神龍汽車發動機起停系統STT概述

周劍（神龍汽車有限公司技術中心，湖北武漢　430056）

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神龍汽車發動機起停系統STT概述

周劍
（神龍汽車有限公司技術中心，湖北武漢430056）

摘要：闡述神龍汽車STT系統的組成，分析系統工作原理，并列出常見故障分析與處理。

關鍵詞：起停系統；STT蓄電池；網絡電壓調節器

眾所周知，汽車尾氣排放對生態環境帶來巨大影響。在諸多的解決方案中，新能源汽車是未來發展的趨勢，但是由于新能源關鍵的技術目前尚不夠成熟，絕大部分的汽車仍然是傳統汽車。STT（起停系統）是全球各大汽車廠家普遍采用的方式之一，能有效減少污染物的排放。

1　STT系統組成

STT系統車輛與非STT車輛的區別如表1所示。

表1　STT車輛與非STT車輛區別

1.1STT蓄電池

專門用于STT車的蓄電池VLRA（閥控式密封鉛酸蓄電池，又名密封電池），此蓄電池可以承受放電/充電周期和放電程度增加，如圖1所示。

圖1　STT蓄電池

1.2DMTR

網絡電壓調節器，完全保護電網，如圖2所示。

1.3BICD

代替現在無STT車上的起動機控制方法，使用MOSFET代替繼電器，以滿足對耐久性的要求，BICD有一個集成診斷電路，能探測故障并啟動降級模式，如圖3所示。

1.4STT起動機

加強一些零件，使其能承受重占空比，耐久次數成幾何倍數增加，如圖4所示。

圖2　網絡電壓調節器DMTR

圖3　專用起動機控制繼電器BICD

1.5BECB

BECB測量電池數據：①SOC——電荷狀態（剩余電量/總電池電量）；②電壓、電量、溫度。BECB集成在蓄電池負極的電池圈上，并卷在蓄電池負極的電纜上，如圖5所示。

圖4　STT起動機

圖5　蓄電池充電狀態傳感器BECB

1.6STT開關

STT系統有一個開關按鈕，以滿足各類用戶的需求，按下該開關，開關按鍵上的工作指示燈亮，STT系統禁止，再次按下STT開關，STT系統激活。出現故障時，閃爍7次（而且每一次之后都要按壓STT按鈕）。

1.7STT工作指示燈

STT系統儀表上也有LED指示燈，提示駕駛員STT系統工作狀態，停止時，點亮；如果不允許停止，閃爍3次；如果自動重啟，閃爍3次后熄滅，如圖6所示。

圖6　組合儀表上STT LED指示燈

STT系統分布在整車各個部分，但是核心的監控器是發動機控制單元CMM，其它各個ECU系統也是STT系統重要組成部分。

2　監控策略

遍布整車各個部分，包括發動機監控、電子電器監控和整車監控。

2.1發動機監控

根據發動機的內部條件，如催化劑溫度、發動機冷卻液溫度、氧傳感器溫度、排放需求、發動機部件的保護（渦輪增壓機，blow-by）等，發動機監控將允許停止或請求重啟。

2.2電子電器監控

根據電子電器部件和功能的狀態，如能源管理（負載狀態和蓄電池電壓、優先充電需求、交流發電機管理）和電子電器部件（起動機，蓄電池，DMTR…）的保護（每分鐘激活的次數、熱能保護、起動機機械保護、起動機生命周期末期），電子電器監控將允許停止或請求重啟。

2.3整車監控

根據從整車其他子系統獲得的請求，整車監控將允許停止或請求重啟。

1）ESP：ESP調節后2s內，不允許停止。

2）坡度：①ESP根據角速度傳感器的信息計算坡度；②為了精確測量坡度，只有當車速“確定”為0時，才允許停止（避免在制動結束時，泵產生移動）；③為了避免車輛在陡峭的下坡路面上出現漂移的情況，即當坡度大于9%時，不允許停止。

3）爬坡輔助：①由于重起發動機的時間（450～500ms），當車輛上坡時，向后的沖程會增加；②為了不影響駕駛員，當坡度大于3%時，將使用爬坡輔助功能；③在這種情況下，只有當爬坡輔助功能可用時，才能允許停止。

