一汽-大眾車系起動(dòng)停止系統(tǒng)工作原理簡介及故障案例分析

文：王光宏

一汽-大眾車系起動(dòng)停止系統(tǒng)工作原理簡介及故障案例分析

文：王光宏

起動(dòng)停止系統(tǒng)

不斷上漲的能源價(jià)格，更加嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，促使人們不斷去探索降低車輛能耗和廢氣排放量的新方法，一汽-大眾車系起動(dòng)停止系統(tǒng)由此應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)車輛在鐵路口或是等紅綠燈時(shí)，此系統(tǒng)會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)關(guān)閉，而再次起步時(shí)，不需要再操作點(diǎn)火鑰匙就能起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)了。起動(dòng)停止系統(tǒng)是第二代藍(lán)驅(qū)技術(shù)體系中的一部分，在此有必要先簡介藍(lán)驅(qū)技術(shù)。

大眾集團(tuán)的第一代CO2減排戰(zhàn)略，即第一代藍(lán)驅(qū)技術(shù)（BLUEMOTION），是從2006 年開始推行的。第一代藍(lán)驅(qū)技術(shù)的主要目標(biāo)是：通過機(jī)械改良降低油耗，進(jìn)而減少有害物質(zhì)排放。因此，第一代藍(lán)驅(qū)主要采取了如下措施：優(yōu)化車輛的空氣動(dòng)力學(xué)性能，尤其是底盤；降低車輪的滾動(dòng)阻力；降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；以最小的附加成本實(shí)現(xiàn)了百公里油耗下降0.6～0.7 L；改善了廢氣排放；車身前部降低約15 mm，后部降低約8 mm；“Plus” 多功能顯示屏可提示駕駛員及時(shí)換擋；與批量生產(chǎn)車型相比，個(gè)別擋位的傳動(dòng)比有所改動(dòng)；變速器的傳動(dòng)比范圍有所改動(dòng)；采用帶有Trendline車輪飾蓋的6.5 J x 16 鋼制輪輞；改善了輪胎的滾動(dòng)特性；胎壓提高了30 kPa（0.3 bar）。

在第一代藍(lán)驅(qū)的基礎(chǔ)上，2008 年大眾公司又推出了第二代藍(lán)驅(qū)技術(shù)。第二代藍(lán)驅(qū)技術(shù)將現(xiàn)有成功的技術(shù)改進(jìn)措施擴(kuò)展到下列范圍：起動(dòng)停止系統(tǒng)；再生電能管理系統(tǒng)；采用低摩擦傳動(dòng)軸；采用滾動(dòng)阻力更小的輪胎（經(jīng)濟(jì)型輪胎）；采用流動(dòng)旋壓成型法制造的鋼制輪輞；經(jīng)濟(jì)擋位（變速器內(nèi)的擋位設(shè)計(jì)）。

接下來，我們就對(duì)起動(dòng)停止系統(tǒng)進(jìn)行深入介紹并分析一些與該系統(tǒng)相關(guān)的故障案例。

1.起動(dòng)停止系統(tǒng)的原理

起動(dòng)停止系統(tǒng)在停車階段可以自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，而在駕駛員想要起步時(shí)又會(huì)自動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到節(jié)油目的。車輛起步后，一旦行駛速度超過3 km/h且時(shí)間持續(xù)約4 s，起動(dòng)停止系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開啟。起動(dòng)停止技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速產(chǎn)生的油耗大大降低，該技術(shù)的應(yīng)用可以使車輛節(jié)省最多5%的油耗。

起動(dòng)停止系統(tǒng)的功能是由發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)來執(zhí)行的，并集成在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的軟件中，對(duì)于系統(tǒng)來說，評(píng)估蓄電池的充電狀態(tài)并以此判斷是否可以使發(fā)動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)，這是很重要的，這個(gè)過程被稱為起動(dòng)電壓估測(cè)。這表明，對(duì)于涉及到再次起動(dòng)的所有發(fā)動(dòng)機(jī)特性和數(shù)值都要進(jìn)行評(píng)估，蓄電池狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線一直都在被監(jiān)控分析。

