BSG(Belt-driven Starter Generator)代表了双轴并联低度混合式:发动机与电机之间采取皮带传动方式进行动力传输,以发动机为整车的驱动动力源,电机系统用于实现发动机的快速启动,在正常行驶工况下BSG电机和常规车发电机一样由发动机驱动电机发电,给蓄电池充电。当车辆停下时,发动机运转停止,消除怠速状态,再启动时,BSG电机快速启动发动机。在此结构中,发动机通过主传动轴与变速器相联,电机通过皮带传动与发动机曲轴相连,电机既可作为发动机,又可作为电动机。BSG系统结构简单、重量轻,对整车原有结构改动很小,成本低。其系统由“1.6L汽油机+5速手动变速器+2kW电机+12V铅酸电池”组成,电机采用爪极电机并带有电机控制系统。
ISG(Integrated Starter Generator)代表了单轴并联中度混合式:采用发动机和电机扭矩叠加方式进行动力混合,发动机与电机和变速器相并联,按照不同的行驶工况要求,发动机的扭矩与电机的扭矩在变速器前进行多种形式的复合以实现最优的驱动效率,以发动机为整车主动力源,电机系统起“补峰平谷”作用。在加速时,电机助力,弥补发动机低速扭矩低的不足,在减速和制动时实施刹车能量回收,使电机发电并储存于动力电池中。在停车时发动机关闭,消除油耗高、排放差的怠速状态;启动时电机则瞬时启动发动机进入工作状态。ISG系统结构简单、紧凑、重量轻,可以大幅度改善燃油经济性、降低排放。
弱混合动力系统:Start-Stop启停、BSG、ISG技术介绍
时间:2011-12-27 12:55:42 来源: 作者:
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器结构方式,这种结构方式中电机可单独驱动车辆,也能助力发电,但不能启动发动机;电机布置在发动机和变速箱之间的双离合器结构(如上图所示),这种结构既可单独驱动车辆,也可启动发动机或对电池进行驻车发电。
ISG是汽车起动发电一体机,直接集成在发动机主轴上。基于环境保护和能源可持续发展的战略考虑,国外许多著名的汽车公司如Ford 、Valeo 、Honda、Bosch、Siemens 、Fiat、 Delphi等都竞相研制或采用ISG技术,以彰显汽车品牌的技术内涵。ISG融合了电机、现代电力电子、数字信号处理、现代控制等技术,集传统汽车的起动和发电功能于一体,具有突出的起/停控制快、能量再生利用好、动力辅助性强等优点,尤其在降低排气污染、节约燃油方面效果明显,是国际公认的传统汽车、混合动力汽车以及未来电动汽车发动机部件的必然发展方向。该技术目前已完成实验室样机研制。
特 点:
1、0.3秒起动,即汽车在遇红灯或其它临时停车时无须怠速,随时可以起动,极大地降低了怠速排放,节约了燃油,提高了经济效益;
2、能量再生,即在下坡等行驶状态下,可使ISG工作于发电状态,以节约能源;
3、由于ISG直接安装于发动机主轴,可随时助力,提高汽车动力性;
4、在下漫长坡时,通过电磁场调节,实施非接触制动,提高安全性