新能源汽車自動啟停系統(tǒng)檢修

《新能源汽車輔助系統(tǒng)檢修》任務(wù)二新能源汽車自動啟停系統(tǒng)檢修建議課時(shí)：4學(xué)時(shí)知識目標(biāo)（1）能夠描述自動啟停系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成；（2）能夠描述自動啟停系統(tǒng)的工作原理。技能目標(biāo)（1）能夠識別自動啟停系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成；（2）能夠用檢測儀器讀取自動啟停系統(tǒng)數(shù)據(jù)流。素養(yǎng)目標(biāo)（1）能夠制訂工作計(jì)劃，獨(dú)立完成工作學(xué)習(xí)任務(wù)。（2）能夠在工作過程中，與小組其他成員合作、交流并進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)分工，具備團(tuán)隊(duì)合作和安全操作的意識。（3）養(yǎng)成服從管理，規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣。（4）培養(yǎng)安全工作的習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)目錄一、任務(wù)導(dǎo)入二、獲取信息任務(wù)導(dǎo)入你的主管要求你為新能源汽車的客戶介紹自動啟停系統(tǒng)的功能與操控，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎?引導(dǎo)問題1:自動啟停系統(tǒng)由哪些部件組成？自動啟停系統(tǒng)主要包含發(fā)動機(jī)控制模塊ECM、啟停主開關(guān)、空擋傳感器（或開關(guān)）、離合踏板位置傳感器（或開關(guān)）、AGM低壓蓄電池、電池傳感器、增強(qiáng)型起動機(jī)、儀表顯示等。智能啟停技術(shù)的核心控制由ECM完成，如圖4-2-1所示為典型啟停系統(tǒng)（手動檔為例）組成結(jié)構(gòu)示意圖。獲取信息圖4-2-1典型的手動檔啟停系統(tǒng)組成獲取信息1.ECM發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)啟?？刂撇呗杂蒃CM集中控制，為了確保發(fā)動機(jī)停機(jī)和啟動的安全性和舒適性。ECM根據(jù)整車傳感器和相關(guān)電器模塊發(fā)出的狀態(tài)信號來控制發(fā)動機(jī)啟動／停機(jī)。ECM主要采集的信號如圖4-1-9所示。圖4-2-2發(fā)動機(jī)采集的主要信號2.增強(qiáng)型起動機(jī)系統(tǒng)裝備自動啟停系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)需要頻繁啟動，因此對起動機(jī)的耐久壽命提出了更高的要求。智能啟停系統(tǒng)要求起動機(jī)耐久壽命由非啟停車輛的3.5萬次提高到30萬次以上。所采用的結(jié)構(gòu)和材料都發(fā)生了較大的變化，驅(qū)動齒輪的支承由銅套改為滾針軸承，電刷和動鐵心采用高壽命材料。如圖4-2-2所示。獲取信息圖4-2-2增強(qiáng)型起動機(jī)外觀與結(jié)構(gòu)獲取信息起動機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生約600A電流會瞬間拉低整車系統(tǒng)的電壓，發(fā)動機(jī)的頻繁啟動增加了整車電壓過低帶來控制模塊重啟的風(fēng)險(xiǎn)。