系統(tǒng)根據(jù)起動(dòng)電壓估測(cè)的具體情況，來判定起動(dòng)停止系統(tǒng)是否可以啟用，或者是否需要關(guān)閉某些用電器，以避免用電需求過大。目前涉及到的用電器有座椅加熱裝置、后視鏡加熱裝置、轉(zhuǎn)向盤加熱裝置和電熱裝置，這些用電器在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前會(huì)被關(guān)閉，并在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中不工作。

起動(dòng)停止系統(tǒng)可用于帶手動(dòng)變速器車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，也可用于帶雙離合變速器車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，因此，對(duì)于配匹這2種不同變速器的車輛，起動(dòng)停止系統(tǒng)的操作和工作過程也有所不同。

起動(dòng)停止系統(tǒng)是一種集成在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元軟件內(nèi)的功能，該系統(tǒng)要與車輛很多部件和子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以便控制發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)停止。起動(dòng)停止系統(tǒng)控制單元除了處理加速踏板信號(hào)及制動(dòng)踏板信號(hào)之外，還需要處理大量其他信息。

（1）系統(tǒng)工作條件

①停車-關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)

要想讓起動(dòng)停止系統(tǒng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，那么除了駕駛員正常操作離合器、換擋和制動(dòng)外，還需要滿足一些其他條件。發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的條件如圖2所示。

②繼續(xù)行駛-起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

要想讓起動(dòng)停止系統(tǒng)自動(dòng)使發(fā)動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)，也要滿足某些條件。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的條件如圖3所示。

③按車輛需求-起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

圖4中的這些因素會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)（非駕駛員有意起動(dòng)，根據(jù)車輛配置所涉及到的條件有所不同）。

（2）系統(tǒng)中斷條件

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)來說，除了上述的影響因素以外，圖5中的這些條件會(huì)使起動(dòng)停止系統(tǒng)工作中斷。

2.起動(dòng)停止系統(tǒng)的組成

下面對(duì)起動(dòng)停止系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡介。其系統(tǒng)主要由以下部件組成：玻璃纖維隔板蓄電池（AGM）或高能蓄電池（EFB）、起動(dòng)停止系統(tǒng)按鍵E693、蓄電池監(jiān)控裝置控制單元J367、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)和穩(wěn)壓器J532等。

（1）蓄電池

①玻璃纖維隔板蓄電池（AGM）

AGM蓄電池一般安裝于具有起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛中以及用于具有高充放電循環(huán)的其他應(yīng)用裝置里（圖6）。其特點(diǎn)包括：無電眼、不得打開、電解質(zhì)以液態(tài)形式儲(chǔ)存在玻璃纖維板上。

②高能蓄電池（EFB）

EFB蓄電池一般用于裝備入門級(jí)起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛上（圖7）。其特點(diǎn)包括：兩色電眼、不得打開、電解質(zhì)以液態(tài)形式儲(chǔ)存在聚乙烯滌綸磨毛布上。

AGM和EFB蓄電池也可歸類為VRLA（閥控鉛酸） 型蓄電池，與普通蓄電池相比，它們具有更長的使用壽命、更好的冷起動(dòng)性能、對(duì)蓄電池深度放電有更好的保護(hù)，并且完全免維護(hù)。

注意事項(xiàng)：充電或輔助起動(dòng)時(shí)，充電線和對(duì)接線的負(fù)極線不可直接連接到蓄電池負(fù)極上，應(yīng)連接車身搭鐵（圖8）；不能使用普通蓄電池替換，否則會(huì)很快導(dǎo)致普通蓄電池?fù)p壞。

