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技术实力

    • 概要:

      一、混合动力是新能源汽车的发展方向1)2016年5月,工信部发文对《中国制造2025》进行了详细解读,明确:——混合动力新能源汽车的主要技术路线是插电混动(PHEV)和增程。●产业取得重大进展,2020年,自主品牌纯电动汽车和插电新能源汽车销量突破100万台;到2025年,销量达到300万台。●重点研发一体化纯电动平台、高性能插电混动总成和増程器。(2)2016年11月份,国家汽车产业技术路线图发布,除新能源汽车外,还对油电混动汽车的发展提出了要求:——新能源汽车+油电混动汽车的市场份额35%。●到2025年新能源汽车(包括纯电动和PHEV)占市场份额15%;混合动力汽车(HEV)占到市场份额20%,加起来是35%。常见的混合动力汽车技术路线 构型P0(48伏弱混)增程P1+P3P0+P3P0+P4P3(+P4)P2量产车型Audi Q7长安新逸动宝马I3增程版普锐斯、雅阁、欧蓝德、荣威——PSA比亚迪AUDI A3艾瑞泽7设计思路在发动机上增加48伏BSG代替传统发电机纯电动汽车为基础,增加增程器总成(APU)  开发全新电驱动总成EDU,包括传动系统、控制系统及发电机、驱动电机;  EDU直接与发动机连接。发动机安装BSG,同时将驱动电机与自动变速箱集成于一体发动机安装BSG,后桥安装驱动电机驱动电机与自动变速箱集成;(在后桥增加驱动电机)1个驱动电机集成于自动变速箱前端。供应商资源BOSCH、CONTI、VOLEO、AECS五菱柳机、AECS、达思灵等GKN、科力远、IAT、JJTPunch————舍弗勒国内开发企业吉利、一汽、长安、奇瑞、东风柳汽等川汽、汉腾、以及众多商用车公司东风、一汽、长安、吉利、广汽、上汽、猎豹、北汽等东南、江铃、猎豹等长城、北汽越野——一汽、奇瑞 介绍三种典型的混动系统→增程式电动汽车电控技术方案简介: 包括简要结构、增程发动机、CAN网络架构、主要控制方式、主要控制策略、开发与标定流程、开发难点等。→P1+P3插电混动汽车(PHEV)电控技术方案简介: 包括简要结构、动力系统组成、发动机方案、主要工作模式、发动机EMS新增控制策略、整车标定工作等。→48伏弱混汽车电控技术方案简介: 包括优势、系统结构、节油潜力与实车测试效果等。 二、增程器的主要功能:(1)增程式电动汽车是纯电驱动汽车,也是插电式电动汽车;(2)增程器主要功能是向电池充电或直接给驱动电机提供电能  延长整车续驶里程  在低温地区通过向电池充电加热电池(3)增程器次要功能是:驱动空调压缩机工作以及提供暖风; 三、增程器发动机需要专门的设计发动机需要针对增程器进行专门设计,比如:● 无飞轮无起动机,曲轴直接连接发电机转子轴,减少轴向尺寸;● 最高转速4000转/分,最大限度做到轻量化,油耗也更低;● 轮系专门进行设计,无发电机、空调压缩机特殊设计;● 缸体后端面与发电机刚性连接;● 其他:、平衡轴、排气道、油底壳、排气强制水冷却等;    四、增程器CAN网络结构  为了提高适配性,增程器内部规划单独的网络,用以控制增程器的工作状态 五、主要控制策略 主要控制方式(1)工况点模式 (2)功率跟随模式 六、增程电控系统开发与标定流程  插电混动汽车电控系统开发和标定流程基本类似。 增程器电控系统开发难点NVH优化:震动与噪声起动控制:起动扭矩、反转控制、起动控制逻辑、二次清淹等排温与排放控制:排温过高、排放耐久 七、PHEV(P1+P3)动力系统方案1、P1+P3方案,中低车速采用纯电驱动,发动机仅在高车速时直接驱动车辆;2、适合A级以上车型、SUV等高速行驶工况较多的车型,综合油耗2L/100km左右; PHEV(P1+P3)动力系统结构  阿特金森循环发动机适合PHEVPHEV专用的发动机,采用阿特金森循环,油耗更低,最低比油耗<230g/kwhPHEV在NEDC循环中,90%的工作点都位于高效区(<250g/kwh) 阿特金森循环发动机,最低比油耗230g/kwh 普通发动机,最低比油耗250g/kwh PHEV中EMS系统标定工作量更大采用专门的阿特金森循环发动机,软件需要专门修改,标定工作量更大;取消了起动机,由ISG电机拖动起动,需要增加起动过程控制逻辑;取消了点火钥匙,需要增加自动启停控制逻辑;电子油门踏板不接入ECU,而是直接接入HCU,所以ECU需要增加PHEV专用的扭矩控制逻辑;根据整车CAN总线架构和定义,需要增加专门的CAN通讯内容;需要增加专门的暖机控制逻辑;需要增加停机过程的点火控制逻辑;需要增加防止反转的控制逻辑;标定工作量较传统车增加50%左右; 八、48伏弱混系统正在逐步被市场接受采用汽油直喷发动机及常规变速箱技术已经无法满足第四阶段油耗要求油耗限值(升/百公里)年度2011201220132014201520162017201820192020三阶段&四阶段油耗限值8.67.527.317.116.96.35.95.65.35节能汽车油耗限值6.36.35.95.95.95.65.354.74.5  48伏弱混电器原理 48伏弱混系统的优势一、可以实现约10%-15%的节油效果二、国产技术比较成熟(1)多年技术积累,BSG弱混系统控制策略成熟,具备批产条件;(2)采用交流电机、分体式电机控制器、国产电池,供应商资源丰富,技术成熟,都是大批量生产的产品;三、成本较低,量产后成本增加在3000-3500元左右(1)弱混控制策略集成与发动机ECU中,不需要额外增加其他电控单元;(2)采用交流电机,技术成熟且成本最低,年产量在百万以上;(3)推荐采用分体式的发电机及电机控制器,售后维修服务成本最低;四、适合MT的混动系统。 48伏弱混系统的节油效果 BSG混动系统功能国产某方案功能功能描述是否包含NEDC节油目标怠速起停 整车怠速时,关闭发动机 是3-4%滑行起停 空挡滑行时,关闭发动机 可选0能量回收 车辆减速时对滑行或制动能量进行回收 是2~4%起动辅助 起动时,电机快速平稳的拖动发动机起动 是4~7%电动助力 车辆行驶中提供电机辅助扭矩 是电动行驶 在低速小负荷时,采用纯电驱动行驶 可选优化发动机运行工况通过电机的扭矩辅助,优化在各道路工况下的发动机运行工况至最经济油耗区可选智能发电扭矩管理根据电池SOC、车辆运行工况等因素,智能管理发电扭矩,平衡车辆的电量可选降油耗比例合计-9~15% 48伏弱混系统NEDC循环实验数据

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