别克君越混动系统Word文档下载推荐.docx
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3、燃油供给阶段
此阶段发动机正常工作,消耗燃油。
4、电动助力阶段
当驾驶员踩下油门比较深时,通过电动马达对车辆进行电动助力。
5、智能充电阶段
在这一阶段,电动马达由发动机带动旋转,电池组尽可能地从系统中获得更多的充电机会。
6、减速断油阶段
当车辆进入滑行阶段或停下来后,发动机被切断燃油供应,在某些滑行期间,为了保证扭矩的平顺性,电动马达也将转动。
7、再生制动阶段
当车辆减速时,发动机停止供油,变矩器锁止,车辆带动发动机转动,电动马达此时作为发电机进行发电,发电机相当于车辆的负载,对车辆又制动作用(类似于发动机制动),系统进入再生制动阶段。
二、Hybrid-BAS系统主要元件
1、
Hybrid-混合动力系统元件起动机/发电机总成MGU
对于混合动力车辆来说,MGU既是起动机又是发电机。
例如在车辆等待信号灯期间,发动机停止工作,为了将车辆启动,MGU扮演起动机的角色,直到发动机恢复燃油的供应:
另外,MGU在发动机负载较高时提供电动助力。
同时,MGU也将发动机的机械动力转换成三相电力供应以满足车辆的需求。
请注意,带有屏蔽装置的蓝色三相电缆代表电缆中传送的是中间级别电压(36V)。
下图所示
2、MGU基本组成
电动机/发电机总成的内部主要是由定子和转子组成的,应用的是电磁感应原理。
(l)定子线圈
定子线圈也叫定子绕组或电枢绕组,由三组绕组组成,连接方式分为星形接法和角形接法。
(2)转子线圈
转子线圈也称为励磁绕组,线圈通入直流电流,产生转子磁场,其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。
转子旋转时,转子磁场随同一起旋转。
每转一周,磁感应线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。
转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压。
发电机运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场;
定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。
(3)工作原理
①当MGU作为发电机使用时
MGU驱动皮带带动转子转动,磁场切割定子线圈,每一组定子线圈内都会生成交流电动势,三组线圈会产生三相交流电。
②当MGU作为起动机使用时
SGCM将36V直流电源经过逆变变成三相交流电,并通过三相电缆加载在定子线圈上,每一组定子线圈上都会产生一个交替变换的磁场,SGCM控制三相交流电的相位顺序,就可以在电动机/发电机内产生一个旋转的磁场;
该旋转磁场与转子线圈内的磁场交互作用,就可以推动转子按预设的方向转动,于是MGU就变成了起动机,通过驱皮带,发动机被启动。
MGU内部的定子为三相绕组。
三相屏蔽电缆连接在SGCM上,输出/输入36V交流电,转子线圈在SGCM的控制下产生磁场。
当MGU作为起动机使用时,SGCM需要知道转子的位置和角度,以确定转子的旋转方向,以便通过控制三相绕组交流电通电的顺序控制转子的转动方向,并通过控制三相绕组内电流的大小控制旋转磁场的大小,来控制起动机的转速。
在MGU的内部安装有角位置传感器。
U0为输入信号,U1为正弦信号输出,U2为余弦信号输出。
也就是说,U0为传感器转子随起动机转子同时转动时产生的电压,U1/U2是传感器定子线圈感应产生的电压。
SGCM根据输入信号和两个输出信号的相位关系来判断转子的旋转方向。
3、驱动皮带
驱动皮带有7个齿,其材料为人造纤维(芳纶,一种高性能的特种纤维,全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”),具有韧性好,重量轻,可承受高负载的特点。
在电动机/发电机转动时,为了适应所产生的高转矩,在驱动皮带上装有两个皮带张紧器,张紧器带有液压减震杆。
