基于节能减排的发动机智能启停系统关键技术 黄晓鹏,蔺宏良,李帆,任蓓蓓 (陕西交通职业技术学院汽车工程系,陕西 西安 710018) 针对日益严峻的环境污染及能源问题,汽车的节能减排技术得到越来越多的关注,其中发动机智能启停技术由于具有节能减排效果显著、成本较低等优势更是成为研究的热点。介绍了发动机智能启停技术的应用背景、关键技术的工作原理及控制策略,并结合某带有智能启停系统的车辆进行性能试验,试验结果表明发动机智能启停系统具有降低油耗和减少汽车排放物的作用。
气候变化、能源紧张和环境污染等问题已成为当今人类社会共同面对的焦点问题,而汽车的大量普及使这几个问题日趋严重。近年来,在世界范围内节能环保的呼声日益高涨,各国的汽车排放与油耗法规也都越来越严格[1]。中国汽车工业进入了快速发展时期,伴随着汽车保有量的逐年增加,大城市的交通拥堵和空气污染也日益严重。作为能源消耗大国,我国一直在积极探索研发和普及电动汽车,但由于种种原因,目前电动汽车还没有办法完全普及;与此同时,世界各国的汽车厂商也都在积极探索电动汽车普及前汽车节能减排的新技术[2]。 我国汽车工业的快速发展以及城市道路规划建设的相对滞后,使得我国许多城市的交通拥堵状况变得越来越严重,在上下班高峰期、节假日等极易出现长时间堵车[3]。在遭遇堵车或者等红灯时,汽车发动机一直在运行,产生了不必要的燃油消耗,同时对环境造成更多的污染。2016年我国开始执行第四阶段燃油消耗标准,油耗限值进一步降低;到2020年乘用车平均油耗标准将降至5.0L/100km。因此,节能效果显著的发动机智能启停技术能够顺应我国大环境及相关法律法规的要求,得到了各大汽车厂家的大力推崇,已经开始在我国应用[4]。
1发动机智能启停系统 发动机智能启停系统是一套根据汽车行驶状况自动控制发动机启动和停止的系统。当汽车遇红灯、堵车等处于停驶状态时,发动机自动停止运行;当车辆需要再启动时,智能启停系统快速使发动机运转,保障车辆行驶和驾驶员驾驶习惯不受影响。目前发动机智能启停系统主要有3种类型,分别为加强型发动机智能启停系统STT、BSG(belt starter generator)启停系统和i-stop启停系统[5]。 加强型发动机智能启停系统因为其所需增加的零部件数量较少,技术难度低,成本也较低,所以推广起来有优势,绝大部分品牌车辆使用的是这种系统;BSG系统由于集成了发电机及起动机功能,其电流需要进行交直流变换,因此技术难度较大,其控制策略更接近HEV(hybrid electrical vehicle)车型的控制策略,且成本相对较高,只有少数品牌在应用;而i-stop系统只有马自达一家公司在使用[6]。3种发动机智能启停系统相对于原有系统的改进部分如图1 所示。
2发动机智能启停系统关键技术 加强型发动机智能启停系统主要由阀控式AGM蓄电池、蓄电池测量盒、交流发电机、网络电压保持设备、起动机控制盒、增强型起动机、相关传感器等组成[7],如图2所示。
基金项目:陕西省教育厅科研计划项目(15JK1064);陕西交通职业技术学院院级课题资助项目(YJ15001) 作者简介:黄晓鹏(1982—),男,陕西华阴人,陕西交通职业技术学院讲师,硕士,主要从事汽车电子方面的研究与教学工作。
(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)
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