STT智能启停系统.docx

STT智能启停系统研究
一、概念
STT是STOP&START的简称。STT智能节油系统是一套控制发动机启动和停止的系统。通过在传统发动机上植入具有HYPERLINK"http://baike.baidu.com/subview/198945/198945.htm"\t"_blank"怠速起停功能的加强电机，使汽车在满足怠速停车条件时，发动机完全熄灭不工作。
当整车再需要启动前进时，HYPERLINK"http://baike.baidu.com/subview/198945/198945.htm"\t"_blank"怠速起停电机系统迅速响应驾驶员启动命令，HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3824539.htm"\t"_blank"快速启动发动机，瞬时衔接，从而大大减少油耗和废气排放。该系统通过电脑判断车辆的状态，例如车辆在红灯、堵塞等停滞状态，电脑可以控制发动机自动停止运行，并且停止运行阶段，并不影响车内空调、音响等设备的使用。
二、启停系统组成
启停系统主要包含EMS(EngineManagementSystem)、SSM（Start&StopModule）、空挡传感器、离合传感器、AGM蓄电池、电池传感器、启停专用起动机、BCM等。
智能启停技术的核心控制由EMS(EngineManagementSystem发动机管理系统)完成．其系统总体构成如图1所示。

图1智能起停系统架构

1、启停发动机管理系统
启停控制策略由EMS集中控制，为了确保发动机停机和启动的安全性和舒适性。EMS根据整车传感器和相关电器模块发出的状态信号来控制发动机启动／停机。EMS主要采集的信号如图2所示。

图2EMS主要采集的模块和传感器信号

为了确保起动机控制的安全性，除了EMS发出起动机启动信号外，同时在起动机控制逻辑上，手动变速器车型串联了SSU(Start&StopUnit，起停控制器)，双离合变速器车型串联了TCU(Transmission
ControlUnit，变速器控制单元)，用于检测传动链的状态，判断是否能够吸合传动链继电器，触发起动机启动。串联回路的控制原理如图3所示
图3起停控制传动链串联原理图

在接收到离合器传感器和空档传感器信号后，EMS和SSU／TCU使传动链继电器和起动继电器同时吸合。起动机带动发动机快速启动。
2、增强型起动机系统
装备启停系统的发动机需要频繁启动，因此对起动机的耐久寿命提出了更高的要求。智能启停系统要求起动机耐久寿命由非启停车辆的3.5万次提高到20万次以上。所采用的结构和材料都发生了较大的变化，驱动齿轮的支承由铜套改为滚针轴承，电刷和动铁心采用高寿命材料。起动机工作时产生约600A电流会瞬间拉低整车系统的电压，发动机的频繁启动增加了整车电压过低带来EMS／TCU重启的风险。在启停系统的设计中，可以采用起动机集成ICR(浪涌电流控制继电器)或整车增加DC—DC(directcurrent—directcurrent直流一直流)模块用于稳定整车供电的电压。ICR继电器通过限流电阻消减峰值电流，降低起动机启动时的电压降，从而降低负载端电压降，稳压范围在9～13V，工作电路如图4所示。

图4ICR继电器工作电路

DC—DC模块通过主动稳压的方式，稳压范围在11．5～12．5V，在测试过程中可以明显改善仪表、导航、背光灯等元件由于启动过程电压降低造成的亮度变化。DC—DC稳压模块工作电路如图5所示。

图5DC-DC稳压模块工作电路

3阀控式AGM蓄电池
起停发动机频繁启动造成普通富液式铅酸蓄电池已经不再适用，阀控式AGM(AbsorptiveGlassMat超细玻璃纤维)铅酸蓄电池由于其全封闭的结构．采用无纺玻璃纤维毡隔板和铅钙合金板栅，解决了酸液分层的问题．提高了铅膏的粘附性。大幅提升了蓄电池的使用寿命，适用于目前智能启停系统的技术要求。阀控式AGM铅酸蓄电池主要由槽盖、安全阀、极板、隔板组成，典型的阀控式AGM铅酸蓄电池的构成如图6所示。AGM铅酸蓄电池采用的材料、结构工艺与普通富液式铅酸蓄电池的差异见表1。经脉冲放电测试，AGM蓄电池脉冲放电寿命可达到1100h。

图6AGM铅酸蓄电池构成

组件富液式铅酸蓄电池阀控式AGM蓄电池槽盖结构槽侧壁厚2.0mm左右；
材料：PP需要承受内压，槽侧厚度5mm；材料：PP安全阀无6个安全阀隔板PE隔板超细玻璃纤维隔板，100%吸附电解液，避免分层；使氧气与氢气生成水板删结构拉网板，废料少，无边框；材料：铅锑合金连冲板，板栅带框筋；
材料：铅钙合金极板群组材料：硫酸铅材料：铅钙合金，铅钙合金减少负极析氧量，减少自放电量表1AGM蓄电池与富液式铅酸蓄电池区别

三、实现条