汽車智能啟停系統(tǒng)分析

楊 濤，宋丹丹

(河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，鄭州 450000)

0 引言

汽車啟停系統(tǒng)可以減少行駛中的能量消耗，通過對制動和怠速過程的能量再回收，達(dá)到節(jié)約能源、減輕污染排放的目的。目前在很多汽車產(chǎn)品中都采用了該系統(tǒng)，由于啟停系統(tǒng)通過合理設(shè)計使得汽車在停車時發(fā)動機熄火、再次起步時再重新讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)起來提供動力，在方便地滿足駕駛員的駕駛需要的同時，達(dá)到節(jié)約燃油的目的。本文以上汽大眾Passat GP車型為例，對啟停系統(tǒng)做以介紹。

1 啟停功能的關(guān)閉與開啟

在使用過程中，駕駛員通過駕駛室內(nèi)的啟停系統(tǒng)關(guān)閉按鍵可以手動關(guān)閉該功能，按鍵如圖1所示

圖1 啟停系統(tǒng)關(guān)閉按鍵圖示

如果駕駛員想要開啟啟停系統(tǒng)，只需將點火鑰匙拔出，然后再插入，即可輕松開啟，或是在行駛過程只要汽車速度大于3 m·s-1，并且能保持4 s，那么車輛的啟停功能也會自動開啟。

下面以圖示形式說明汽車啟停系統(tǒng)的工作過程。對于MQ(手動橫置變速箱)，工作過程如圖2所示。而對于DSG(雙離合器變速箱)來說，工作過程如圖3所示。

圖2 MQ啟停系統(tǒng)工作過程

圖3 DSG啟停系統(tǒng)工作過程

2 啟停系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作條件

啟停系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖4所示。E693表示啟停系統(tǒng)關(guān)閉開關(guān)，該開關(guān)開啟，啟停系統(tǒng)關(guān)閉；F36、G79分別表示離合器開關(guān)和加速踏板；G62表示發(fā)動機冷卻液溫度；G701表示空擋位置；J623表示發(fā)動機控制單元；B表示發(fā)電機；J500表示電子機械轉(zhuǎn)向控制單元；J104表示ABS控制單元；J367表示蓄電池監(jiān)測控制單元；J791表示汽車泊車系統(tǒng)；J533表示網(wǎng)關(guān)；J519表示車載網(wǎng)絡(luò)；J234表示安全氣囊；J255表示自動空調(diào)；J285表示組合儀表；A19表示DC/DC穩(wěn)壓器。

2.1 影響啟停系統(tǒng)功能的因素

根據(jù)圖4分析可知，在實際工作過程中，影響啟停系統(tǒng)功能的因素主要有以下各方面：

(1)汽車啟停功能按鍵是否關(guān)閉以及加速踏板位置；

(2)制動燈開關(guān)所處狀態(tài)；

(3)調(diào)車識別，則禁止停止發(fā)動機；

(4)發(fā)動機冷卻液溫度是否處于正常范圍內(nèi)；

(5)蓄電池充電狀態(tài)是否符合要求，充電量SOC≥60%；

將Bcap-37細(xì)胞以每孔5×105細(xì)胞接種于6孔板，將細(xì)胞分為給藥組和正常對照組，每組設(shè)2復(fù)孔，實驗重復(fù)3次。根據(jù)MTT實驗所得IC50，分別加入含終濃度為0和25 mg·L-1的36號化合物的培養(yǎng)液，孵育36 h后，胰酶消化細(xì)胞。按細(xì)胞周期與細(xì)胞凋亡檢測試劑盒操作說明向細(xì)胞懸浮液中加入PI染色液，37℃避光溫育30 min，于流式細(xì)胞儀上檢測細(xì)胞周期，艾森NovoExpress流式軟件處理得細(xì)胞周期分布圖。

(6)風(fēng)窗玻璃加熱功能是否打開；

(7)如發(fā)電機負(fù)荷>85%，則需要發(fā)動機怠速提高；

(8)室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度是否合適，主要根據(jù)室內(nèi)外溫差來判別，一般熱溫差和冷溫差要分別小于10 ℃和8 ℃；

(9)安全氣囊系統(tǒng)通過識別到的碰撞信號來控制啟停功能鎖閉；

(10)制動系統(tǒng)中的真空傳感器；

(11)在具體的駕駛中如轉(zhuǎn)彎角大于270°或是車輛出現(xiàn)傾斜角度大于10%，均要求禁止停止發(fā)動機，以保證行車安全。

另外，也會通過安全帶的識別來控制是否允許啟動系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)鎖閉狀態(tài)下啟停系統(tǒng)失效情況

當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)是閉鎖時，下面的這些行為或是條件也會造成啟停系統(tǒng)工作失效：

