2019-10-24 13:21:24
简述上汽大众起停系统技术
大众车型的启动-停止装置是大众汽车集团2008年推出蓝驱II技术方案里的一项重要内容,旨在减少车辆静止而发动机怠速运转时的燃油消耗与废气排放。起停装置最初出现在上海大众2012年产的帕萨特1.4TSI蓝驱技术版轿车上,随着在其他车型上的选装推户有望成为各车型的标准配置。根据大众汽车公司公布的技术数据,起停装置可降低油耗0.18 L/100 km,减少CO2排放4.2 g/km。
所谓起停装置,指的是车辆在短暂停止时自动关闭发动机,继续行驶前无需操作钥匙就能将发动机自动转入运转模式的系统。系统的设计理念遵循人们日常的驾驶习惯,不会带来任何使用上的不便。
当车辆起步后,以高于3 km/h的速度行驶时间持续4s,起停装置即被激活。手动挡车型在遇交通信号灯或道路拥堵路段需要暂时等待时,驾驶员制动使车辆停止,将变速杆置于空挡并释放离合器踏板,系统令发动机熄火,组合仪表J285的中央显示屏出现一个起停符号。当绿灯放行或道路开始畅通后,驾驶员踩下离合器,发动机自动启动,起停符号隐去,驾驶员换挡后即可恢复前行。自动挡车型操作更为简单,只要施加制动停住车辆,发动机便自动关停,仪表显现起停符号。释放制动踏板,发动机重起,起/停符号消失,踩下加速踏板,车辆继续行驶。
为了应对起停装置频繁工作的使用环境,系统必须匹配EFB或AGM起停蓄电池和起停启动机。起停启动机采用新的结构设计及工艺,使用寿命由普通启动机的5万次提高到25万次,极大地提高了系统工作的可靠性。
起停装置的功能集成在发动机控制单元J623的软件中(图1),由发动机管理系统负责实施,用来协调发动机自动停止与启动,并称之为起停功能协调单元。
(1)执行起停程序的信号
起停功能激活后,并不意味起停程序可以立刻执行,这是因为起停功能受到诸多条件的限制。起停功能协调单元需要使用许多信号来检查接通和停止条件。信号来源于主动参与起停功能的各个系统,它们分别是J623, DSG机电液压控制单元J743, ABS/ESP控制单元J104、安全气囊控制单元J234、机械电子转向助力控制单元J500、车身控制单元J519、自动空调控制单元J255、半自动泊车辅助控制单元J791、蓄电池监测控制单元J367以及传输信号的网关控制单元J533等(图2)。
起停功能所需信号按其各自的特点,可以分为驾驶员意愿及行驶状况表现、部件协调与涉及安全性系统状态3个类别。
E693、加速踏板位置传感器G79、制动灯开关F,离合器开关F36或离合器位置传感器G476(手动挡车型)等输入J623的传感器及开关信号;来自J104的车速数据;来自J743与J791的倒挡位置、调头/泊车/驻车识别等信息属于驾驶员意愿/行驶状况类。
发动机冷却液温度传感器G62、曲轴转速与位置传感器G28的信号;来自J367的蓄电池温度充电状态;来自J255的空调设定温度与实际温度偏差、前风窗玻璃加热开关信号等属于部件协调类。
来自J234的驾驶员就座与系安全带的识别、碰撞信号;来自J519的左前车门开关F2与发动机机盖开关F266的信号;来自J500的转向盘转角、来自J104的真空度传感器G608(体现制动助力器内的真空度)与车辆倾斜状态(体现道路坡度角,由纵向加速度传感器G251提供)信息属于安全性系统类。
自动关闭发动机要求满足以下条件:①施加完全制动,制动开关厂接通且车速为0 km/h;②发动机转速小于1 200 r/min;③发动机冷却液温度处于25~100℃范围内;④真空助力器内的真空度应在55 kPa以上;⑤蓄电池温度不低于-1℃,且低于55℃,发动机关闭前,蓄电池启动电压预判具备再次启动所需的电量,即充电程度不小于60%;⑥自动空调系统制冷目标设定温度与出风口实际温度差小于8℃。
起停装置实施发动机自动再启动,需要满足以下使用安全条件:①驾驶室车门关上(信号来自J519—左前车门控制单元和J386一左前车门开关F2);②系好安全带(信号来自J234—左前座椅安全带开关E24);③发动机舱盖盖上(信号来自J519—发动机舱盖开关F266);④在手动变速器车型中操作离合器(信号来自离合器开关F36或离合器踏板位置传感器G476)。
下列因素可以在驾驶员没有特意触发的情况下自动启动发动机:①车辆状态发生变化,如车辆因制动踏板松开而启动,车辆停在坡道上发生溜坡,速度超过5 km/h,②需要使用制动助力和转向助力;③激活了车辆内除霜系统;④环境温度变化。
根据车辆不同的配置情况,下列条件可能会使发动机自行启动:①在坡道上,车轮开始滚动,速度超过5 km/h时;②需要转向助力或制动助力不再足够时;③发动机冷却液温度不再处于25~100℃的范围;④检测到蓄电池充电不足;⑤按下除霜按钮时;⑥发动机冷却液温度升高使风扇转速等级升高约4个步进数以上时;⑦空调系统要求提高设定温度与实际出口温度的差值,对于制冷温度差大于8℃,对于暖风温度差大于10℃时。
为确保起停装置再次启动发动机,舒适功能中耗能较大的用电器,如座椅和后风窗加热,在发动机关闭后不能接通。
下面的这些条件,会引起起停程序不被执行:①用起停模式按钮关闭起停装置;②发动机转速小于1 200 r/min;③发电机损坏,常见的如发电机v形皮带断开;④启动电压预测中确定蓄电池的电能已不足以使发动机再次启动;⑥需要转向助力,如识别到转向盘转向角度超过270°;⑥真空助力器内的真空度小于55 kPa,制动助力不足时;⑦车辆倾斜大于10%坡度角时;⑧空调控制单元上设定的目标温度值,与实际室温偏差在8℃以上;⑨除霜功能激活,需要有较大电能输出时,⑩车速低于10 km/h,并识别到车辆处于调头或停车入位时。
帕萨特蓝驱版车型的被动参与系统有车门控制单元、天窗控制单元J245与J519。例如J519的车外后视镜加热、后风窗玻璃加热与座椅加热功能。当起停系统激活后,按下后风窗玻璃加热开关,J519控制加热继电器吸合,后风窗加热投入工作,停车时J519切断该继电器的供电;发动机自动重起后,J519再次接通该继电器。这表明J519执行后风窗玻璃加热的程序,属于被动地参与了起停功能。车外后视镜加热和座椅加热的工作与之粼以。
(2)起停装置解析
根据车辆配置的不同,起/停模式按钮E693位于变速器换挡杆的中央通道左右两侧(图3)。它属于触点常开型的点动按钮,处于KU 5接线柱供电的熔丝SC10(5 A)下游(图4)。接通KU 5接线柱,功能激活后,J623的T94x/64端子的电位降低,起停功能指示灯K259点亮。
按下按钮时,J623的T94a/22端子识别到经SB25(40 A)— J329— SC10 (5 A)一E693的T6e/4端子—按钮开关触点—E693的T6e/5端子输入的1V电压,据此确认起停装置请求关闭的意图,T94a/64端子的电位升高,K259熄灭,仪表中央显示屏出现起停功能关闭的提示符号;再次按下按钮,提示符号消失,起停功能重新启用。
来源:网络