汽車智能啟停系統分析

楊 濤，宋丹丹

(河南交通職業技術學院，鄭州 450000)

0 引言

汽車啟停系統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，達到節約能源、減輕污染排放的目的。目前在很多汽車產品中都采用了該系統，由于啟停系統通過合理設計使得汽車在停車時發動機熄火、再次起步時再重新讓發動機運轉起來提供動力，在方便地滿足駕駛員的駕駛需要的同時，達到節約燃油的目的。本文以上汽大眾Passat GP車型為例，對啟停系統做以介紹。

1 啟停功能的關閉與開啟

在使用過程中，駕駛員通過駕駛室內的啟停系統關閉按鍵可以手動關閉該功能，按鍵如圖1所示

圖1 啟停系統關閉按鍵圖示

如果駕駛員想要開啟啟停系統，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啟停系統工作過程

圖3 DSG啟停系統工作過程

2 啟停系統結構與工作條件

啟停系統結構原理圖如圖4所示。E693表示啟停系統關閉開關，該開關開啟，啟停系統關閉；F36、G79分別表示離合器開關和加速踏板；G62表示發動機冷卻液溫度；G701表示空擋位置；J623表示發動機控制單元；B表示發電機；J500表示電子機械轉向控制單元；J104表示ABS控制單元；J367表示蓄電池監測控制單元；J791表示汽車泊車系統；J533表示網關；J519表示車載網絡；J234表示安全氣囊；J255表示自動空調；J285表示組合儀表；A19表示DC/DC穩壓器。

2.1 影響啟停系統功能的因素

根據圖4分析可知，在實際工作過程中，影響啟停系統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閉以及加速踏板位置；

(2)制動燈開關所處狀態；

(3)調車識別，則禁止停止發動機；

(4)發動機冷卻液溫度是否處于正常范圍內；

(5)蓄電池充電狀態是否符合要求，充電量SOC≥60%；

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

(6)風窗玻璃加熱功能是否打開；

(7)如發電機負荷>85%，則需要發動機怠速提高；

(8)室內空調設定溫度是否合適，主要根據室內外溫差來判別，一般熱溫差和冷溫差要分別小于10 ℃和8 ℃；

(9)安全氣囊系統通過識別到的碰撞信號來控制啟停功能鎖閉；

(10)制動系統中的真空傳感器；

(11)在具體的駕駛中如轉彎角大于270°或是車輛出現傾斜角度大于10%，均要求禁止停止發動機，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。

2.2 系統鎖閉狀態下啟停系統失效情況

當系統的狀態是閉鎖時，下面的這些行為或是條件也會造成啟停系統工作失效：

(2)檢測到蓄電池的充電狀態不佳，已無法再次啟動發動機；

(3)前、后窗除霜功能開啟；

(4)室內空調設定溫度與實際溫度的溫差大于8 ℃；

(5)當前發動機轉速大于1 200 r·min-1。

2.3 發動機自動重啟的條件

而在行駛中，如果滿足下列條件，發動機即會自動重啟：

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

(2)如果檢測到發動機冷卻液溫度處于運行范圍(25～100 ℃)外，則發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，需要重新啟動發動機；

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

3 蓄電池管理

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

蓄電池監控控制器J367的主要作用是檢測蓄電池的相關數據，具體包括蓄電池電流、蓄電池電壓和蓄電池溫度，將這些數據通過LIN線傳輸給網關J533，在網關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據。

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極上流入或流出的電流。對于自動啟停系統，不管是流入還是流出電流，都是需要流經蓄電池監控控制器J367到達負極的，而這里是一個毫歐級別的分流電阻來準確顯示的，進而準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內有一負溫度系數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)對于自動啟停系統來說，如果蓄電池監控控制器 J367發生損壞，那么就不能準確獲得蓄電池狀態數據，這時汽車啟停系統就會自動關閉；(2)由于蓄電池負極連接有電池監控控制器 J367BDM，在利用外接充電器對蓄電池充電時，要將充電器的負極通過車身搭鐵來接地，而不能直接接在蓄電池負極上，否則會造成電流不流經 J367BDM，無法檢測到電流值，需要重新判斷蓄電池的充電狀態；(3)在更換了新的蓄電池后，必須通過引導型故障查詢來對蓄電池的相關信息進行編碼和匹配，而BDM也需要基本設定，需要編碼和匹配的蓄電池信息包括蓄電池容量、制造商等數據。

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

4 結語

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

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