目前,摩托车多采用独立的启动与发电系统,将两者合二为一的启动/发电一体化系统,可以简化结构、减少故障、降低成本、减轻车载质量,具有重要工程实践意义和价值。但启动/发电一体化也带来了新的问题:由于启动需输出足够的转矩以克服阻力矩驱动发动机曲轴转动;而发电时由于发动机工作转速变化范围很宽,容易造成输出电压过大的波动,较难实现恒压输出。因此,要实现其启动/发电一体化需要考虑两者的匹配设计问题。对此,本文特别是对其控制器进行了设计开发、分析和试验研究,主要内容包括:(1)针对某款摩托车启动/发电一体化系统的功能和使用要求,对其电机的槽级数、转子结构、永磁体体积、定子绕组及转子位置传感器等进行了基本的设计与分析。(2)对启动/发电一体化机的控制系统特点和各种影响因素进行了较深入的分析,提出并确定了其控制器硬件方案。特别针对其逆变电路与整流电路的一体化设计进行了多方案比较分析;在考虑系统低电压、大电流的特点基础上,对其MOSFET关键元器件进行了选型分析。并在充分考虑控制器可靠性与散热性的前提下,设计并绘制了印制电路板。(3)制定了启动、切换、发电过程的控制策略。启动阶段,采用改进PI控制策略,实现电流闭环控制,保证系统较好的启动性能;切换阶段,提出设置多个转速阀值进行启动、发电模式的切换方案,实现软件自动切换;发电阶段,对摩托车原发电控制方法进行了分析,并提出相应的改进方案,以提高其输出电压的品质。(4)采用模块化设计思路,对启动/发电一体化机控制系统的转子位置信号检测、电流闭环控制、调压控制等模块进行了程序编写与在线调试,完成了控制系统软件的设计与开发。(5)搭建了启动/发电一体化系统的调试系统和实车试验系统,并对其软/硬件进行调试与试验,初步验证了它们的实用性和有效性。本论文为摩托车启动/发电一体化系统的进一步产品化开发奠定了一定的基础,同时对类似产品开发也具有一定参考价值。