(2)檢測到蓄電池的充電狀態(tài)不佳，已無法再次啟動發(fā)動機；

(3)前、后窗除霜功能開啟；

(4)室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度與實際溫度的溫差大于8 ℃；

(5)當(dāng)前發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于1 200 r·min-1。

2.3 發(fā)動機自動重啟的條件

而在行駛中，如果滿足下列條件，發(fā)動機即會自動重啟：

(1)汽車需要使用轉(zhuǎn)向或是制動助力時，如車輛停在坡道上發(fā)生后溜，只要汽車后溜速度大于 5 km·h-1，則發(fā)動機會強行介入啟動；

(2)如果檢測到發(fā)動機冷卻液溫度處于運行范圍(25～100 ℃)外，則發(fā)動機會自動重新啟動；

(3)汽車制動時制動助力不足，無法滿足安全行駛需要；

(4)檢測到蓄電池充電不足，需要重新啟動發(fā)動機；

(5)駕駛室內(nèi)對于空調(diào)的需求增大時，如啟動了除霜鍵或是鼓風(fēng)機風(fēng)速短時間內(nèi)快速增大 4 級、出風(fēng)口溫度與室內(nèi)溫差超過 8 ℃等。

3 蓄電池管理

對于汽車啟停系統(tǒng)，需要準(zhǔn)確及時地評估蓄電池的狀態(tài)，以保證發(fā)動機的順利啟動和汽車的正常行駛。對于大眾汽車來說，完成監(jiān)測蓄電池狀態(tài)的部件就是蓄電池監(jiān)控控制器 J367 BDM，把評估蓄電池狀態(tài)的過程稱為起動電壓預(yù)測。并且，在實際工作中根據(jù)具體情況來決定啟停系統(tǒng)是否能夠正常工作，如汽車停止時啟用了啟停系統(tǒng)，若此時用電負(fù)荷較大，就需要關(guān)閉某些用電設(shè)備來保證蓄電池的電量足夠啟動發(fā)動機。

蓄電池監(jiān)控控制器J367的主要作用是檢測蓄電池的相關(guān)數(shù)據(jù)，具體包括蓄電池電流、蓄電池電壓和蓄電池溫度，將這些數(shù)據(jù)通過LIN線傳輸給網(wǎng)關(guān)J533，在網(wǎng)關(guān)J533中集成有蓄電池管理模塊J520，而J520中則存儲了蓄電池的所有數(shù)據(jù)。

3.1 蓄電池電流的檢測

蓄電池電流的測量是通過直接測量蓄電池負(fù)極上流入或流出的電流。對于自動啟停系統(tǒng)，不管是流入還是流出電流，都是需要流經(jīng)蓄電池監(jiān)控控制器J367到達(dá)負(fù)極的，而這里是一個毫歐級別的分流電阻來準(zhǔn)確顯示的，進(jìn)而準(zhǔn)確計算出蓄電池電流。

3.2 蓄電池電壓的檢測

蓄電池電壓的測量可以直接測量蓄電池正極柱與J367間的電壓值即可。

3.3 蓄電池溫度的檢測

在J367內(nèi)有一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度傳感器，它可以直接用于測量蓄電池的溫度。

3.4 其它注意事項

(1)對于自動啟停系統(tǒng)來說，如果蓄電池監(jiān)控控制器 J367發(fā)生損壞，那么就不能準(zhǔn)確獲得蓄電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，這時汽車啟停系統(tǒng)就會自動關(guān)閉；(2)由于蓄電池負(fù)極連接有電池監(jiān)控控制器 J367BDM，在利用外接充電器對蓄電池充電時，要將充電器的負(fù)極通過車身搭鐵來接地，而不能直接接在蓄電池負(fù)極上，否則會造成電流不流經(jīng) J367BDM，無法檢測到電流值，需要重新判斷蓄電池的充電狀態(tài)；(3)在更換了新的蓄電池后，必須通過引導(dǎo)型故障查詢來對蓄電池的相關(guān)信息進(jìn)行編碼和匹配，而BDM也需要基本設(shè)定，需要編碼和匹配的蓄電池信息包括蓄電池容量、制造商等數(shù)據(jù)。

為了保證發(fā)動機啟動時車輛的舒適性，系統(tǒng)還配備有穩(wěn)壓器，使得啟動/停止系統(tǒng)在任何模式下均可獲得穩(wěn)定的電壓，以保證用電器的正常。

4 結(jié)語

本文以上汽大眾Passat GP車型為例介紹了啟停系統(tǒng)的功能、組成、工作過程、蓄電池管理及目前大眾各平臺啟停系統(tǒng)功能的對比，對于汽車啟停系統(tǒng)有了更加深刻的了解和認(rèn)識。

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