48V混合動力系統以其出色的性價比，得到眾多整車廠的青睞，紛紛立項開發。作為入門級的混合動力，48V系統可謂“麻雀雖小，五臟俱全”，在系統集成工作上的復雜程度與混動界的“大哥”們——深度混合動力（sHEV）以及插電式混合動力（PHEV）相比，一點兒都不遜色。各位看官可能要問，那48V系統集成都干點啥呢？

圖1 第一代48V混合動力系統架構

各位稍安勿躁，在詳述系統集成工作之前，我們要先了解下48V系統本身，請大家出門左轉，公眾號上之前發過一篇 ——《48V系統的前世今生》，從這篇介紹大家可以知道，作為混合動力系統中的一員，48V系統的功能十分豐富?！耙粋€好漢十個幫”，每個功能的實現都離不開江湖上的兄弟們 —— 整車上其他子系統或部件的配合。這些“兄弟們”大體包括：

48V系統核心零部件—— 整車控制器，電機，電池和DC/DC等；

動力傳動系統上其他相關子部件—— 發動機控制系統，變速箱控制系統，底盤和轉向系統等；

車輛其他相關子系統—— 儀表顯示，人機操作等。

我們要做48V系統集成，就是要讓這些“兄弟們”在車上形成默契，密切配合，從而確保整車實現節油，減排以及給駕駛員帶來新的駕駛體驗等目標。

“默契”的第一步，是兄弟們都得上車，在車上有一席之地——即機械集成。像發動機，變速箱等這些混跡于車上多年的老兵油子自然不用管他們，但48V電機，48V電池和DC/DC等新兵蛋子，就要仔細考慮了。

48V電機要和發動機呆在一起，還得忍受其粗暴的脾氣——惡劣的振動和熱環境，因此電機安裝位置，安裝臂等都要細細考量。電機通過帶輪和皮帶幫助車輛加速或制動，掛在發動機的前端輪系上的各位兄弟們都與之瓜葛，因此前端輪系上每個部件的軸荷、壽命等需要重新計算和校核。皮帶本身也要加強，皮帶的小跟班——張緊輪，也要鳥槍換炮，升級為雙向張緊輪。

圖2 電機機械集成和發動機前端輪系

48V電池和DC/DC的機械集成相對簡單，只要能夠找到個合適的地方安身就可以了。當然，電池寶寶比較“嬌氣”，既怕冷又怕熱，安身的地方環境不能太過惡劣。好在與HEV或PHEV上面的體積較大的高壓電池兄弟相比，48V電池體積嬌小，后備箱側面、座椅下方等處都可以放得下。有些電池寶寶脾氣不大好，愛放臭氣（有排氣措施的電池），最好還是不要將其放到駕駛艙，或者放駕駛艙但增加特別措施，否則一不小心“薰”到駕駛員和乘客大人們就不好了。

圖3 48V電池和DCDC大小示意（在普通轎車后備箱中）

“默契”的第二步是兄弟們都得有吃有喝——即電氣集成。作為電子電氣部件，新兵蛋子們都需要從原車的12V供電系統中獲得電能，即“吃好”。除此之外，要想48V電機和DC/DC好好干活，還得“喝好”，即從48V電池中獲得48V電能。大家都要吃好喝好，但不能吃得浪費，也不能干擾別人吃不好，因此線束長度粗細，連接方式，分線盒，接地，電磁干擾等都是電氣集成需要考慮的問題。

“默契”的第三步是兄弟們一起干活，總要有說有笑，心情方才愉悅——即通訊集成。車上混跡多年的老兵油子們，早已聚成幾個小圈子，例如動力系統圈子（動力CAN網段），車身系統圈子（車身CAN網段）等，相互間交流也早已默契，新人來了不免尷尬。因此，一般的方案是新兵蛋子們組成獨立的小圈子，既不干擾老東西們（考慮通信負載率），又沒代溝（考慮功能相關性），說起話兒來滿心歡喜。當然，圈子之間不能完全相互隔絕，48V子部件在自己小圈子內單獨玩耍將一事無成。如何讓“圈子”間有必要的交流，保障48V系統功能順利實現，也是通信集成重點要考慮的問題。

圖4 通訊集成方案

“默契”的第四步，也是最重要的一步，是兄弟們要在“大哥”的協調下分工合作， 48V系統才能順利運轉——即功能集成。

首先要選“大哥”，選大哥是件大事兒，草率不得。目前有幾種可行的方案：一是請個外來的大哥，把新兵蛋子們和老兵油子們都管理起來，即獨立HCU方案；二是在老兵油子中選個合適的當“大哥”，目前絕大多數的選擇是發動機控制器ECU。方案二的好處不言而喻：省錢，因此該方案既是我們目前主推的方案，亦為市場上主流的方案；三是力捧新人，在新兵蛋子中選一個姿色、氣質和實力俱佳的小兄弟，重點培養，成為大哥。所謂姿色，看其功能擴展潛力；所謂氣質，看其在系統中位置和擔當；所謂實力，看其混合動力核心控制策略成熟度。方案三符合未來整車電子電器架構向“域”整合和域內控制發展的大趨勢，到底哪個小鮮肉能擔此大任，尚需時日才見分曉。