在啟停系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，可以采用起動機(jī)集成ICR（浪涌電流控制繼電器）或整車增加DC—DC模塊用于穩(wěn)定整車供電的電壓。ICR繼電器通過限流電阻削減峰值電流，降低起動機(jī)啟動時(shí)的電壓降，從而降低負(fù)載端電壓降，穩(wěn)壓范圍在9～13V，工作電路如圖4-2-3所示。圖4-2-3典型ICR繼電器控制電路DC—DC模塊通過主動穩(wěn)壓的方式，穩(wěn)壓范圍在11.5～12．5V，在測試過程中可以明顯改善儀表、導(dǎo)航、背光燈等元件由于啟動過程電壓降低造成的亮度變化。DC—DC穩(wěn)壓模塊工作電路如圖4-2-4所示。獲取信息圖4-2-4典型DC-DC控制電路圖4-1-5AGM蓄電池結(jié)構(gòu)示意圖獲取信息3.閥控式AGM蓄電池啟停發(fā)動機(jī)頻繁啟動造成普通富液式鉛酸蓄電池已經(jīng)不再適用，閥控式AGM（AbsorptiveGlassMat超細(xì)玻璃纖維）鉛酸蓄電池由于其全封閉的結(jié)構(gòu)。采用無紡玻璃纖維氈隔板和鉛鈣合金板柵，解決了酸液分層的問題。提高了鉛膏的粘附性。大幅提升了蓄電池的使用壽命，適用于目前智能啟停系統(tǒng)的技術(shù)要求。閥控式AGM鉛酸蓄電池主要由電池槽、極板、隔板組成，典型的閥控式AGM鉛酸蓄電池的構(gòu)成如圖4-2-5所示。AGM鉛酸蓄電池采用的材料、結(jié)構(gòu)工藝與普通富液式鉛酸蓄電池的差異如表4-2-1。經(jīng)脈沖放電測試，AGM蓄電池脈沖放電壽命可達(dá)到1100h。獲取信息組件富液式鉛酸蓄電池閥控式AGM蓄電池槽蓋結(jié)構(gòu)槽側(cè)壁后2.0mm左右；材料：PP需要承受內(nèi)壓，槽側(cè)厚度5mm；材料：PP安全閥無6個(gè)安全閥隔板PE隔板超細(xì)玻璃纖維隔板，100%吸附電解液，避免分層；使氧氣與氫氣生成水板柵結(jié)構(gòu)拉網(wǎng)板，廢料少，無邊框；材料：鉛銻合金連沖板，板柵帶框筋；材料：鉛鈣合金極板群組材料：硫酸鉛材料：鉛鈣合金，鉛鈣合金減少負(fù)極析氧量，減少自放電量表4-2-1兩種電池的對比4.空檔位置傳感器在配置有啟停系統(tǒng)的手動檔車輛中，使用到了一種新型的空檔位置傳感器來精確檢測變速器是否處于空擋位置，從而參與發(fā)動機(jī)的啟?？刂?。如圖4-2-6所示為通用汽車手動變速器上的空檔傳感器。獲取信息圖4-2-6手動檔上的空檔位置傳感器安裝在換擋機(jī)構(gòu)上的空檔位置傳感器傳感器主要由止動裝置、觸發(fā)信號桿和傳感元件三大部分構(gòu)成。（1）止動裝置位于傳感器的末端，由一個(gè)滾動的鋼球和支座構(gòu)成。鋼球與變速器換擋軸上的凸起相接觸。當(dāng)施加給鋼球縱向力時(shí)，鋼球?qū)蚜νㄟ^支座傳遞至觸發(fā)信號桿。（2）觸發(fā)信號桿一端連接在止動裝置的支座上，另一端是帶有磁性的觸發(fā)信號端。上下移動的觸發(fā)信號桿向傳感元件提供變化的磁場。（3）傳感元件將霍爾元件以及信號處理電路集成在一起，根據(jù)觸發(fā)信號桿提供的磁場，處理并輸出脈寬調(diào)制（PWM）信號。獲取信息圖4-2-7空檔位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖傳感元件觸發(fā)信號桿支座回位彈簧密封圈滾動鋼球止動裝置5.其它部件自動啟停技術(shù)可以在已有車型技術(shù)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)蓄電池、起動機(jī)的耐久壽命，增加傳感器，對ECM重新進(jìn)行控制策略開發(fā)和數(shù)據(jù)標(biāo)定，來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)快速的啟停。