马自达创驰蓝天X发动机SPCCI技术与M-HYBRID轻混动力系统解析(六)

◆文/江苏 高惠民

(接上期)

六、马自达轻混合动力系统(M-HYBRID)

国产新型长安马自达3-昂克赛拉与CX-30，搭载全球首款SKYACTIV-X 压燃发动机和24V轻混合动力系统，马自达这套M-HYBRID(Micro Hybrid)系统在能每种场景中都收集减速能量，并利用这些能量，如图73所示。

图73 M-HYBRID系统能量利用场景图

M-HYBRID系统引入减速再生制动，踩下制动踏板时收集制动能量，如图74所示；引入B-ISG，从智能怠速停止系统重新启动发动机时， B-ISG 被用作启动机启动发动机且更安静，更稳定，如图75所示,( B-SIG,Belt-driven Integrated Started Generator, 皮带驱动启动/发电机) 。B-ISG辅助扭矩，提高燃油经济性。(这套24V轻混系统能够额外提供5-6kW(7-8hp)最大功率和61N·m峰值扭矩的动力输出),如图76所示。

图74 再生制动运行条件

图75 智能怠速启停条件

图76 B-ISG扭矩辅助条件

1.马自达M-HYBRID轻混动力系统组成

马自达M-HYBRID轻混动力系统组成以及安装位置如图77所示。图78是马自达M-HYBRI轻混动力系统与减速能量回收制动(i-ELOOP)系统对比，其系统电路原理如图79所示。

图77 M-HYBRID轻混动力系统组成

图78 M-HYBRID与i-ELOOP系统功能对比

图79 M-HYBRID系统电路原理图

马自达M-HYBRID轻混动力系统工作模式如下：

(1)IG-关闭/ACC/IG-打开，如图80所示。由铅蓄电池向12V部件供电；锂离子电池继电器断开。

图80 IG-关闭/ACC/IG-打开工作模式

(2)发动机启动，如图81所示。启动机由铅蓄电池供电。

图81 发动机启动工作模式

(3)发动机运行→发电(当SOC下降时)，如图82所示。 B-ISG发电、为锂离子电池充电并为电气元件供电。

图82 发动机运行发电工作模式

(4)扭矩协助，如图83所示。动力由锂离子电池提供至B-ISG。

图83 扭矩协助工作模式

(5)发动机运行→不发电,如图84所示。锂离子电池通过DC-DC为电气元件供电。铅蓄电池不放电。

图84 发动机运行但不发电工作模式

(6)减速发电 如图85所示。减速再生过程中，B-ISG产生电力，为锂离子电池充电，并向电气元件供电。条件：SOC低于79%。

图85 减速发电工作模式

(7)在智能怠速停止过程中，如图86所示。锂离子电池通过DC-DC向电气元件供电，铅蓄电池不放电。

图86 在智能怠速停止过程工作模式

(8)发动机从智能怠速停止状态重新启动，如图87所示。从锂离子电池向B-ISG供电，并通过DC-DC向电气元件供电。

图87 发动机从智能怠速停止状态重新启动工作模式

2.B-ISG(皮带驱动启动/发电机)

(1)功能

①发电(与交流发电机相同) ；

②再生能量回收(与减速能量回收制动(i-ELOOP)相同) ；

③动力辅助，最大电机辅助：5-6kW(7-8hp)→仅辅助；

④智能怠速停止状态的启动发动机(不是启动机马达)。

(2)B-ISG结构

B-ISG由逆变部分(控制部分)和电机本体部分组成，如图88所示。图89是B-ISG逆变部分(控制部分)组成。图90是B-ISG电路框图。B-ISG安装位置如图91所示。在B-ISG正上方有一个散热器的冷却加注口,如图92所示，加注冷却液时注意不要溢出。

图88 B-ISG组成结构

图89 B-ISG逆变器

图90 B-ISG电路框图

图91 B-ISG安装位置

图92 散热器的冷却加注口与B-ISG位置

B-ISG助力通过中央显示屏和MDARS确认电机辅助状态，如图93所示。

图93 B-ISG助力显示