轿车起停系统(Start—Stop)试验
【摘 要】当今汽车技术飞速发展,随着对节能环保的愈加重视,起停系统(Start-Stop)应运而生,这个系统可以在最大程度上消除怠速阶段的燃油消耗,从而达到节能减排的目的。为了保证系统功能的完善及稳定性,整车厂必须利用相应的功能及耐久性试验来进行验证,
【关键词】轿车;起停系统;Start-Stop ;试验
1. 起停系统(Start-Stop)简介
有资料统计在拥堵的城市中行驶时几乎有35%是在停驶状态,此时发动机在怠速运转,发动机怠速运行产生的燃油消耗是最没有意义的,是在做无用功,如果此时发动机也停止运转,好处是显而易见的。大众集团早在1981年就推出了这个概念,当时还是通过按钮来启动-停止发动机的运转,而到2008年,全新的起停系统(Start-Stop)已应用到高尔夫的批量车上,投放市场。在等红绿灯时让发动机也喘口气、休息片刻,这不仅仅是体现人性的一面,更是为了减少发动机尾气对环境的的污染,节省不可再生的能源。起停系统(Start-Stop)使怠速燃油消耗这种毫无意义的浪费成为过去,特别是在频繁起步停车的城市交通环境中,起停系统(Start-Stop)所带来的节油效果则更为明显。但是如果车子一直走着,不管是快还是慢,这套系统根本不会起作用,而在堵车时,它省油的优势才能充分体现出来,而且是越堵越省油,据资料显示最高能达到15%!高尔夫A6蓝驱这款“高尔夫蓝驱技术系列”车型,即配备了起停系统(Start-Stop),使它在城市交通路况的油耗得以降低,从而提高了燃油经济性。它的工作过程是这样的:遇到红灯时,驾驶员进行制动使车辆完全停下来(手动挡车型需将档位换入空档并完全释放离合踏板),控制系统自动将发动机熄火;绿灯放行时,驾驶员抬起制动踏板(手动挡车型踩下离合器),发动机则自动重新启动,驾驶员可继续前行。有一点非常重要,这种节能的驾驶方式并没有改变人们日常的驾驶习惯,不会给车主带来任何使用上额外的麻烦。
2. 起停系统(Start-Stop)结构
起停系统(Start-Stop)是一个非常复杂的系统工程,主控制单元集成在发动机控制器内,和车上的几乎所有控制单元一起来实现完整的起停功能。和普通车型相比,主要的区别在于起动机、蓄电池和DC/DC转换器是特殊的,更耐用,寿命更长。
3. 起停系统(Start-Stop)作用条件
起停系统(Start-Stop)是一个复杂的系统工程,想要保证系统正常运转需要满足很多的条件,简单总结如下:
3.1 发动机禁止自动停止的状态量
对于起停系统来说,有很多状态量可以禁止发动机自动停止,也就是在这些状态下,发动机是不能自动熄火的。比如,蓄电池的电量,发动机转速,蓄电池温度,冷却液温度,空调鼓风机档位,路面坡度等等。
3.2 禁止重新起动的状态量
对于起停系统来说,也有一些状态量可以禁止发动机重新起动,也就是说在这些状态下,发动机在自动停止之后是不能自动起动的。比如,司机的安全带不在安全带锁中,司机侧车门打开,发动机罩打开(车辆具有机罩开启传感器)等。
3.3 自动重新起动的状态量
对于起停系统来说,还有一些状态量可以使发动机自动重新起动,也就是说在这些状态下,发动机在自动停止之后是会自动起动的。比如,蓄电池的电量低于一定值,空调温度的设定,鼓风机档位的设定,以及冷却液温度等等。
4.起停系统(Start-Stop)对整车其他性能的影响
起停系统(Start-Stop)工作时涉及到发动机的频繁启动和停止,有可能对整车其他用电器及功能造成影响,如车窗、天窗、座椅、雨刮、室内照明、外部照明、后风窗加热及收音机等。比如对车窗的影响,在发动机自动重新起动时车窗的连续运行短暂中断,然后继续按原方向运行;对天窗的影响,在发动机自动重新起动时天窗运行速度短暂变缓,然后继续按原方向运行。
5.起停系统(Start-Stop)试验
对于起停系统来说,为了保证系统功能完善以及用户使用可靠性,需要对该系统进行功能试验,以验证系统是否能满足设计的各种条件;并需要进行耐久可靠性试验,以验证该功能在多次使用之后,是否功能正常。但无论是功能试验还是可靠性试验都涉及到以下几方面内容:
5.1 试验人员
试验需要工程师和试车员的共同参与,工程师主要确定该系统的工作原理、边界条件,制定试验指导,并对试车员进行培训。试车员需要根据工程师的培训,严格按照试验指导进行试验操作,验证系统功能,发现并记录试验过程中出现的问题。
5.2 试验路线
该系统试验是在公开路面和试验场进行,试验场有固定的试验路线,不需要选择。但对于公开路面,为了试验的全面性,需要根据系统功能或者系统边界条件,选择合适的道路进行试验。该系统主要是测试起停功能,因此首先需要考虑起停次数多的路面。那么,首先会选择红绿灯多,或者堵车路段,以增加起停次数。另外,比如坡路坡度会对系统产生影响,那么就需要选择相应的路段,以验证此项功能。
5.3 试验设备
由于该系统和车辆许多控制器或者车辆参数有关,但车辆内部参数看不见摸不着,因此需要安装特定的设备来记录全车控制器数据,以便在出现问题的时候能够对相关参数进行分析。
5.4 问题分析
当试验过程中出现问题的时候,由试车员首先对问题进行记录,什么路段,多少里程,车速多少,发动机转速多少,外界温度、空调温度、鼓风机档位、变速箱档位等等信息进行记录,并向工程师汇报。工程师根据试车员的描述,对故障进行再现,确认问题,必要时可以和试车员一起试车。在对问题确认之后,借助分析软件,和专业部门共同对问题进行分析,找到问题原因,制定更改措施,并对措施进行验证,直到问题有效解决。
6.结束语
目前,为了达到节能减排的目的,起停系统在各大厂家普遍应用。在该系统的试验中,一定要根据系统的设计原理及边界条件进行功能试验,并进行耐久试验以保证系统功能的可靠性。
作者简介:
张晓艳(1985-),女,陕西榆林市人,助理工程师,本科,研究方向:汽车构造、汽车技术及教学论。
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