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,怠速起停电机系统迅速响应驾驶员启动命令,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 (Engine Management System)、SSM(Start&Stop Module)、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(Engine ManagementSystem 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&Stop Unit,起停控制器),双离合变速器车型串联了TCU(Transmission Control Unit,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(direct current—direct current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4 ICR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。

