汽車智能啟停系統技術探討

劉廣博（天津職業技術師范大學,天津　300222）

汽車智能啟停系統技術探討

劉廣博
（天津職業技術師范大學,天津300222）

摘要：環境問題是當前社會發展中最為突出的問題之一，環保理念深入人心，在這樣的背景下，每個國家都制定了嚴厲的汽車尾氣排放與油耗標準，汽車智能啟停技術對于減少汽車尾氣和降低油耗有著明顯的效果。本文首先介紹首先介紹技術的汽車智能啟停系統技術概念及其優點，然后分析啟停系統技術的現狀，最后探討汽車智能啟停系統技術的核心內容，并提出了自己的見解，希望能夠為環境保護發揮更好的技術功能。關鍵詞：智能；汽車啟停系統技術；探討

0　前言

直至2014年，我國民眾所持有的汽車數量已高達1.4億輛，汽車數量的增加在一定程度上造成了一些城市道路擁堵和對空氣造成比較厲害的污染，原本因為汽車數量的增多造成了城市交通堵塞，再加上汽車的低速慢行，汽車內燃油不充分，產生更多尾氣，造成更加嚴重的空氣污染。而汽車智能啟停系統的出現能夠在很大程度上解決這些問題，如果在行車過程中行車速度低于3米/秒和滿足一定條件的話，發動機就會在系統的命令下自動關閉，并且如果當駕駛員想啟動汽車時，汽車能夠快速啟動。

1　智能起停技術的優點

本文對汽車的智能啟停系統進行了詳細的研究，而且詳細地分析了該系統的關鍵技術，論述了該系統的控制邏輯，并對某品牌汽車進行了樣車改制及整車NEDC循環實驗。從實驗結果中可以看出，此智能啟停系統使得汽車耗油量比原來少4.20%。汽車在等待紅燈或者堵車等等情況下該系統能夠使發動機暫停工作，一旦汽車駕駛員想驅動汽車，該系統就會立刻啟動發動機。在城市工況時啟停系統能夠對油耗減小起到一定的幫助，也會降低汽車有害氣體的排放。啟停系統重混合和純電動技術方面具備顯著的長處，具有技術改進幅度小、油耗降低快、成本下降等等明顯的優勢，估計在2015～2016年面向市場的新車型很多都將智能啟停系統安裝在汽車上。該系統的完成方式主要有BSG（皮帶傳動啟動／發電一體化電機）和智能啟停技術兩種。

2　智能起停技術的現狀

與重混合和純電動技術相比，啟停系統具有明顯的非常明顯的特點和優點。隨著目前學者們逐漸深入研究還是發現了智能起停技術的一些不足之處。這些不足之去主要體現在三個方面。一方面裝備啟停系統的發動機的啟動非常的頻繁，這就對起動機的使用壽命的設計要求變得更高。智能啟停系統要求起動機耐久壽命達到非啟停車輛的21萬次以上，這就需要優化啟停系統所采用的材料和結構，需要由滾針軸承作為驅動齒輪的支承，同事還需要由高壽命材料來制作動鐵心和電刷，整車系統的電壓將會因起動機工作時產生大約600A的電流被瞬間拉低，從而使得發動機的啟動的頻繁化增加整車電壓過低帶來的EMS/TCU重啟的風險得以產生。第二方面由于啟停發動機頻繁啟動而造成普通富液式鉛酸蓄電池已經不再適用，于是對于車載電池也提出了更高要求。第三方面，由于智能啟停系統在發動機運行一停止一啟動過程中，會對駕乘舒適度有所影響，如何實現傳統車輛系統零件的通用性與智能啟停系統車輛也需要做出進一步研究與實驗。

3　汽車智能啟停系統技術

3.1智能啟停系統技術的構成

智能啟停技術的核心控制由EMS完成。對于整車啟停的控制由EMS集中處理，為了對發動機停機和啟動的舒適性和安全性進行保證，需要EMS將整車傳感器和相關電器模塊發出的狀態信號作為依據來實現對發動機啟動／停機的的控制。

3.2增強型啟動機系統

在設計啟停系統的過程中，加入整車增加DC-DC模塊或者運用啟動機集成ICR可以對整車的供電情況進行穩定，對于ICR繼電器峰值電流的降低可以通過限流來幫助，從而使啟動啟動機時的電壓有所降低，從而降低負載端電壓降，穩壓在9.0～13.0V，工作電路如圖2所示。DC-DC模塊通過主動穩壓的方式，穩壓范圍在11.4～12.4V，所以因啟動過程電壓的降低使得儀表、背光燈、導航等元件的亮度變化在測試過程中可以得到明顯改善。

啟停發動機在從停機。啟動過程中出現的時間延遲過長將直接對啟動的舒適性產生影響，可以分析發動機的啟動時間。

3.3閥控式AGM蓄電池

酸液分層問題可以用鉛鈣合金板柵和，提高了鉛膏的粘附性無紡玻璃纖維氈隔板來解決，這樣就會改善蓄電池的使用壽命，對于當前智能啟停系統的技術非常的合適。由槽蓋、安全閥、極板、隔板組成閥控式AGM鉛酸蓄電池，典型的閥控式AGM鉛酸蓄電池由正極板、負極板、正極板柵、負極板柵、極群、槽蓋、極板、隔板等構成。相比于普通富液式鉛酸蓄電池，AGM鉛酸蓄電池在結構工藝和材料方面有所優化，尤其是在槽蓋結構、極板、板柵結構進行了改動。經脈沖放電測試，AGM蓄電池脈沖放電壽命可達到1100h。

3.4啟停系統怠速停機／啟動邏輯

啟停系統控制邏輯主要是通過對整車安全狀態、空調請求、傳動鏈狀態、蓄電池電量、制動真空、行駛工況度是否怠速停機和啟動進行判斷。對于開啟功能和啟停功能，EMS當檢測到車輛處于怠速狀態，就會判斷整車狀態，當4門和制動真空度高于設定值、發動機罩關閉、電池電量高于50%時、空調請求和車內溫度均滿足條件、發動機水溫在范圍內、啟動機熱狀態滿足范圍值內、坡度小于2度時，發動機就會自動停機進行執行。在停機的過程中，若駕駛員踩下離合踏板或者整車狀態不滿足出現的其中一個條件的時候，自動啟動就會出現。

4　結論

因智能啟停系統加入到傳統車型之中，需要升級該車型的技術，因此需要綜合分析和研究智能啟停系統的關鍵技術、工作原理和控制策略，通過研究NEDC循環試驗和樣車試制，從而對技術改造的可行性、智能啟停系統較小的排放影響和具有良好的節油效果進行了驗證，不僅推動了智能啟停系統的批量工業化的發展，而且也對于節能減排意義重大。

參考文獻：

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