1、別克君越混合動力汽車基本結構和組成一、BAS Hybrid系統特點和基本結構(一)特點別克君越(Buick Lacrosse )是上海通用汽車首款上市的混合動力車輛。使用的混合動力系統為BAS系統，即驅動皮帶-發電機-起動機(Belt Alternator Starter )系統。這是一種輕混合動力系統(Mild-Hybrid )。該混合動力車輛的主要目標 就是提高燃油經濟性和減少排放輸出。同時具有以下特點：?低阻力輪胎?空氣動力學設計?再生制動功能?減速斷油控制？車輛靜止時發動機關閉BAS混合動力車輛的特點就是由發動機提供主要的車輛動力，電 動馬達 提供車輛的輔助動力，同時電動馬達也替代了傳

2、統車輛的起動機和發電機。(二)Hybrid-GM BAS混合動力系統結構MGU（起動笈電機）SGCMUZ發電機顯制橫袂）3相電纜BAS混合動力車輛是由發動機提供主要的車輛動力，電動機 /發電機提 供車輛的輔助動力，同時電動機/發電機也替代了傳統車 輛的起動機和發電 機。主要組成部件：1、起動機 / 發電機總成 MGU （Motor Generator Unit ）2、驅動皮帶及雙向漲緊器總成3、起動機 / 發電機控制模塊SGC （ Starter/GeneratorControlModule ）4、36V銀氫電池組（NiMH 5、混合動力電池組分離控制模塊（Gen erator Battery

3、 PackDisconnectedControl Module ),也叫能量存儲控制模塊(ESCM6、12V電池二、別克君越混動汽車BAS Hybrid的系統組成和工作過程混合動力車輛在工作時，發動機和電動機/發電機之間是互相配 合工作的，下圖詳細說明了各系統的工作過程。圖中橫坐標代表時間，縱坐標代表車速。店a力電池|折炬節也控制耋削H 徒砸生柞卜的就逮職汕|ljiaMIBSSISlJr 祠斥謁“如型- ASL /電 Zhiiiw 幣啟供亦)T岫梓時缸功機瓷閉(一)工作過程1、車輛停止階段發動機進入自動停止模式(Auto Stop )，此時發動機處于關閉狀 態，沒 有燃油流向發動機，車上的一些

4、附件裝置像燈光系統，娛樂系 統等都由電瓶 進行供電。2、電動馬達短暫工作階段(Auto Start )當駕駛員松開制動踏板，或踩下加速踏板車輛需要起步時，電動 馬達帶動發動機運轉，燃油供應恢復，發動機自動啟動。另外，當滑行階段，車輛快要停止之前，電動馬達會帶動發動機轉動（發動機此時未供油），目的是使扭矩停價平順，駕駛性能更好。3、燃油供給階段此階段發動機正常工作，消耗燃油。4、電動助力階段當駕駛員踩下油門比較深時，通過電動馬達對車輛進行電動助力。5、智能充電階段在這一階段，電動馬達由發動機帶動旋轉，電池組盡可能地從系 統中獲得更多的充電機會。6、減速斷油階段當車輛進入滑行階段或停下來后， 發動

5、機被切斷燃油供應， 在某些滑 行期間，為了保證扭矩的平順性，電動馬達也將轉動。7、再生制動階段當車輛減速時，發動機停止供油，變矩器鎖止，車輛帶動發動機 轉 動，電動馬達此時作為發電機進行發電，發電機相當于車輛的負載， 對車輛又制動作用（類似于發動機制動），系統進入再生制動階段。（二）Hybrid-BAS系統主要元件1、Hybrid-混合動力系統元件起動機/發電機總成MGUMGU對于混合動力車輛來說，MGU既是起動機又是發電機。例如在車 輛等待信號燈期間，發動機停止工作，為了將車輛啟動，MGU扮演起動機的角色，直到發動機恢復燃油的供應：另外， MGU在發動機負載 較高 時提供電動助力。同時，MG

