ISG混动四驱（一）：系统架构及工作模式

自从比亚迪几年前用唐打出了“542”的名号后，“混合动力”与“四驱”就结下了不解之缘，国内主机厂一窝蜂的上马了一批混动四驱车型。

这批混动四驱基本上可视为同一条技术路线——前轴使用混合动力总成，搭配后轴单驱动电机。不同主机厂的技术差异主要体现在前轴的混动构型，根据各家的技术储备，前轴一般可选择P0（BSG）、P1（ISG）、P2、P3。

本系列将主要介绍前轴P1（ISG）构型+后轴P4驱动电机的混动四驱方案。

一.ISG混合动力

图 1 ISG混合动力

ISG混动构型中，发动机与电机以同轴并联的方式耦合，然后通过离合器输出扭矩到变速器。ISG构型可以实现自动启停、辅助驱动及再生制动功能，能够应用于各类自动变速箱。

ISG混动构型的优势在于结构紧凑，技术难度较小，可基于现有发动机、变速箱进行开发，但节油效率受限。

二.电后驱

图 2 电后驱结构类型

所谓平行轴式指驱动电机的输出轴与差速器轴线平行但不同轴，而同轴式指驱动电机的输出轴与产素齐轴线同轴。显而易见，同轴式电后驱集成度更高，同时技术难度及成本更高。

三.ISG混动四驱架构

将前轴的ISG混动模块和后轴的电驱动模块组合起来就形成了一套基本的ISG混动四驱架构，具体见下图3。

图 3 ISG混动四驱架构

四.ISG混动四驱工作模式

1. 纯电动模式

1. 串联发电模式

1. AWD并联驱动模式

1. 前驱并联发电模式

1. 前驱并联驱动模式

1. 发动机单独驱动模式

1. 再生制动模式

1. 发动机启动动态模式

1. 发动机关闭动态模式
2. 车辆停车模式

图 4 ISG工作模式使用工况

• 在低速、低载荷工况，进入纯电动模式运行，可避免发动机工作在低转速、低扭矩的低效率区域；
• 在低速、低载荷、SoC低时，进入串联发电模式，此时可控制发动机和电机在系统效率最优点工作；
• 在中速、低载荷工况，进入前驱并联发电模式，此时电机调节发动机工作点，使发动机工作在比较高的效率点；
• 在急加速工况，进入混动四驱模式，此时发动机、ISG和后轴电机均参与驱动；
• 在高速工况，进入前驱并联驱动模式，发动机和ISG参与驱动；
• 当踩下制动踏板或松开油门踏板时，在一定车速范围内可进入制动能量回收模式；
• 当ISG能在短时间内快速启动发动机，因此可实现怠速停机。