -------------------------------------------------------------------------------------------- 51第一章绪论1.1本课题的背景、目的和意义内燃机汽车经过120多年的发展和壮大，为人类文明做出了巨大贡献，创造了难以计算的直接或间接经济利益【1】。
浅谈车辆工程领域中的混合动力技术
浅谈车辆工程领域中的混合动力技术作者：齐怀宇张永赞来源：《科学与技术》 2019年第3期摘要：研究发现，在现阶段燃料电池产业运行中，其燃料电池技术的使用在一定程度上有所突破，通过混合动力车辆的研究，充分改变了电动车以及传统车的运行现状，并充分展现耗能低、排放低的特点，该种车辆的性能相对较好，而且，存在着耗能低、排放低的特点，所以，在现阶段车辆工程领域中，混合动力技术的使用前景相对广泛。
关键词：车辆工程；混合动力技术1引言工程车辆在国民经济建设中起着重要作用。
工程车辆通常作业环境十分恶劣，工况复杂，能量利用率低、能耗高、排放差，其节能减排问题一直是行业研究的重点。
近年来，很多研究机构和工程车辆生产厂商推出了混合动力工程车辆产品或样机，主要集中在混合动力轮式装载机方面，取得了较好的研究成果。
2混合动力车辆的分类混合动力车辆有多种分类方法，如按连接部件的位置分类、按混合比的大小分类及按驱动系统的复杂程度分类。
根据动力传递路线，可将混合动力汽车划分为：串联式、并联式、混联式。
第一，串联式混合动力车辆。
串联式混合动力车辆的发动机带动发电机发电。
发电机发出的电能供给驱动电动机或存储于动力电池中。
该驱动系统结构布置自由度大，控制难度小，但传动效率较低。
第二，并联式混合动力车辆。
并联式混合动力车辆的发动机和电动机通过动力耦合装置与传动轴连接，车辆既可以由发动机经传动系统机械驱动，又可以由驱动电机经传动系统驱动。
该驱动系统传动效率较高，但结构复杂，布置受到一定限制。
第三，混联式混合动力车辆。
混联式混合动力车辆是在并联式混合动力车辆的基础上，增加了由发动机经发电机发电给电机，再由电机驱动车辆的传递路线，是串联式与并联式的结合。
该驱动系统的工作模式更多，结构和控制最复杂，要求布置更紧凑。
3车辆工程领域中混合动力技术的现状分析3.1油、电混合动力系统油电混合动力汽车就是同时利用电动机与燃油发电机两种推动力能源的汽车，由于在当今市场上的油电混合动力汽车会存在不同的动力源能量耦合方式，因为可以分为串联、并联与混联混合动力汽车三大类。
ISG型轻度混合动力汽车系统概述
ISG型轻度混合动力汽车系统概述混合动力汽车(HEV)作为新一代清洁能源汽车，具有低污染、低油耗的特点。
传统的分类方法是根据内燃机是否与驱动轮有直接的机械连接，分为串联式、并联式、混联式混合动力汽车：串连式比较适合公交运输例如公交客车、短途运输车等，其特点是运行速度慢、怠速次数多、制动次数多。
并联和混联式适合经常加速行驶的车辆，如私人轿车、商务车等，而混联式的系统性能比并联式的好。
根据电驱动混合度的不同，分为微度混合、轻度混合和全混合动力汽车三种：微度混合动力系统从电气单元（电动机/发电机）和蓄电池中输出的功率非常小；轻度混合从电气单元和蓄电池中输出的功率较小，电气单元可以存储制动产生的能量；全混合从电气单元和蓄电池中输出的功率较大。
更具逻辑性的分类方法是基于任务，将混合方式分成轻度混合型、功率混合型和能量混合型3类。
与轻度混合方式相比，功率混合方式和能量混合方式存在以下缺点：(1)结构复杂，对汽车底盘的改动较大；(2)系统复杂，例如丰田Prius的动力分配机构是相当复杂的行星齿轮结构，而通用Precept最多需要同时控制两台电动机和一台发动机；(3)成本较高，主要是电池能量和功率要求较高。
目前制造成本最低、最容易实现批量生产的是采用起动机发电机/电动机一体化(ISG)技术的轻度混合动力汽车(1SG-MHV)。