6、U也將發動機的機械動力轉換成三相 電力供應 以滿足車輛的需求。請注意，帶有屏蔽裝置的藍色三相電纜代表電纜中傳送的是中間級別電壓（36 V） o下圖所示2、MGU本組成丟體及定/繞組總成滑環及炭刷電動機/發電機總成的內部主要是由定子和轉子組成的,磁感應原理。(I )定子線圈應用的是電星型按法立F痢型接法PH-tf -jf8*AAFHPHAlf 7定子線圈也叫定子繞組或電樞繞組，由三組繞組組成，連接方式 分為星形接法和角形接法。(2)轉子線圈轉子線圈也稱為勵磁繞組，線圈通入直流電流，產生轉子磁場， 其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。 轉子旋轉時，轉子磁場隨 同一起旋 轉。每轉一周，磁感應線順序

7、切割定子的每相繞組，在三相 定子繞組內感應 出三相交流電勢。轉子磁場的強弱直接影響定子繞組 的電壓。發電機運行時，三相電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場；定子磁場和轉子磁場相互作用，會產生制動轉矩(3)工作原理當MGU作為發電機使用時三村愛流電MGU驅動皮帶帶動轉子轉動,磁場切割定子線圈，每一組定子線圈內都會生成交流電動勢，三組線圈會產生三相交流電 當MGU作為起動機使用時SGCM將36 V直流電源經過逆變變成三相交流電，并通過三相電纜加載在定子線圈上，每一組定子線圈上都會產生一個交替變換的磁場,SGCM腔制三相交流電的相位順序，就可以在電動機 /發電機內產生一個旋轉的磁場；該旋轉磁場與轉

8、子線圈內的磁場交互作用，就可以推動轉子按預設的方向轉動，于是MGU就變成了起動機，通 過驅皮帶，發動機被啟動。MGU內部的定子為三相繞組。三相屏蔽電 纜連接在SGCM上，輸出/輸入36 V交流電，轉子線圈在SGCM的控制下產生磁場。當MGU作為起動機使用時，SGCM需要知道轉子的位置和角度，以確定轉子的旋轉方向，以便通過控制三相繞組交流電通電的順序控制轉子的轉動方向，并通過控制三相繞組內電流的大小控制旋轉磁場的大小，來控制起動機的轉速。在MGU的內部安裝有角位置傳感器傳感曙激勵信號輸入信號-SIN信號輸用信號U廠CQS信兮輸出信號U0為輸入信號，U1為正弦信號輸出,U2為余弦信號輸出。也就是說

9、，U0為傳感器轉子隨起動機轉子同時轉動時產生的電壓，U1/U2是傳感器定子線圈感應產生的電壓SGCM根據輸入信號和兩個輸出信號的相位關系來判斷轉子的旋轉方向3、驅動皮帶驅動皮帶有7個齒，其材料為人造纖維（芳綸，一種高性能的 特種纖維，全稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”），具有韌性好，重量 輕，可承受高負載的特點。在電動機/發電機轉動時，為了適應所產 生的高轉矩，在驅動皮帶上裝有兩個皮帶張緊器，張緊器帶有液壓減震桿。張緊器的作用是雙向 的，可以在發動機驅動和電動機/發電機 驅動時對驅動皮帶起到張緊的作用。雙向張緊器的布置示意圖如圖驅動皮帶有7個齒4、起動機/發電機控制模塊控制模塊安裝在發動機艙內，內

10、部是 32位處理器。三相電纜安 裝在SGCM的頂部，是同軸屏蔽電纜，藍色線表示電纜內部的電源線是中間過渡 電壓電源線（GM將車用直流電定義為三種類型：0? 30V DC為低電壓；30?60V DC為中間電壓，使用藍色電纜；60V DC以上為高電壓，使用橙色電 纜)。電纜包括內部導線和外層接地屏蔽。(1) SGCM作為逆變器的工作原理如下圖，當MGU作為起動機 時，SGCM要將混合動力電池組36V的直流電轉換成三相的交流 電，以驅動MGU SGCMt匕時是一個逆變器，將 36V DC直流電轉 換成36V AC交流電。+ I2VH2V/77/77MO場效應管控制逆變器(2)當MGU作為發電機使用時

