2.2.1 雙電壓系統(tǒng)

    在雙電壓系統(tǒng)中，把用電設(shè)備分成兩部分：中小功率負(fù)載由14v電壓供電，如室內(nèi)燈、中控鎖、收音機(jī)、儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等主要為車身電子設(shè)備；大功率負(fù)載，如電控機(jī)械制動(dòng)裝置、電控機(jī)械氣門正時(shí)裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控懸架等，主要為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備，由42v電壓供電。此雙電壓供電系統(tǒng)有兩個(gè)關(guān)鍵器件，一個(gè)是dc/dc變換器，它能把交流發(fā)電機(jī)輸出的42v高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4v的電壓。另一個(gè)，是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變 速器之間的起動(dòng)-發(fā)電機(jī)，借助一個(gè)半導(dǎo)體整流-逆變功率變換器，它不僅充當(dāng)交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出42v的高電壓，而且在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)還作為起動(dòng)機(jī)用。由于它是直接起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)間僅為0.5s，所以噪聲很小。

    2.2.2 起動(dòng)機(jī)／發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

    大功率起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)（integrated starter/alternator，isa）的轉(zhuǎn)矩特性一致，因此，集成兩種設(shè)備于一體在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線，isa讓內(nèi)燃機(jī)的速度達(dá)到600v/min的起動(dòng)速度，然后切換到發(fā)電模式。由于42v系統(tǒng)能夠提供足夠的電能，發(fā)動(dòng)機(jī)在極短的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)且 在點(diǎn)火前達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，這樣可以降低低轉(zhuǎn)速下的排放，換句話說，使得汽車重起動(dòng)變得更加容易。

    2.2.3 雙電壓系統(tǒng)中42v供電系統(tǒng)

    在運(yùn)行中，雙電壓系統(tǒng)的電壓隨著轉(zhuǎn)速變化而變化，電壓峰值對(duì)電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統(tǒng)中42v供電系統(tǒng)的變化曲線，非常清晰地顯示了在轉(zhuǎn)速急劇變化時(shí)電壓的瞬時(shí)值，此脈沖電壓峰值在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選擇電子電器元件時(shí)有著非常重要的參考價(jià)值。

    在仿真過程中，主要分兩種類型進(jìn)行。為了描述簡(jiǎn)單，這里將42v與14v分開進(jìn)行討論。第一種方法，全部打開所有的電子設(shè)備，可以觀察到整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)電子器件的電壓、電流波形，以及各個(gè)電子電器設(shè)備互相切換或同時(shí)打開時(shí)的電壓、電流波形。同時(shí)，很方便地觀察到在拋載狀況時(shí)的峰值電壓波形，局部拋載或全部拋載對(duì)系統(tǒng)的影響。

    2.2.4 14v供電系統(tǒng)

    14v電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，對(duì)波形要求甚高。若峰值電壓及電流產(chǎn)生嚴(yán)重的脈動(dòng)，使蓄電池兩端電壓產(chǎn)生脈動(dòng)干擾，控制單元搭鐵（蓄電池負(fù)極）電位也將隨之產(chǎn)生脈動(dòng)干擾。如果這個(gè)干擾脈沖幅值過大，就會(huì)造成原有信號(hào)的丟失，引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形，判定是否符合系統(tǒng)要求。14v線路上的電壓波形如圖6所示。

    2.3 對(duì)仿真模型進(jìn)行修改、檢驗(yàn)

    通過對(duì)系統(tǒng)的仿真，得出的初步結(jié)果往往不能與理想的目標(biāo)相一致，還需要通過分析研究，以及與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)系統(tǒng)原理或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修改。saber提供多種仿真分析，如：直流工作點(diǎn)分析、交流小信號(hào)分析、順態(tài)分析、蒙特卡羅分析（在模型參數(shù)值浮動(dòng)范圍內(nèi)隨機(jī)取樣，對(duì)所取的參數(shù)進(jìn)行分析，檢驗(yàn)器件參數(shù)在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)對(duì)輸出的影響）、零極點(diǎn)分析等。結(jié)合多種分析，加以對(duì)仿真模型的完善。

    3 結(jié)束語(yǔ)

    在新車型的開發(fā)中初步使用仿真技術(shù)已經(jīng)收到了一定的成效，特別是在選擇發(fā)電機(jī)容量參數(shù)上獲得了明顯的效果。仿真技術(shù)的應(yīng)用隨著經(jīng)驗(yàn)的豐富和積累，必將對(duì)汽車電子電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的先進(jìn)性及縮短開發(fā)周期起到重要的推動(dòng)作用。