（2）起動(dòng)停止系統(tǒng)按鍵E693（圖9）

行車過程中，駕駛員可用此按鍵關(guān)閉或開啟起動(dòng)停止系統(tǒng)，只要是手動(dòng)打開點(diǎn)火開關(guān)，當(dāng)車速大于3 km/h 后，起動(dòng)停止系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開啟，一旦滿足前面的工作條件，此系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)工作。如果E693出現(xiàn)故障，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉起動(dòng)停止系統(tǒng)，同時(shí)存貯器內(nèi)會(huì)記錄一條故障信息。起動(dòng)停止系統(tǒng)按鍵E693安裝位置如下。

高爾夫/新速騰：安裝在換擋桿前的控制臺(tái)上。

邁騰B7L：安裝在換擋桿右側(cè)的控制臺(tái)上。

（3）蓄電池監(jiān)控裝置控制單元J367

與不帶起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛相比，由于需要頻繁起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，所以要監(jiān)控發(fā)電機(jī)的充電工作情況及蓄電池的電壓。蓄電池是否有足夠的電能來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這對(duì)于起動(dòng)停止系統(tǒng)工作來說是非常重要的前提。因此，藍(lán)驅(qū)車型上采用新的線束來連接玻璃纖維隔板蓄電池，新的線束中有一個(gè)集成在蓄電池監(jiān)控裝置控制單元J367內(nèi)的新型蓄電池傳感器。蓄電池監(jiān)控裝置控制單元直接安裝在接地線的負(fù)極接線柱上（圖10），它通過LIN總線與數(shù)據(jù)總線診斷接口相連。

蓄電池傳感器用于確定以下數(shù)值：蓄電池溫度、蓄電池電壓和充電電流。蓄電池溫度是根據(jù)特性曲線和環(huán)境溫度來確定的。根據(jù)蓄電池溫度還可以推測(cè)出蓄電池負(fù)載作用持續(xù)時(shí)間。借助于這些數(shù)據(jù)，就可以將充電調(diào)節(jié)情況和充電電壓與蓄電池的充電和工作狀態(tài)進(jìn)行匹配，其目的就是通過對(duì)蓄電池詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，來提升起動(dòng)停止系統(tǒng)的有效性。如果蓄電池控制單元J367損壞，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉起動(dòng)停止系統(tǒng)，同時(shí)存貯器內(nèi)會(huì)記錄一條故障信息。

（4）發(fā)電機(jī)

以前發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器通過2條導(dǎo)線連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和車載控制單元。作為藍(lán)驅(qū)技術(shù)的一部分，現(xiàn)在是通過一條LIN線連接到網(wǎng)關(guān)，不再使用L和DFM導(dǎo)線。

可再生電能管理功能：當(dāng)駕駛員松開油門或者實(shí)施制動(dòng)時(shí)，即在發(fā)動(dòng)機(jī)超速或制動(dòng)階段，發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓會(huì)被提高用于為車載蓄電池快速充電。當(dāng)車輛再次加速時(shí)，可以根據(jù)情況降低發(fā)電電壓，這樣釋放了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)可以達(dá)到降低油耗的目的。

（5）起動(dòng)機(jī)

起動(dòng)停止系統(tǒng)的工作（比如在城市工況下），對(duì)起動(dòng)機(jī)提出了較高的要求，因此其循環(huán)穩(wěn)定性增強(qiáng)了，齒圈強(qiáng)度也增大了，循環(huán)穩(wěn)定性增強(qiáng)，也就意味著起動(dòng)機(jī)的壽命更長。起動(dòng)機(jī)的磨損也降低了，增強(qiáng)型起動(dòng)機(jī)在維修或完成更換時(shí)，必須注意替換件目錄上的信息，否則其工作壽命會(huì)大大縮短。起動(dòng)機(jī)控制原理如圖11所示。

（6）穩(wěn)壓器J532

穩(wěn)壓器的作用是在起動(dòng)車輛時(shí)防止控制單元斷電。當(dāng)斷電時(shí)，有些控制單元和系統(tǒng)部件會(huì)重置或系統(tǒng)會(huì)重啟。對(duì)于具有起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛，如果沒有穩(wěn)壓器就會(huì)喪失舒適性。在起動(dòng)停止系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)過程中，通過穩(wěn)壓器將收音機(jī)、導(dǎo)航裝置、車內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)及車內(nèi)儀表的供電電壓保持在約12 V，確保車內(nèi)功能不受影響。穩(wěn)壓器安裝位置如下。

