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随着各国油耗和排放法规的日趋严格,单纯依靠先进的内燃机燃烧技术已经显得捉襟见肘。在这样的背景下,发展混合动力系统成为目前的研究热点。而城市工况的交通拥堵,带来了怠速油耗的浪费,使得起停系统的应用成为有效的节油手段。起停技术作为微混,取消了怠速工况,在拥堵的城市工况可以节油3-5%。目前起停系统可以分为三类,分别是起动加强机起停系统、BSG(Belt Starter Generator)起停系统、缸内直喷起停系统。本文重点研究了BSG形式的起停技术,具体工作内容如下:介绍了BSG形式的起停系统的关键零部件组成,起停系统控制所需要引入的传感器和执行器信号,研究了起停系统起动和停止的控制策略,并按照使能条件和触发条件详细阐述。完成了起停系统控制器的软硬件开发,硬件电路部分实现了控制单元和功率驱动单元的集成,软件部分实现了基于PID的转速闭环方波控制。进行了电机转速闭环的空载试验,结果显示:空载情况下,电机可以在0.7秒以内转动到目标转速(500r/min),并在1.5秒以内稳定在该转速。这表明本文设计的PI控制器具有良好的起动响应速度。为了验证控制策略的可行性,利用整车动力学仿真软件ADVISOR对12V BSG起停系统进行仿真研究。在其中内置的INSIGHT模型上进行二次开发,建立了整车模型、发动机模型、变速箱模型、电机模型、电池模型、起停和转矩分配控制策略模型,并分析了不同测试循环下,BSG起停系统的节油效果。结果表明,起停系统的节油效果与怠速停机的时间成正比,怠速时间越长,节油效果越明显。NEDC测试循环下起停技术可以节油5%,BSG起停系统同时还具有制动能量回收的功能,制动能量回收带来的节油效果主要取决于减速制动工况的多少,减速制动工况越多,制动回收的能量越多,NEDC测试循环可以节油2.4%。将某款迈腾汽车上的发电机改造成起停电机,利用高性能的MOS管组成的三相逆变电路代替二极管整流桥。从而实现了起动和发电功能的双向控制,并对起停电机进行台架试验。测试了电机稳定在1000r/min时的带载能力,结果表明该转速下最大可带载5Nm的扭矩,以电机与发动机曲轴2.5:1的传动比计算,最大可在发动机曲轴端输出12.5Nm的扭矩。可满足摩托车和小排量汽车的起动需求。