11、，SGCM要將發電機產生的交流電轉換成36V直流電，此時SGCM作為一個整流器使用，周時SGCM再將直流電分配到12V系統和36V系統中去。SGCM作為整流器和電壓轉換器，其工作原理如下圖。SGCM內部有36V DC到12VDC電壓轉換器，12V系統給12V蓄電池充電及車輛其他電器使用，36V系統給混合動力電池組進行充電。12V DCDC-DCSGCM36V DCSGCM做電壓變換和整流器的功能(3) SGCM在12V系統電力不足時，模塊內的輔助電源模塊將36V直流電源轉變為12V直流電源，將36V的混合動力電池組的電能 補充到12V系統 中去。(4)在模塊工作時，發動機冷卻液流經 SGCM以

12、降低它的工作溫度，SGCM驅動一個輔助冷卻泵(圖3-2-14 )，保證在發動機停止工作時 冷卻液仍然可以流過SGCMI控制自動變速器輔助油泵工作。控制空調系統中的加熱器冷卻液泵控制制動系統中的坡路保持電磁閥175A保險絲(GM(8)在SGCM直流電纜端子盒蓋下方，有一個可維修的 零件號15305191工避免車輛的12V電氣系統電流過大(9)起動機/發電機控制模塊內部有兩個溫度傳感器，用于檢測模塊的工作 溫度磁場控制SGCM空制框圖:晶!叟f.iMGU1三和兌流電tMGU12V電瓶引葷蓋開.關? G3GMLANSGCM電器HHVGMLAN一 HVAC水泵SGCr和MGI控制電路角位置傳感器電路圖

13、時 一一， r JsLIclIFIK*SV-B*?*04-DM54H FISAUZ0U2O 4KtS!wITrwKBFlss?f ?cTw.HUt尊i8疔2（三）Hybrid-混合動力36V NiMH 電池組混合動力車輛使用的是高效、長壽命的銀氨電池組（ Ni - MH ）,能量以化學方式存儲在電池組中，在混合動力系統需要時，再將化學能轉換成直流電，供車輛使用。在電池組上有通風裝置和一個電池組分離控制模塊（BatteryDisc onnect Con trol Mod-ule )NiMH電池組電池細分肉拎制模塊電池組通葡L扇1.電池組混合動力電池組是由三塊12 V電池串聯連接組成的，每一塊12

14、 V電池都有一個電池護罩與電池固定在一起，電池將直流電能以 化學方 式存儲起來。電池組內部部件如圖 3-2-20所示。要注意電池 護罩上的電源 極性符號，圖3-2-21中電池組接頭的正極柱已經被拆 掉。每組矩7電瓶都由兩塊仁V電瓶并聯組2、混合動力電池組的控制W電爪傳述簽(1)電壓傳感器電川誦應我的護曾電壓傳感器監測每一塊12V電池的電壓變化，信號提供給電池組分離控制模塊，三塊電池上各有一個電壓傳感器，電池組分離控制模塊分別監測每一塊電池的工作狀態及電壓變化情況(2)電流傳感器電流傳感器為感應型傳感器，安裝在電池組分離控制模塊內部，用來診斷混合動力電池組的功能。電流傳感器用于檢測36V電池組輸入/輸出電流的大小。(3)電池組溫度傳感器電池組共有6個溫度傳感器，每一個12V電池上有兩個。傳感器為熱敏電阻式，用來監測每一個電池的溫度變化，信號輸入給電池 組分離控制模塊。(4)電池組分離控制模塊電池組分離控制模塊，也叫電池能量控制模塊，位于蓄電池組旁邊。模塊上有一個可拆卸的金屬蓋，當拆開金屬蓋后，一個彈簧開關斷開流向SGCM的電流。電池組分離控制模塊通