高爾夫/新速騰：安裝在車內(nèi)手套器后。

邁騰B7L：安裝在左前輪罩內(nèi)，穩(wěn)壓器不支持自診斷。

穩(wěn)壓器J532的功能原理如圖12所示。

在此需要說明的是，為了適用起動(dòng)停止系統(tǒng)的功能，更換以上部件必須進(jìn)行基本設(shè)定（匹配）。

3.案例分析

因起動(dòng)停止系統(tǒng)的激活及中斷條件較多，平時(shí)在維修工作中也會(huì)經(jīng)常遇到一些有關(guān)、起動(dòng)停止系統(tǒng)的故障案例，下面通過幾例一線維修案例的分析來加以總結(jié)。

案例1

故障現(xiàn)象：一輛2012年產(chǎn)的藍(lán)驅(qū)新速騰轎車，裝備DSG雙離合變速器及1.4T缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛因電器故障在服務(wù)站更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元后，起動(dòng)停止功能無法使用。

檢查分析：維修人員連接診斷儀檢查各控制單元沒有故障碼，同時(shí)儀表顯示起動(dòng)停止系統(tǒng)故障（圖13）。根據(jù)故障現(xiàn)象，初步分析需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行匹配，更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元并對(duì)其進(jìn)行匹配。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元匹配過程完畢，進(jìn)入車輛自診斷系統(tǒng)，繼續(xù)匹配起動(dòng)停止功能（圖14）后試車，起動(dòng)停止功能恢復(fù)正常。

故障排除：在線匹配發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元并對(duì)起動(dòng)停止功能進(jìn)行激活，故障排除。

案例2

故障現(xiàn)象：一輛2013年產(chǎn)藍(lán)驅(qū)新速騰轎車，裝備DSG雙離合變速器及1.4T缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)， 更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元后，儀表顯示屏頻繁閃爍起動(dòng)停止功能故障，儀表上指示燈顯示均正常，起動(dòng)停止功能失效。

檢查分析：車輛儀表顯示起動(dòng)停止系統(tǒng)故障，維修人員連接診斷儀檢查各控制單元沒有故障碼。根據(jù)故障現(xiàn)象，判斷可能的故障原因如下：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元起動(dòng)停止功能沒有激活；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元編碼錯(cuò)誤；蓄電池編碼錯(cuò)誤，斷電后匹配故障；起動(dòng)停止系統(tǒng)開關(guān)故障；相關(guān)部件匹配故障；線路故障。

由于起動(dòng)停止系統(tǒng)功能集成在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的軟件中，因此維修人員檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元編碼，正常。

檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)入“12匹配功能”，選擇“起動(dòng)-停止功能啟動(dòng)”，激活該功能。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元完成匹配后，儀表上起動(dòng)停止系統(tǒng)故障提示不再顯示，但儀表右上角顯示起動(dòng)停止功能停用標(biāo)示（圖15），該功能依然無法使用。

維修人員系好安全帶進(jìn)行路試（必須系安全帶，激活起停功能的必備條件），發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度在25℃ 度以上，起動(dòng)停止功能工作條件全部達(dá)到，但系統(tǒng)還是無法工作。參照維修手冊(cè)，考慮到蓄電池電壓因素，對(duì)蓄電池進(jìn)行設(shè)定，均無效。查看起動(dòng)停止系統(tǒng)原理圖，發(fā)現(xiàn)圖中涉及到車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）信號(hào)?；仡欀熬S修時(shí)，曾因蓄電池電壓過低無法起動(dòng)車輛，維修人員不得不使用電源跨接線進(jìn)行輔助起動(dòng)。那么，是不是蓄電池電壓過低導(dǎo)致ESP 基本設(shè)定中的某些功能丟失呢？于是維修人員帶著疑問再次進(jìn)行ESP基本設(shè)定。

