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汽车智能启停系统分析

2021-09-25宋丹丹

农机使用与维修 2021年9期
关键词:蓄电池自动发动机

杨 涛,宋丹丹

(河南交通职业技术学院,郑州 450000)

0 引言

汽车启停系统可以减少行驶中的能量消耗,通过对制动和怠速过程的能量再回收,达到节约能源、减轻污染排放的目的。目前在很多汽车产品中都采用了该系统,由于启停系统通过合理设计使得汽车在停车时发动机熄火、再次起步时再重新让发动机运转起来提供动力,在方便地满足驾驶员的驾驶需要的同时,达到节约燃油的目的。本文以上汽大众Passat GP车型为例,对启停系统做以介绍。

1 启停功能的关闭与开启

在使用过程中,驾驶员通过驾驶室内的启停系统关闭按键可以手动关闭该功能,按键如图1所示

图1 启停系统关闭按键图示

如果驾驶员想要开启启停系统,只需将点火钥匙拔出,然后再插入,即可轻松开启,或是在行驶过程只要汽车速度大于3 m·s-1,并且能保持4 s,那么车辆的启停功能也会自动开启。

下面以图示形式说明汽车启停系统的工作过程。对于MQ(手动横置变速箱),工作过程如图2所示。而对于DSG(双离合器变速箱)来说,工作过程如图3所示。

图2 MQ启停系统工作过程

图3 DSG启停系统工作过程

2 启停系统结构与工作条件

启停系统结构原理图如图4所示。E693表示启停系统关闭开关,该开关开启,启停系统关闭;F36、G79分别表示离合器开关和加速踏板;G62表示发动机冷却液温度;G701表示空挡位置;J623表示发动机控制单元;B表示发电机;J500表示电子机械转向控制单元;J104表示ABS控制单元;J367表示蓄电池监测控制单元;J791表示汽车泊车系统;J533表示网关;J519表示车载网络;J234表示安全气囊;J255表示自动空调;J285表示组合仪表;A19表示DC/DC稳压器。

2.1 影响启停系统功能的因素

根据图4分析可知,在实际工作过程中,影响启停系统功能的因素主要有以下各方面:

(1)汽车启停功能按键是否关闭以及加速踏板位置;

(2)制动灯开关所处状态;

(3)调车识别,则禁止停止发动机;

(4)发动机冷却液温度是否处于正常范围内;

(5)蓄电池充电状态是否符合要求,充电量SOC≥60%;

将Bcap-37细胞以每孔5×105细胞接种于6孔板,将细胞分为给药组和正常对照组,每组设2复孔,实验重复3次。根据MTT实验所得IC50,分别加入含终浓度为0和25 mg·L-1的36号化合物的培养液,孵育36 h后,胰酶消化细胞。按细胞周期与细胞凋亡检测试剂盒操作说明向细胞悬浮液中加入PI染色液,37℃避光温育30 min,于流式细胞仪上检测细胞周期,艾森NovoExpress流式软件处理得细胞周期分布图。

(6)风窗玻璃加热功能是否打开;

(7)如发电机负荷>85%,则需要发动机怠速提高;

(8)室内空调设定温度是否合适,主要根据室内外温差来判别,一般热温差和冷温差要分别小于10 ℃和8 ℃;

(9)安全气囊系统通过识别到的碰撞信号来控制启停功能锁闭;

(10)制动系统中的真空传感器;

(11)在具体的驾驶中如转弯角大于270°或是车辆出现倾斜角度大于10%,均要求禁止停止发动机,以保证行车安全。

另外,也会通过安全带的识别来控制是否允许启动系统。

2.2 系统锁闭状态下启停系统失效情况

当系统的状态是闭锁时,下面的这些行为或是条件也会造成启停系统工作失效:

(2)检测到蓄电池的充电状态不佳,已无法再次启动发动机;

(3)前、后窗除霜功能开启;

(4)室内空调设定温度与实际温度的温差大于8 ℃;

(5)当前发动机转速大于1 200 r·min-1。

2.3 发动机自动重启的条件

而在行驶中,如果满足下列条件,发动机即会自动重启:

(1)汽车需要使用转向或是制动助力时,如车辆停在坡道上发生后溜,只要汽车后溜速度大于 5 km·h-1,则发动机会强行介入启动;

(2)如果检测到发动机冷却液温度处于运行范围(25~100 ℃)外,则发动机会自动重新启动;

(3)汽车制动时制动助力不足,无法满足安全行驶需要;

(4)检测到蓄电池充电不足,需要重新启动发动机;

(5)驾驶室内对于空调的需求增大时,如启动了除霜键或是鼓风机风速短时间内快速增大 4 级、出风口温度与室内温差超过 8 ℃等。

3 蓄电池管理

对于汽车启停系统,需要准确及时地评估蓄电池的状态,以保证发动机的顺利启动和汽车的正常行驶。对于大众汽车来说,完成监测蓄电池状态的部件就是蓄电池监控控制器 J367 BDM,把评估蓄电池状态的过程称为起动电压预测。并且,在实际工作中根据具体情况来决定启停系统是否能够正常工作,如汽车停止时启用了启停系统,若此时用电负荷较大,就需要关闭某些用电设备来保证蓄电池的电量足够启动发动机。

蓄电池监控控制器J367的主要作用是检测蓄电池的相关数据,具体包括蓄电池电流、蓄电池电压和蓄电池温度,将这些数据通过LIN线传输给网关J533,在网关J533中集成有蓄电池管理模块J520,而J520中则存储了蓄电池的所有数据。

3.1 蓄电池电流的检测

蓄电池电流的测量是通过直接测量蓄电池负极上流入或流出的电流。对于自动启停系统,不管是流入还是流出电流,都是需要流经蓄电池监控控制器J367到达负极的,而这里是一个毫欧级别的分流电阻来准确显示的,进而准确计算出蓄电池电流。

3.2 蓄电池电压的检测

蓄电池电压的测量可以直接测量蓄电池正极柱与J367间的电压值即可。

3.3 蓄电池温度的检测

在J367内有一负温度系数热敏电阻的温度传感器,它可以直接用于测量蓄电池的温度。

3.4 其它注意事项

(1)对于自动启停系统来说,如果蓄电池监控控制器 J367发生损坏,那么就不能准确获得蓄电池状态数据,这时汽车启停系统就会自动关闭;(2)由于蓄电池负极连接有电池监控控制器 J367BDM,在利用外接充电器对蓄电池充电时,要将充电器的负极通过车身搭铁来接地,而不能直接接在蓄电池负极上,否则会造成电流不流经 J367BDM,无法检测到电流值,需要重新判断蓄电池的充电状态;(3)在更换了新的蓄电池后,必须通过引导型故障查询来对蓄电池的相关信息进行编码和匹配,而BDM也需要基本设定,需要编码和匹配的蓄电池信息包括蓄电池容量、制造商等数据。

为了保证发动机启动时车辆的舒适性,系统还配备有稳压器,使得启动/停止系统在任何模式下均可获得稳定的电压,以保证用电器的正常。

4 结语

本文以上汽大众Passat GP车型为例介绍了启停系统的功能、组成、工作过程、蓄电池管理及目前大众各平台启停系统功能的对比,对于汽车启停系统有了更加深刻的了解和认识。

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