GS4PHEV车型是基于GS4平台开发，保留原型车的造型、车身结构，对内饰进行了调整，主要改变原车的动力系统（GMC系统+电池系统），同时也包含空调、转向等系统和因这些系统变化而产生的车身、底盘等结构的变化，如图4～图6所示。
3.GS4PHEV的技术亮点
表1整车技术参数
图1发动机舱零件位置
（1）制动能量回收（如图8所示）节能降本
◆利用原装ESP模块和真空助力器，即可实现制动能量回收功能，低成本
◆把制动时浪费的能量转化为电能，增加续航里程，降低客户运行成本
◆在DVD屏可进行3种能量回收强度等级调节：无/低/高，用户
可根据实际需求选择不同模式（如图9所示）
┃图2车体布置概况
┃图3控制单元位置
┃图5机舱布置概况2
┃图4机舱布置概况1
◆制动能量回收系统可利用原装ESP模块和真空助力器即可实现，无须改装成本。RBS（再生制动系统）根据驾驶员制动需求，产生制动回馈扭矩，即转化为电能，增加续航里程，为客户省钱又省心，又具有ESP的性能
（2）阿特金森发动机技术：4A15K2发动机（如表2所示）
◆阿特金森发动机技术：采用阿特金森燃烧循环，压缩比高达13
◆低摩擦发动机技术：进排气双VVT、可变机油泵、滚子摇臂配气机构、正时链传动系统、OAP发电机、紧凑低张力附件系统等先进技术
┃图6仪表显示
┃图7整车拓扑图
┃图8能量回收
┃图9等级调节
表2技术参数
◆理想的动力及油耗：阿特金森循环发动机通过精确控制进气门晚关，增大发动机膨胀比，减少泵气损失，从而实现更高的燃烧效率。在获得低油耗的同时，通过混合动力系统的驱动电机来弥补阿特金森发动机低速扭矩，从而达到理想的动力及油耗性能
◆智能控制：配备1.5L四缸直列阿特金森发动机，在增程模式下带动发电机发电，为整车提供能量。在高速混动模式下，参与驱动整车前进，为整车提供充沛动力
由于在增程模式下，发电机不直接参与驱动，不受整车工况影响，可工作在最经济转速2800r/min，保持最佳发电效率。
（3）国内首创G-MC机电耦合系统
实现纯电、增程、混动多种驱动模式，动力驱动总成如图10所示。
图10动力驱动总成
防水防尘密封性达到世界顶级IP67标准。
◆多模式驱动：通过合理控制发动机、发电机和驱动电机的动力耦合输出，实现纯电动、串联、并联及混联等多种驱动模式
◆多功能集成：可实现驱动、变速传动、动力耦合、驻车等多种功能
◆先进的电机冷却技术：采用电机油冷技术，冷却效果优
◆模块化应用：结构紧凑，承载能力高，能够实现在跨平台车型上的模块化应用
驱动动力：自主知识产权的机电耦合系统（G-MC）。
图11PHEV车型驱动框图
表3主要元件说明
整车控制器拓扑图如图12所示，元件说明如表3所示。
（4）电池包（如图13所示）技术亮点
◆具有高能量（113Wh/kg）、高功率密度
◆采用液冷设计，温度可控，延长使用寿命
◆壳体采用新型材料，轻量化设计，降低成本，提高电动车续驶里程
◆IP67防护
◆采用广汽自主开发设计，拥有知识产权、高可靠性能的BMS
◆电池通过最近苛刻的强检要求，安全可靠
二、机电耦合系统（G-MC）
GS4PHEV采用1．5L阿特金森发动机和G-MC机电耦合系统，G-MC系统将发电机、驱动电机、离合器、传动齿轮以及差减集成为一体；该方案采用发动机与发电机同轴、双电机并排布置的结构，单速比传动，通过离合器/制动器的控制实现纯电动、増程、混动等多种模式，如图14所示。
图13电池模块组
图14传动路线简图
纯电动模式：
图15纯电动模式
低速增程模式：
离合器处于分离状态，发动机启动，驱动发电机发电，驱动电机驱动车辆行驶，如图16所示；该模式用于SOC较低时的低速行驶工况。
高速增程模式：
离合器接合，发动机输出动力部分驱动发电机发电，部分输出与驱动电机动力耦合，最后输出到差减，驱动车辆行驶，如图17所示；该模式用于SOC较低时的高速行驶工况。
图16低速增程模式
图17高速增程模式
表5模式对比
三种模式的对比如表5所示。
机电耦合系统（G-MC）主要元件（如图18所示）：
◆电机系统：驱动电机、发电机
◆离合器
◆传动系及P挡机构
◆壳体及其附件
◆油管组件
◆标准件
元件功能说明如表6所示。
压滤器处于GMC冷却油路中，作用是过滤油液中的杂质。