它只需要对内燃机进行改造，比较容易在现有传统内燃机汽车上实现，混合程度小、电机功率低，尤其适合在轿车上实现。
ISG组成结构1SG-MHV动力单元主要包括发动机、牵引电机、能量管理系统、动力传动系统。
发动机一般使用较低功率的，因为加速和爬坡时并不只由发动机单独提供功率，而是由电动驱动装置及能量存储单元(电池组、储能飞轮或者超能电容器)与发动机一起驱动汽车行驶。
发动机的额定功率一般在50 kW左右。
牵引电机是电气驱动系统的核心，电机的尺寸、重量、性能和效率直接影响电动汽车的性能。
由于空间布置有限，最好采用扁平形结构，同时功率不能太大，目前成功开发的ISG-MHV多采用直流永磁无刷电机，其峰值功率约为10～15 kW。
ISG型轻度混合动力汽车系统概述
１ 组 成 结 构
ＩＧ型轻 度混 合 动 力 汽 车 动 力 单 元 主 要 包 括 Ｓ 发动 机 、 牵引 电机 、 能量 管理 系统 、 力传动 系统 。 动 ＩＧ—ＭＨ 中一 般 使 用 较 低 功 率 的 发 动 机 ， Ｓ Ｖ 因为加 速 和 爬 坡 时并 不 只 由发 动 机 单 独 提 供 功
与轻度混合方式相 比， 功率混合方式 和能量
混合 方式 存在 以下 缺点 ：１ 结构复杂 ， 汽车底盘 （） 对 的改动较 大 ；２ 系统 复 杂 ， 如 丰 田 Ｐｉｓ的动 力 （） 例 ｒ ｕ 分配机 构是相 当复 杂 的行 星齿轮 结 构 ， 通 用 Ｐｅ 而 ｒ． ｃｐ 最多需 要同 时控 制两 台 电动机 和 一 台发 动机 ； ｅｔ （） ３ 成本较 高 ， 主要是 电池能量 和功 率要求较高 。
率， 而是 由电动驱 动装置及能量存 储单元 （ 电池
组 、 能飞 轮或 者超 能 电容器 ） 发 动机 一 起 驱 动 储 与 汽 车行 驶 。发 动 机 的 额 定 功 率 一 般 在 ５ Ｗ 左 ０ｋ
右。
混合动力汽车的实现形式多样化 ， 统分类根据 传
内燃 机是 否 与 驱 动 轮 有 直 接 的机 械 连 接 ， 为 串 分 联式 、 联 式 、 并 混联 式 混合 动 力 汽车 。更 具 逻辑 性 的分 类方 法 是 基 于任 务 的分 类 方 法 ， 混 合 方 式 将
示。
图 ３ 外挂盘式电机与发动机 曲轴相连型 ＩＧ Ｓ
ｒ… 一 １
： ； ２ ｓ功 分 Ｉ 能 析 Ｇ
ｉ理 统ｉ 管系
：
Ｃ Ｎ总 线 Ａ
：
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￣ Ｄ ／Ｃ ＣＤ １
ＩＧ—ＭＨ 可 以实 现 自动 起 停 、 率 补 偿 及 Ｓ Ｖ 功 高效 大 功率 电能输 出功 能 。
混合动力汽车传动系统设计及其台架试验
第五章典型混合动力驱动系统分析PPT课件
➢THS-Ⅱ混合动力汽车的工作原理
(1) 发动机起动 • 与传统燃油汽车不同，THS的发动机起动时，不使用专门的起动机，而是使用发电
机起动。汽车起动时散热器尚未工作，故无热量交换，此时燃料、电力和动力(机 械力)的传递路线分别为： • 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC →5-驱动电池用逆变器→2-发电机 • 动力传递路线：2-发电机→1-发动机
10
丰田普锐斯
丰田Prius行星轮机构
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下表为车速与发动机、电动机和发电机转速关系的一个测试实例，蓄电池功率 为负时表示充电，反之为放电。
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➢动力分配机构的组成及工作原理