故障排除：做完ESP基本設(shè)定后進(jìn)行路試，行駛速度大于3 km/h以上后，踩下制動(dòng)踏板發(fā)動(dòng)機(jī)立刻熄火，松開制動(dòng)踏板發(fā)動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，起動(dòng)停止功能激活，故障排除。

回顧總結(jié)：對(duì)于藍(lán)驅(qū)車輛，不能盲目進(jìn)行拆裝換件維修，必須參照維修手冊(cè)和自學(xué)手冊(cè)文件，對(duì)起動(dòng)停止功能工作原理及條件進(jìn)行分析，逐步排除此類故障，避免走彎路。

案例3

故障現(xiàn)象：一輛2013年產(chǎn)藍(lán)驅(qū)高爾夫轎車，用戶反映車輛存放2天后，起動(dòng)時(shí)能聽到起動(dòng)機(jī)“噠噠”的聲音，但是發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，請(qǐng)求救援。

檢查分析：根據(jù)客戶反應(yīng)的情況，維修人員初步判定是因蓄電池虧電導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)的故障。到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)后，借用救援車的蓄電池輔助起動(dòng)車輛，此時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池正極端子損壞，于是詢問用戶是否曾接受過救援服務(wù)，用戶反映車輛以前從未拋錨，因此未接受過救援。

維修人員仔細(xì)檢查蓄電池，未發(fā)現(xiàn)蓄電池端子有撬動(dòng)及磕碰痕跡，但發(fā)現(xiàn)蓄電池極柱卡子和蓄電池極柱之間存在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。由于正極線上使用了一個(gè)保護(hù)罩，在使用過程中蓄電池極柱卡子長期對(duì)蓄電池極柱擠壓，導(dǎo)致蓄電池?fù)p壞（圖16）。

故障排除：對(duì)導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的部件進(jìn)行處理，更換一塊新的蓄電池，并對(duì)蓄電池進(jìn)行基本設(shè)定。蓄電池基本設(shè)定完成后，測(cè)試發(fā)電機(jī)發(fā)電量為14.5 V，正常。進(jìn)行漏電測(cè)試，放電電流為20 mA，也在正常范圍之內(nèi)，車輛恢復(fù)所有功能，故障徹底排除。

回顧總結(jié)：通過此案例的分析，警示我們?cè)谒髻r工作中應(yīng)仔細(xì)檢查故障件，并向用戶詳細(xì)了解車輛的使用情況等相關(guān)的信息，避免不必要的誤賠。

其次，在維修工作中，遇到關(guān)于新技術(shù)的故障時(shí)，應(yīng)仔細(xì)閱讀維修手冊(cè)。例如，更換該車蓄電池后需要進(jìn)行匹配，才能實(shí)現(xiàn)智能化電能管理及制動(dòng)能量回收等功能。

另外需要注意的是，藍(lán)驅(qū)車型只能更換藍(lán)驅(qū)車型相匹配的蓄電池，如AGM和EFB蓄電池，不可使用普通鉛酸蓄電池。在對(duì)接車輛電源時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)維修手冊(cè)中的操作規(guī)范化要求進(jìn)行作業(yè)，負(fù)極線應(yīng)連接到車身上，不可直接連接到蓄電池負(fù)極上。

王光宏，本刊簽約作者，現(xiàn)任江西歐亞汽車集團(tuán)經(jīng)營管理有限公司售后總監(jiān)兼技術(shù)總監(jiān)。江西省汽車維修專家?guī)鞎?huì)員，江西省汽車三包爭議技術(shù)處理專家，國家高級(jí)技師，一汽-大眾專家級(jí)技師，一汽-大眾聯(lián)合輔導(dǎo)特聘培訓(xùn)師。汽車維修行業(yè)從業(yè)20余年，通曉汽車?yán)碚?，擅長車輛高新電控故障診斷技術(shù)及技術(shù)管理工作，熟悉車輛索賠技術(shù)鑒定，具有豐富的一線實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)解決疑難故障的能力。