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节能与新能源汽车年鉴

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苏州奥易克斯——增程器电控系统(APU-EMS)

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苏州奥易克斯——增程器电控系统(APU-EMS)

作者:
来源:
苏州奥易克斯汽车电子有限公司
日期:
2018/01/17 13:53
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一、成果简介

 

本成果可应用于增程式电动汽车(REEV)增程器的控制。REEV是一种串联式混合动力汽车,它的结构是在纯电动汽车的基础上增加一套增程器总成。增程器总成包括一台发动机、一台发电机(含发电机控制器GCU)和一套电控系统,可在必要时启动发电,用以驱动车辆,或者为动力电池充电。

 

REEV有许多突出的优势,和纯电动车相比,它携带电池更少,成本更低,续驶里程更长(接近传统汽车),对充电设施要求低,电池寿命长,也不容易出现安全问题。和深度混合动力汽车相比,REEV没有变速箱,也不需要动力耦合装置,结构简单;发动机不直接驱动车辆,控制系统简单;发动机始终工作在最佳工况点,适合采用小排量发动机,排放性和经济性都更好。

 

正是因为这些优势,许多有识之士都呼吁“十三五”期间我国应大力发展增程式电动汽车。中国工程院院士杨裕生多次在《中国科学报》上发表文章阐述这一观点。国家863计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长、清华大学汽车工程系教授欧阳明高也指出,未来我国混合动力系统研发的主要内容将是增程器、增程式混合动力系统、专用发动机总成、机电耦合装置、插电式混合动力系统等方面。在《中国制造2025》规划中,也明确提出对增程式电动汽车是重点支持方向。

 

苏州奥易克斯汽车电子有限公司的技术团队从2011年6月就开始了增程器相关技术的开发,并在2012年2月份完成了第一台增程式电动汽车样车的组装,参加了当年的北京国际车展,成为国内最早一批开展增程式电动汽车电控系统研制的团队之一。经过几年的开发,公司不仅完全掌握了增程器电控系统的核心控制策略,也解决了许多实车匹配中的技术难题,包括NVH优化、启动控制、排温控制等,并取得了多项相关专利,包括:

 

专利名称

类型

编号

授权日期

电动汽车的扭矩控制方法

发明专利

ZL201110104927.6

2014.10.8

增程器的工作模式控制方法

发明专利

ZL201110355225.5

2014.12.4

增程器的工况控制方法

发明专利

ZL201110354704.5

2015.4.1

一种増程器测试系统

发明专利

zl201210590680.8

2015.8.26

 

 

二、成果创新点及解决的难点问题

 

本成果主要创新点在于它是国内首个达到量产水平且控制策略最完善的增程器电控系统。本成果产品不是简单的原理验证系统,它解决了实车匹配过程中暴露出来的诸多技术难题,包括NVH优化、起动控制和排温控制等,也经历了高温、高原、高寒试验的检验,达到了动力性、经济性和驾驶性的最佳平衡。

 

增程式电动汽车的机舱布局完全不同于传统汽车,对NVH的要求也与普通汽车不同,因此增程式电动车的NVH优化不仅是个全新课题,而且难度更高。我公司技术人员对实车运行过程中产生的各种噪声、振动都进行了深入的测试和分析,并分别提出了切实有效的抑制方法,包括对发动机正时轮系材料、进排气系统、气门间隙和平衡轴进行调整以优化发动机本体噪声,对发动机悬置方案进行优化以减小发动机振动,对整车控制策略进行优化以消除共振噪声,等等。

 

在起动控制方面,由于增程式电动车用高压电机取代了传统起动机,所以需要对控制策略进行多项优化,比如:对发电机扭矩进行更为精细的控制以保证发动机平稳起动;对防反转逻辑进行了完善以保证起动效果,避免关机回火;加入二次清缸逻辑确保不会发生起动回火,等等。

 

(1)国际水平对比分析

得益于开发工作起步早、实车匹配经验充足,本成果在硬件平台先进性、软件控制策略完善性、环境适应性、质量稳定性等各个方面,都远远超过国内其他同类系统,而和国外同类产品基本处在同一水平上。

 

(2)成果应用情况

本成果已经应用于国内多个客户,包括一汽奔腾、吉利汽车、北汽新能源、中植客车、扬州亚星、川汽野马、汉腾汽车、五菱柳机等,并且实现了批量生产和销售。

 

(3)成果的产能建设情况

目前公司已建成两条国内最先进的汽车电控系统生产线,生产设备齐全,生产工艺和生产流程与国际大公司同等水平,人员配置合理,原材料供应充足、稳定,具备年产20万套的生产能力。

 

三、本成果的社会效益

 

① 本成果使我国掌握了国际同步的增程式电动汽车电控系统核心技术,提升了我国新能源汽车行业总体技术水平和自主创新能力,对我国新能源汽车产业的健康发展是有利的,也可以避免新能源汽车电控领域再度出现被国外公司垄断的局面。

 

② 本成果应用推广后,有利于社会总体的节能减排,有利于国家的绿色、可持续发展。

 

③ 本成果应用推广后,有利于减少社会车辆对石油资源的需求总量,降低我国石油资源对外依存度,缓解能源安全问题。

 

汽车工业是实体经济的龙头,新能源汽车是汽车工业的发展方向,也是国家确立的七大战略性新兴产业之一,和打造制造强国的十大突破口之一,实现增程式电动汽车电控系统核心技术的突破,对于国家战略的顺利实施有利,对于整个国民经济的提振作用也非常明显。

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