动力分配机构使用的是行星齿轮装置。 齿圈、行星齿轮架和中心齿轮分别与电动机、发动机和发电机相连。 发动机动力直接传递到行星齿轮架，再通过行星齿轮架分配到齿圈与中心齿轮。 与电动机直接相连的齿圈的动力通过减速器传递到车轮，当电动机有动力输出时， 齿圈上的动力由发动机和电动机的动力两部分组成。 分配到中心齿轮的动力通过带动发电机而发电，发电机的电力可以直接供给电动 机使用，也可以向蓄电池充电。
• 201.6VDC转换为201.6VAC，提供给空调电动压缩机。
– 技术、结构复杂，成本高，省油、环保但不“经济”
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➢THS-Ⅱ的主要组成
主要由发动机（汽油机）、发电机、电动机、动力电池、逆变器等18 个部件 组成。当汽车处于不同的工作模式时，系统中参与工作的部件数量不同，其 燃料、电力、动力（机械力）和热量的传递路线亦有所不同。
辅助电池 HV 蓄电池
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➢混合动力汽车变速机构总成
发动机的动力直接传至行星齿轮的行星架，一部分动力再传至与车轮连接的电 动机，另一部分动力传至发电机。通过控制发动机、发电机、电动机的转速即 可实现所需要的车速。由于发电机及电动机的转速可以在一定范围内任意设置， 因此车辆可实现无级变速。该装置被称为电子控制无级变速器E-CVT。
基于CRUISE的ISG混合动力系统匹配与仿真分析
本文以ISG混合动力系统汽车的动力系统作为主要研究对象，确定其主要系统参数，详细分析ISG混合动力系统的结构和工作原理。
并以某一传统燃油车为基础，为其匹配ISG混动系统，采用AVL公司的汽车仿真分析软件CRUISE作为仿真工具，分析匹配ISG混动相较传统燃油车的性能变化1 ISG混合动力系统介绍ISG混合动力系统主要由发动机、ISG电机、动力电池、整车控制系统等组成。
与传动的纯燃油发动机汽车相比，采用ISG混合动力系统的汽车可以选择功率相对较小的发动机做主动力源，使其基本保持在高效区域工作。
当遇到车辆需要大功率输出情况时，ISG电机会输出功率，辅助发动机动力输出，满足汽车的实际功率需求。
ISG混合动力系统把起动/发电一体电机与发动机曲轴的输出端固定连接在一起，这样就可以取消了原有的发动机飞轮。
根据实际设计需要，I SG混合动力系统可在发动机与变速器之间添加自动离合器。
这样使得ISG系统比BSG混合动力系统控制上更为灵活。
ISG混合动力系统具有发动机和ISG电机两个动力源输出动力，同时ISG还可以回收制动能量。
因此，ISG混合动力系统的控制策略对整车的动力性和经济性都有较大影响。
优秀的混动控制策略功能能够保证混合动力系统在不同使用工况下，根据发动机和ISG电机各自不同的特性，使整个混合动力系统在满足汽车实际工况需求的情况下高效运行。
控制策略要对ISG混合动力系统的实际工作模式进行控制和判断，同时还要保证发动机和ISG电机高效运行。
所有控制策略保证系统运行满足发动机最低和最高转速、ISG电机最大转速和转矩、动力电池SOC 范围、车速最大值等诸多限制条件。
2 CRUISE软件的特点CRUISE软件是由奥地利AVL公司开发的一款应用于车辆动力学的仿真软件，该软件可以实现传统燃油车、纯电动汽车和各种结构的混合动力电动汽车整车动力性、经济性分析，既可以应用在传统车的开发流程中，也可以应用在新能源汽车以及特种车辆的开发流程中。
精进电驱动系统介绍(ISG系统)2015年7月7岳阳
混联系统工作的四种模式
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双电机混联系统结构原理
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双电机冷却系统结构原理
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122mm
