摘要：本文介绍本田汽车公司的4代集成式电机助力系统IMA以及集成式起动-发电机ISG，重点比较了雅阁和2006年款思域ISG的电机结构差异及其影响，讨论两款ISG的转矩能力和效率特性。

1本田汽车公司ISG的发展历程
    本田汽车公司致力于混合动力车开发，旗下的集成式电机助力系统（Integrated Motor Assist，以下简称为IMA）已经发展了4代，并全部实现了其应用车型的量产，受到市场的欢迎，在此研发领域中始终保持着领先地位。1997年本田汽车公司开发出第1代IMA系统，1999年应用该系统的音赛特（Insight）混合动力汽车在美国上市；2002年，装配了第2代IMA系统的思域（Civic）混合动力车投放市场；2005年，装备了第3代IMA系统的雅阁（Accord）中型混合动力车投放市场，深受消费者欢迎；2006年，第4代IMA混合动力系统又应用在2006年款思域（以下简称06思域）混合动力车上。

    作为IMA的核心装置，本田汽车公司的集成式起动一发电机（Integrated Starter Generator，以下简称为ISG）也经历了4代发展，推出了4款不同的ISG（图1），主要技术指标和结构数据见表1。这4款ISG都采用较低的直流电压供电，超薄盘式外形，定子铁心内／外径尺寸相同，组合定子铁心结构，集中绕组，强迫风冷。但它们也有一些不同之处：①音赛特和2002年款思域（以下简称02思域）ISG采用方波电流驱动的永磁无刷直流电机，而雅阁和06思域ISG采用性能更好的正弦波电流驱动的永磁同步电机；②音赛特、02思域和雅阁ISG定子绕组由圆导线制造，而06思域ISG则采用矩形扁平导体绕制，增加了导电面积，提高了槽满率；③前两款ISG转子为表贴式磁钢，后两款ISG转子则为内置式磁钢；④随着结构和材料的改进和进步，4款ISG的功率密度不断提高。

2结构比较
    永磁同步电机是ISG电机的发展方向。鉴于此，本文着重讨论本田汽车公司的第3, 4代雅阁和06思域ISG同步电机。图2为雅阁和06思域ISG转子的三维结构图。尽管两款ISG推出相差只有一年左右的时间，但在结构上有较大变化，主要表现在以下几方面。

2.1极／槽配合
    电机极槽数较多的优点是电磁转矩的平滑性好，电机结构紧凑，绕组端部变短，节省用铜；而不足之处是电机的弱磁能力下降，以及高速时由于电流频率增高而增加电机稳定控制的难度。雅阁ISG选用的极／槽配合为16/24, 06思域ISG改为12/18，后者由于极数减小使得电机的弱磁能力得以提高。表2给出了雅阁和思域ISG额定电流时的直、交轴电枢反应电感的有限元仿真结果。由表2可见，两电机的直轴电枢反应电感之比为2.46，使得06思域ISG的直轴电流弱磁能力明显增强，电机6 000 r/min时需要的弱磁电流比雅阁小16A左右，如图3所示；另一方面，06思域ISG的凸极比比雅阁ISG的值提高47%，磁阻转矩利用率增大。

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