集成的电机如图20所示，电机说明如表7所示。
传动系实现将驱动电机、发动机动力耦合输出到驱动轴；P挡机构通过锁止驱动电机输出轴，实现P挡驻车；当配置离合器时，中间轴大齿轮同时与驱动电机输出轴齿轮和离合器从动齿轮啮合；当无离合器时，发动机无动力输出到传动系。
┃图18元件位置
离合器位于扭转减震器与发电机之间，为湿式多片离合器；离合器主动部分与输入轴相连，从动部分与中间轴齿轮相连，离合器总成与输入轴及轴承组成离合器组件；通过控制离合器的接合与分离，控制发动机动力是否输出到车轮参与驱动，从而实现驱动模式的切换。因G-MC离合器使用频率远低于常规的MT/AT变速器，故G-MC离合器寿命长。
CCU功能如下：
◆通过控制电子机油泵建立主回路油压和流量
◆通过控制电磁阀VBS调节电机冷却流量
表6主要元件功能说明
┃图19双电机布置
┃图20集成的电机
表7电机说明
┃图21冷却系统回路
◆监控系统的油压和油温
机电耦合变速器冷却系统原理：
G-MC冷却回路兼G-MC内部润滑功能、液压控制油路功能原理如图21、图22所示。
G-MC离合器接合，如图23所示。
┃图22冷却系统部件
┃图24电机控制器
通过图23分析可知离合器工作的基本条件：
◆SOC值较低（EMS需要工作）
◆车速高于一定数值（≥60km/h）
◆整车扭矩处于较低水平（检查整车负载和油门踏板深度）
除了以上3个条件外，还需保证整车无其他故障，方可保证整车可以进入混动状态。
三、集成电机控制系统
表8电机控制器技术参数
电机控制器的作用（如图25所示）：
◆接收整车命令
┃图25电机控制器功能作用
┃图26电机控制器连接
┃图28充电流程V0版
◆将直流电压转化为交流电压，控制电机在不同转速下的扭矩输出
◆将电机控制器系统的状态返回给整车
电机控制器主要部件功能。
IGBT：电机控制器的核心零部件为IGBT，控制器通过IGBT变频开关来控制电机的运行。
DC/DC：主要的功能是将高压电池的电转化成低压为蓄电池补充电量以及给整车低压用电器提供电能。
电机控制器通过高压三相线与G-MC的驱动电机模块、发电机模块连接，如图26所示。U、V、W三相连接的顺序必须与各模块相对应，反之，会造成电机反转。
温度1及温度2两组电阻在常温下阻值在100kΩ左右属正常。
一般情况下，如果出现温度过温、旋变反转、无法通信等常见故障时，应首先排查该段线路的导通情况。或者通过该处接插件，测量发电机或者电机控制器的信号值是否正常。
ISG旋变信号阻值测量表：
正弦信号：3到18脚（阻值：35Ω）
余弦信号：4到11脚（阻值：35Ω）
励磁信号：2到10脚（阻值：15Ω）
四、动力电池系统
（1）GS4PHEV电池因采用三元材料并且放电功率要求较高，采用液冷平台，相比风冷电池，接插件增加防水设计，内部增加液冷板，壳体需满足IP67的防水等级，控制方面增加水位漏液、冷却和加热的控制。
（2）GS4PHEV电池的布置选择在车身底盘处，支架螺栓固定，增加了行李箱的容积和为备胎预留放置空间。
动力电池系统布置在后排座椅底盘，由8个M12的固定螺栓固定，手动维护开关安装于右后排座下，需要拆下右后排座椅才能够进行拆装操作。
动力电池系统冷却方式为液冷，重量≤138kg，由88个三元电池单体电芯组装而成8个模组，标称电压为321V，正常电压范围为250～369V，瞬时最大放电功率为110kW。
动力电池系统为高压部件（充电机除外）提供能量。通过车载充电机储存电网电量，并且接收刹车制动能量回馈。
注意事项：长期存放不使用车辆时，请务必先充电至100%；每隔1个月定期对动力电池进行充电，否则可能会引起动力电池过放，降低动力电池性能。
新能源充电流程V0版如图28所示。
充电正常进行，需满足几个基本条件：
（1）车辆为OFF状态；
（2）CC导通到VCU/CP导通到OBC（CCS）；
（3）OBC与其他高压附近自检无问题；
（4）BMS与OBC正常通信且OBC与BMS之间硬件连接（高压）无问题。
充电结束条件：
◆SOC=100%
◆动力电池电压达到某定值
◆电芯单体电压达到某定值
责任编辑：彭菁
原文标题：广汽新能源汽车技术（上）
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