精进电动保密 JJE Confidential
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3000— 5000Km保养时 需要加注润滑脂
加润滑 脂处
精进电动保密 JJE Confidential
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离合系统工作模式： 1、当车辆起步和速度不超过20km/h时，此时由驱动电动机 驱动车辆运行，为纯电驱动模式，离合器处于分离状态。 2、当车速在20km/h以上范围时，此时为纯电驱动模式、混 合驱动模式或纯发动机工作模式，离合器可能处于结合状态。 部分混合动力车辆，驱动电机离合操纵机构使用的是双作用 式离合操纵机构，可采用电动纯气压控制与司机人工控制两种 操纵方式。 当车辆电控系统出现故障时，司机可采用机械应急方法使用离 合系统将车辆开到维修场所
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1、将M25-18防水接头底座 安装在接线盒螺纹孔上
电机工作原理
电 机 功 率 线 缆 安 装
2、将屏蔽弹片放入防水接头 底座内
电机工作原理
电 机 功 率 线 缆 安 装
电机工作原理
控 制 器 功 率 线 缆 安 装
3、将防水接头螺盖、密封件 依次装配在已制备的线束上面
电机工作原理
电 机 功 率 线 缆 安 装
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系统功能
1、该混联动力系统采用了双电机双模驱动型式，在混联模式下，其发动机的动力由整车控制器和ECU分 配，一部分直接驱动车轮，另一部分用于发电，其使用比例可自由控制。 2、对于客车不同行驶工况的需求，可以通过整车控制单元改变自动离合器的开合状态，从而实现混合动 力系统在串联、并联与发动机直驱多种模式间的切换。 3、电机控制器带CAN总线接口，该接口硬件层面上应符合J1939规范。通过CAN总线接收整车控制器 发出的加速信号、制动信号、档位信号及功率控制指令,并将电机及控制器的各种状态信号和报警信号发 送给整车仪表。 4、控制器可以设置正转及反转的限速值（倒车最高车速暂定为10公里/小时）及转矩限制值。 5、整车控制器可根据不同系统部件发来的限功指令等信号对驱动系统进行限功，限功过程及解除限功的 过程都必须是柔和的。当控制器实施上述操作时应同时通过CAN给出相应状态信号以便仪表显示相应状 态。 6、有再生能量制动功能，制动功率或制动扭矩由整车控制器给出，制动最大功率、最大扭矩等可以通过 软件设置。制动过程必需是柔和的，以保证车辆的平顺性，同时避免造成母线电压超限； 7、发电机控制器、驱动电机控制器暂不具有预充电功能，需要外接预充电电路。 8、控制器带有自动下电功能，当输入高压切断后，控制器应通过适当的方式将输入滤波电容上的电能泄 放掉。 9、电机及发电机控制器有IGBT故障、短路、过流、过压（680V）、欠压（280V）、超温、电机过流 、超温、过速保护等功能，依据故障程度执行限功或停机操作，并同时发出故障报警代码。 10、电机及发电机控制器有故障管理功能（如故障分级、故障报警、在线故障诊断、故障自动恢复等） ，故障及故障等级需通过CAN总线告知整车控制器,后通过整车控制器反馈仪表具体故障码，以提示司机 尽快维护。 11、在系统出现故障时，应确保车辆不出现因故障引起的加速或反向运动。 12、电机及发电机控制器水冷系统应能判断水冷系统是否正常工作，并将检测到的水温信号反馈给整车 控制器,冷却要求见附件《电气系统冷却模块设计输入条件》。 13、电机/发电机控制器接口要求(通讯要求)详见附件通信协议; 14、控制器及电机应满足GB/T 18488.1-2006《电动汽车用电机及其控制器技术条件》。 10