48 V起动发电一体式电机提升发动机排温的试验研究

孙山峰，谢 辉，耿宗起，左 兰，陈秀梅

(1.天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072；2.潍柴动力股份有限公司，潍坊 261061)

0 概述

48 V微混技术被认为是一种高性价比的技术方案。采用P0结构，可在发动机改动较小的情况下，实现发动机快速起动、制动能量回收、加速助力、主动发电及稳态工况转移等功能，并获得一定的降油耗效果。因此，在乘用车领域，起动发电一体式电机(belt-driven starter generator, BSG)得到广泛的研究与应用[1-5]。

乘用车及N1类轻型汽车采用全球轻型车测试循环(world light-duty test cycle， WLTC)时冷起动阶段排气温度较低，不满足后处理系统起燃条件，尾气排放较高。文献[6]中对某1.4 L增压汽油机的研究表明，冷起动阶段的排放污染物占整个WLTC排放总量的70%以上，因此冷起动阶段的排放控制尤为关键。为缓解冷起动阶段排气污染物高的问题，当前主要的技术手段是通过调整柴油机喷油提前角、汽油机和气体机的点火提前角，配合进气节流阀或排气节流阀等技术手段，缩短冷起动阶段的持续时间，快速提升排气温度至后处理系统起燃温度。

本研究基于48 V BSG系统，开发了BSG电机在WLTC中的控制策略，并基于整车轮毂试验研究了BSG电机提升发动机排温的能力。

1 48 V BSG 系统

48 V BSG系统在整车原有12 V电路基础上增加48 V电池、48 V BSG电机及直流电(direct current， DC)转换器等48 V电路器件。

本文中所研究的48 V BSG系统采用P0结构，如图1所示[3]。BSG电机通过皮带与发动机前端曲轴轮系相连，传动比为3.2。BSG电机通过逆变器与 48 V 电池相连，48 V电池和12 V电池之间通过 DC/DC 转换器实现电压变换。

图……