汽车智能发电机控制系统整车试验方法初探

汽车智能发电机控制系统整车试验方法初探作者：江威刘杰杜强飞朱鑫潘鹏

来源：《汽车科技》2017年第05期

摘要：通过对传统汽车发动机和用电系统的精确控制来降低油耗已经逐渐引起各大汽车厂商和科研机构的重视。本文首先简单介绍智能发电机系统的原理及构成；其次，通过对智能发电机的控制策略的分析，制定对应的整车试验验证方法，包括：对比性配置的试验样车准备和试验工况的制定；最后，通过整车3万公里的实车试验，记录整车油耗信息，验证智能发电机对于节约能源降低油耗的贡献。

关键词：智能；发电机；试验；对比；节能降耗

中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2017）05-0025-05

Introduction and Test for Intelligent Generator Control System of Vehicle

JIANG Wei， LIU Jie， DU Qiang-fei， ZHU Xin， PAN Peng

（ National Automobile Quality Supervision and Test Center [Xiangyang]， Xiangyang 441004， China ）

Abstract： By the precise control of the traditional engine and the electricity system to reduce fuel consumption has gradually attracted the attention of major automobile manufacturers and scientific research institutions. In this paper， the principle and composition of the intelligent generator system are introduced briefly first. Secondly， through the analysis of the control strategy of the intelligent generator， the corresponding vehicle test verification method is established，which includes the comparison of the test prototype and the test condition Finally， through the 30，000 km of real vehicle test， record vehicle fuel consumption information， verify the contribution of the intelligent generator for energy conservation and fuel reduce.

Key Words： Intelligence； Generator； Test； Comparison； Energy saving

為应对日益严峻的能源及环境问题，我国陆续出台了《中国制造2025》、“四阶段油耗法规”、GB19578-2014《乘用车燃料消耗量限值》等战略规划和标准法规。节能降耗，是目前我国各行各业都正在面临的严峻考验，其中交通运输的耗能一直是能源消耗的大户。根据2016年底公安部交管局官网统计公布的数据显示，截至到2016年年底，我国机动车保有量已经达到2.9亿辆，其中，汽车1.94亿辆。随着人民生活水平的不断提升，人们对于汽车的需求不断提高，汽车保有量也在不断的增长。据公安部交管局统计，2016年，汽车注册量和年增量均

达历史最高水平：新注册登记的汽车达2752万辆，同时，保有量净增2212万辆；相比较2015年，2016年的私家车数量，增加了2208万辆，增长率达到15.08%。

目前，新能源汽车发展较快，但是新能源汽车的发展对政府的政策导向有很大的依赖性，在政策频繁调整的2016年，新能源乘用车的表现还差强人意，但新能源客车和新能源专用车辆的生产和销售情况都受到了明显的影响，表现明显比年初对于市场的预期要差。

故综上所述，对于传统内燃机汽车新技术的不断改进和探索，通过各种手段和方法实现对汽车发动机等零部件的精确控制，从而降低油耗，仍然是各大汽车厂商和汽车行业从业者所关注和努力的方向。

本文介绍的是一种通过监测整车、发动机、蓄电池的状态信息等，通过更加精确的控制策略实现对发电机更加精确的控制，使发电机根据当前车辆的状态和工况需求，输出合适的电压，达到节油的目的的一种方法。通过分析，根据智能发电机的节油原理和当前油耗测试的常用工况，制定对应的试验规范，并且使用两台相同配置的样车，分别搭载智能发电机系统和传

统发电机系统进行整车实车试验，通过检测发电机系统状态和记录实际油耗，来验证智能发电机系统的可靠性和节能降耗的能力。

1 智能发电机控制系统简介

1.1 智能发电机控制系统组成

智能发电机控制系统主要包括：AGM蓄电池、蓄电池传感器、发电机、电子控制单元等，如图2所示：

AGM蓄电池用于存储发电机的产生的能量，并且在需要时为整车电气负载供电；蓄电池传感器用于实时监测蓄电池的充放电电流、蓄电池电量（SOC）以及电压等信息，并将这些信息数据传输给ECU，ECU根据这些信息数据以及CAN数据判断蓄电池的状态，从而实现对发电机的动态电压控制。并通过CAN总线把蓄电池充放电信号发送至仪表，反馈给驾驶者。

1.2 智能发电机系统的节油原理和控制策略

1.2.1 智能发电机系统的节油原理

智能发电机根据整车和蓄电池状态控制发电机的输出电压，通过提高制动减速阶段的能量利用率，来达到节能降耗的目的。

1.2.2 智能发电机系统的控制策略

智能发电机系统根据AGM蓄电池的荷电状态SOC（State Of Charge）来控制充电情况。AGM荷电状态有SOCmin和SOCmax两个边界点；智能发电机系统是通过ECU对AGM蓄电池状态的实时监测来实现发电机的动态电压输出，当蓄电池荷电状态降低到SOCmin时，智能发电机控制才开始工作，在此之前，发电机保持持续为蓄电池充电的状态以保证整车电气负载的用电需求。

（1）车辆在制动减速行驶的工况下，ECU根据车辆状态和蓄电池状态，通过LIN总线向发电机发出指示信号，使发电机输出最高电压，对AGM蓄电池充电，随着减速次数和时间的持续增加，AGM蓄电池荷电状态不断提高，荷电状态可以达到SOCmax；如图4所示：

（2）当AGM蓄电池荷电状态在SOCmin和SOCmax之间时，车辆在正常行驶的过程中，由发电机直接为电器负载供电，此时，蓄电池既不充电也不放电。

（3）当蓄电池荷电状态超过SOCmax，则主要由蓄电池为电器负载供电，此时发电机处于负荷最小的工作状态，如图5所示，与此同时，蓄电池的放电过程，使AGM蓄电池又重新具备充电能力。