4）動力轉向：①為了不影響駕駛員，只有在轉向盤角度約為0和車輪靜止的情況下，動力轉向才允許停止；②在停止過程中，關閉動力轉向，從而避免大量的電量消耗。

5）空調：①為了確保座艙內有一個舒適的環境，空調系統可以請求重啟。如第1次在低溫或高溫起動發動機之后，在一定的時間內，空調系統不允許停止，或者當座艙內外的溫度相差很大，空調系統會請求重啟或者禁止停止。②在部分位置上，如除霜位置或高溫/低溫，空調系統會自動地請求重啟或者禁止停止。

6）一般整車條件：①第1次起動車輛后，車速必須超過一定值（10km/h），才能允許停止。②超過一定的速度門檻值（1～3 km/h），系統會自動地進入重啟模式，從而確保安全性功能可以運行（動力轉向，制動…），即使動力總成未開啟。

3　STT系統原理

1）STT系統車輛存在3種狀態，如表2所示。進入停止狀態的條件，如圖7所示。進入重啟狀態的條件，如圖8所示。

表2　STT系統3種狀態

圖7　進入停止狀態條件

圖8　進入重啟狀態條件

2）STT系統一般運行原理如圖9所示。

3）STT系統的主要原理：發動機怠速運轉時，停止發動機的運轉，駕駛員需要時起動發動機，如圖10～圖11所示。

圖9　STT系統一般運行原理

圖10　STT系統工作原理（1）

圖11　STT系統工作原理（2）

4）STT系統電子電器架構如圖12～圖13所示。

5）如果下列條件滿足，就會進入停止狀態：①駕駛員進入駕駛座：車門關閉，安全帶系上；②STT功能被激活；③初始駕駛條件達到：車速達到過一次臨界值；④未探測到任何操作；⑤坡度＜9%；⑥爬坡輔助功能允許停止；⑦上一次重啟至少是在2s前發生的；⑧熱條件，無重啟請求；⑨發動機系統，無重啟請求；⑩制動系統，無重啟請求；11○能源系統，無重啟請求；12○無ESP調節正在運行中，或者調節在2s前就結束了；13○未探測到故障；14○電源有足夠能量。

6）如下列條件滿足，就會進入重啟狀態：①駕駛員離開車：車門開啟，或者安全帶解開；②STT功能關閉；③探測到有操作（自動變速箱：反齒輪嚙合）；④熱條件的重啟請求；⑤發動機系統的重啟請求；⑥制動系統的重啟請求；⑦能源系統的重啟請求；⑧探測到故障；⑨電源能量不足。

圖12　STT系統電子電器架構圖（1）

圖13　STT系統電子電器架構圖（2）

4　STT系統故障診斷

STT系統的常見故障通常可以分為3類，如表3所示。

表3　STT系統常見故障分類

讀取到的故障日志中如果有影響STT系統工作相關的故障代碼，需要分析是什么原因導致；如果故障日志中的故障代碼與STT系統無關，則可直接清除故障日志。

CMM核心監控ECU與其它遍布車輛的各監控系統之間通過CAN信息幀進行通信，因此采集故障發生時車輛的CAN信息非常重要，哪些系統進行了授權，哪些系統沒有進行授權，可以根據采集到的信息幀進行分析和判斷。

上述對車輛STT系統常見故障和分析方法進行了匯總，遇到STT實際問題時，需要具體情況具體分析。

5　應用

STT系統目前已經應用于雪鐵龍C4L、雪鐵龍C5、新標致408、標致508等車型，后續STT系統會逐步應用于神龍公司更多車型。

（編輯心翔）

Overview of DPCA Vehicle Engine Stop-start System

ZHOU Jian
（Dongfeng Peugeot Citroen Automobile Corporation Technology Centre，Wuhan 430056，China）

Abstract：The article demonstrates STT system of DPCA vehicles and analyses the system working principle.Common faults and handling method is also listed.

Key words：STT（start/stop）；STT battery；DMTR（Dispositif de Maintien en Tension Réseau）

中圖分類號：U463.6

文獻標識碼：B

文章編號：1003-8639（2016）06-0028-04

收稿日期：2015-11-09；修回日期：2015-12-14