张紧器的作用是双向的,可以在发动机驱动和电动机/发电机驱动时对驱动皮带起到张紧的作用。
双向张紧器的布置示意图如图。
驱动皮带有7个齿
4、起动机/发电机控制模块
控制模块安装在发动机舱内,内部是32位处理器。
三相电缆安装在SGCM的顶部,是同轴屏蔽电缆,蓝色线表示电缆内部的电源线是中间过渡电压电源线(GM将车用直流电定义为三种类型:
0~30VDC为低电压;
30~60VDC为中间电压,使用蓝色电缆;
60VDC以上为高电压,使用橙色电缆)。
电缆包括内部导线和外层接地屏蔽。
(1)SGCM作为逆变器的工作原理如下图,当MGU作为起动机时,SGCM要将混合动力电池组36V的直流电转换成三相的交流电,以驱动MGU。
SGCM此时是一个逆变器,将36VDC直流电转换成36VAC交流电。
(2)
当MGU作为发电机使用时,SGCM要将发电机产生的交流电转换成36V直流电,此时SGCM作为一个整流器使用,周时SGCM再将直流电分配到12V系统和36V系统中去。
SGCM作为整流器和电压转换器,其工作原理如下图。
SGCM内部有36VDC到12VDC电压转换器,12V系统给12V蓄电池充电及车辆其他电器使用,36V系统给混合动力电池组进行充电。
SGCM做电压变换和整流器的功能
(3)SGCM在12V系统电力不足时,模块内的辅助电源模块将36V直流电源转变为12V直流电源,将36V的混合动力电池组的电能补充到12V系统中去。
(
4)在模块工作时,发动机冷却液流经SGCM,以降低它的工作温度,SGCM驱动一个辅助冷却泵,保证在发动机停止工作时冷却液仍然可以流过SGCM。
(5)控制自动变速器辅助油泵工作。
(6)控制空调系统中的加热器冷却液泵。
(7)控制制动系统中的坡路保持电磁阀。
(8)在SGCM直流电缆端子盒盖下方,有一个可维修的175A保险丝(GM零件号15305191),避免车辆的12V电气系统电流过大。
(9)起动机/发电机控制模块内部有两个温度传感器,用于检测模块的工作温度。
SGCM控制框图:
SGCM和MGU控制电路
角位置传感器电路图:
(三)Hybrid-混合动力36VNiMH电池组
混合动力车辆使用的是高效、长寿命的镍氨电池组(Ni-MH),能量以化学方式存储在电池组中,在混合动力系统需要时,再将化学能转换成直流电,供车辆使用。
在电池组上有通风装置和一个电池组分离控制模块(BatteryDisconnectControlMod-ule)
1.电池组
混合动力电池组是由三块12V电池串联连接组成的,每一块12V电池都有一个电池护罩与电池固定在一起,电池将直流电能以化学方式存储起来。
电池组内部部件如图3-2-20所示。
要注意电池护罩上的电源极性符号,图3-2-21中电池组接头的正极柱已经被拆掉。
2、混合动力电池组的控制
(1)
电压传感器
电压传感器监测每一块12V电池的电压变化,信号提供给电池组分离控制模块,三块电池上各有一个电压传感器,电池组分离控制模块分别监测每一块电池的工作状态及电压变化情况。
电流传感器
电流传感器为感应型传感器,安装在电池组分离控制模块内部,用来诊断混合动力电池组的功能。
电流传感器用于检测36V电池组输入/输出电流的大小。
(3)
电池组温度传感器
电池组共有6个温度传感器,每一个12V电池上有两个。
传感器为热敏电阻式,用来监测每一个电池的温度变化,信号输入给电池组分离控制模块。
(4)
电池组分离控制模块
电池组分离控制模块,也叫电池能量控制模块,位于蓄电池组旁边。
模块上有一个可拆卸的金属盖,当拆开金属盖后,一个弹簧开关断开流向SGCM的电流。
电池组分离控制模块通过GMLAN与车辆其他系统进行通信,其主要作用是控制混合动力电池组电源的供给或切断,同时也监测电池组的工作状态。
(5)电池组冷却风扇
电池组冷却风扇给电池组持续冷却,冷却风扇只能作为总成进行维修。
电池组分离控制模块通过脉宽调制信号控制风扇的转速。
2、电池组控制电路图
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