圖5 幾種48V混合動力整車控制器方案

當然，無論哪個當了大哥，都要提升自我，超越以前工作范圍，要用“硬實力”服眾。所謂大哥的“硬實力”包括：

混合動力系統子部件集成和協調能力 —— 無論新兵蛋子還是老兵油子，每個兄弟都有其自己的“個性”和棱角，把他們召集到一起就不是件容易的事情。不管是開始干活或干完活休息（系統喚醒、休眠及上下電），還是干活過程中可能產生的摩擦（電能管理和扭矩協調），“大哥”都得八面玲瓏，把各個環節管得井井有條。必要時，還得順著兄弟們的脾氣改變自己。

整車油耗優化的能力 —— 常言道巧婦難為無米之炊，對于48V系統，此話應改為巧婦難為“少米”之炊。所謂“少米”，是因為48V混動系統中的小兄弟們，與sHEV以及PHEV上那幾個新人相比，“塊頭”小了許多（主要指電機的功率扭矩能力，詳見《48V系統的前世今生》和《48V電機，你值得擁有》）。sHEV和PEHV上的“大哥”因為小弟們的能力出眾，在節油策略方面自可大開大闔，做得粗放些。48V系統的“大哥”則需精打細算，有效利用好每一個小兄弟，將其能力用在“刀刃”上，才能將整車的節油做到令人滿意。

整車排放優化的能力 —— 排放不同于油耗，后者是隨時間累積的結果，前者則往往是一著不慎，滿盤皆輸。在發動機啟動，催化器加熱，高速大負荷 ，瞬態負荷變化等工況下，發動機一不小心就會大量釋放出CO，NOX，PN等國家排放法規嚴令禁止的“不法分子”，令發動機兄弟頭疼不已。作為“大哥”，在混合動力控制策略中，必須好好“照顧”這些不法分子，讓他們遁于無形。

整車駕駛性提升的能力 —— 作為混合動力系統成員之一，48V系統自然不能僅僅在油耗、排放上顯身手，在整車加速、制動等方面的駕駛感受上，也要帶來一股清新之風。但駕駛性和油耗、排放等往往是魚和熊掌，難以兼得。對于48V系統，如能利用有限的“米”煮出一鍋好飯，色——油耗、香——排放、味——駕駛性，三者俱全，方顯大哥實力。

在線診斷和故障響應能力 —— 兄弟們常年辛苦干活，難免有個頭疼腦熱（出故障）。輕則降額，出工不出力；重則失效，徹底趴窩。作為“大哥”，此時須指揮若定，或讓兄弟們咬牙再堅持一會兒（Limphome），或讓其他兄弟設法代替（單動力源工作），或干脆全體休息（Shut down）。各種響應方案要一應俱全，既保護兄弟們不要受到傷害，又要把對駕駛員和乘客大人們的影響降到最低。同時“大哥”還要具備一雙慧眼，敏銳地觀察兄弟們干活過程中的一舉一動（系統合理性診斷），預判問題或將問題消滅在萌芽中。另外，國家新的排放法規對混合動力的系統和復雜零部件也提出了嚴苛要求（主要在OBD方面），作為“大哥”，自然要以身作則，高質量地實現OBD的各項要求。

實現系統功能安全目標 —— 48V系統麻雀雖小，出了意外仍會對駕駛員和乘客大人們造成嚴重傷害，因此安全問題不容小覷。完整的系統安全分析、對零部件深刻的理解、靈活系統安全方案、成熟的三層扭矩安全架構以及豐富的系統應用和驗證經驗，缺一不可，只有全面，才能讓“大哥”在功能安全領域獨領風騷。

“大哥”的硬實力要求如此之高，以至于在48V混動系統的江湖上，多少在sHEV或PHEV領域摸爬滾打多年的高手也不敢輕易挑戰“大哥”之位，只愿甘做其中一名小弟，即電機、電池、DC/DC…..跟著“大哥”開疆拓土，也只有少數功力深厚的大師才有實力染指并坐穩此位。

其次，一個好漢三個幫，一個全能的“大哥”，也需要給力的“小弟”鼎力相助才能成就48V系統的宏圖大業。功能集成的第二部分就是尋找或培養給力的“小弟”。對于新兵蛋子——電機、電池和DCDC等，一方面“大哥”需要尋找與之脾氣相投，八字相合的“小弟”（功能配合成熟）；另一方面，對于尚不爭氣“小弟”，“大哥”也要適當提出要求，促其進步（系統集成相關的功能需求）。對于老兵油子——發動機，變速箱，底盤和轉向等，“大哥”則需針對其脾氣秉性，制定方案，適當調整。根據車輛系統配置而采取靈活多變的系統方案是功能集成最終獲得成功的最重要因素。

圖6 系統集成需要考慮的問題

總結48V混合動力的系統集成，就是大哥帶著兄弟們，上車坐好，吃好喝好，說好聊好，合伙干好——即從機械集成，到電氣集成，到通訊集成，最后實現系統功能。每一步不得逾越，不得馬虎，更不得呆板應付。車輛配置變化萬千，48V系統集成既要能做到以不變應萬變（如核心控制算法的普遍適應性），又要能見招拆招，因車而異（如功能實現的多種方案和靈活的接口），才能最終保障節油，減排，提高駕駛性能等整車目標的順利實現，才能夠最終使得48V系統在混合動力技術中占有重要的一席之地。