此外，為配合整車啟停系統(tǒng)，還需要新增如表4-2-2所示的部件。獲取信息表4-2-2啟停系統(tǒng)新增部件序號零件名稱狀態(tài)說明1蓄電池傳感器新增檢測電池電量、狀態(tài)、作為起停判斷條件2制動真空度傳感器布置在真空助力器殼體上，實(shí)時(shí)檢測制動真空度，作為起停判斷條件，保證制動安全3起停開關(guān)對離合信號、空擋信號進(jìn)行處理，驅(qū)動傳動鏈狀態(tài)繼電器4起停主開關(guān)硬線開關(guān)，起停的使能條件，EMS軟件判斷開關(guān)狀態(tài)，自動復(fù)位開關(guān)，常態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)，按下導(dǎo)通5離合器傳感器需要離合器主缸變更，增加非接觸式傳感器，2路輸出，作為傳動鏈狀態(tài)1.自動啟停系統(tǒng)的工作原理在運(yùn)行啟停系統(tǒng)時(shí)，控制模塊主要是通過對整車安全狀態(tài)（4門與發(fā)動機(jī)罩開閉狀態(tài)等）、變速器檔位狀態(tài)、蓄電池電量、制動真空度、空調(diào)請求、行駛工況來判斷是否怠速停機(jī)和啟動。例如，在手動檔的車型中，怠速停機(jī)判斷流程如圖4-2-8所示，啟停功能開啟，車輛處于怠速時(shí)，ECM將對整車狀態(tài)進(jìn)行判斷，在4門和發(fā)動機(jī)罩關(guān)閉、電池電量高于50%、制動真空度高于設(shè)定值、起動機(jī)熱狀態(tài)滿足限值、發(fā)動機(jī)水溫在范圍內(nèi)、空調(diào)請求和車內(nèi)溫度滿足條件（10°<車內(nèi)溫度<33°）、坡度小于2°時(shí)，發(fā)動機(jī)執(zhí)行自動停機(jī)。停機(jī)過程中，若整車狀態(tài)出現(xiàn)任一條件不滿足或駕駛員踩下離合踏板時(shí)，車輛發(fā)動機(jī)將自動起動。獲取信息引導(dǎo)問題2

:自動啟停系統(tǒng)是如何工作的？（1）發(fā)動機(jī)自動停機(jī)條件主要包括有（具體車型參數(shù)會有所不同，以下參數(shù)僅供參考）：如果外部溫度低于-5℃或者高于35℃發(fā)動機(jī)水溫沒有達(dá)到啟停系統(tǒng)運(yùn)行最低溫度（最低溫度和外界溫度有關(guān)）如果車速超過一定的門檻值（1-3km/h）使用點(diǎn)火開關(guān)首次起動之后未超過10km/h（未激活啟停系統(tǒng)）蓄電池溫度不符合要求（低于-5℃高于60℃）與駕駛員請求不一致的座艙溫度如果制動系統(tǒng)真空儲備不足獲取信息圖4-2-8手動檔啟停判斷流程如果電子助力轉(zhuǎn)向狀態(tài)不符合要求（轉(zhuǎn)角過于大等）如果駕駛員車門打開了如果駕駛員沒系安全帶如果不在空擋且離合器踏板在運(yùn)行（手動變速箱）如果不在空擋且沒有踩下制動踏板停車（自動變速箱）如果通過ECOOFF按鈕關(guān)閉了啟停停車啟動功能動態(tài)穩(wěn)定性能控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)之后2秒內(nèi)如果激活了智能泊車輔助功能自上次重啟后未超過2秒時(shí)間如果坡度的傾斜度上坡坡度超過12%，下坡坡度超過10%如果蓄電池充電狀態(tài)不足（授權(quán)帶啟動機(jī)的停止和起動功能的蓄電池充電狀態(tài)值在72%和77%之間變化）獲取信息（2）發(fā)動機(jī)自動重新啟動條件包括有：如果通過ECOOFF按鈕關(guān)閉了啟停停車啟動功能在激活了智能泊車輔助