Sistema Start-stop Conferencia Ok

SISTEMA START - STOP

SISTEMA START - STOP

Start /Stop Descripción general Diseño de un sistema start-stop para un vehículo automóvil dotado de cambio manual. Si se cumplen las condiciones adecuadas, el sistema para automáticamente el motor, reduciendo con ello a cero las emisiones y ahorrando combustible que se habría quemado si se hubiese mantenido el motor al ralentí con el vehículo parado. En cuanto el conductor quiera ponerse en marcha de nuevo, el motor volverá a arrancar inmediatamente. Un sofisticado mecanismo de control garantiza que el sistema Start/Stop no suponga impedimento alguno para las necesidades del conductor o del vehículo. Para que el motor se pare, el vehículo debe estar totalmente detenido, el cambio en punto muerto y el pedal del embrague totalmente levantado.

SISTEMA START - STOP Para arrancar de nuevo, el conductor sólo tiene que pisar el embrague, y el motor de arranque mejorado arrancará el motor, que quedará preparado para cuando se seleccione una marcha Parando y arrancando constantemente el motor, ¿no se gasta más combustible del que se ahorra? Para arrancar un motor ya caliente no es necesario utilizar combustible enriquecido. Además, el motor entrará en ignición de manera fiable dentro de los cuatro eventos de punto muerto superior (PMS). El combustible potencialmente malgastado se limita al minúsculo volumen necesario para cargar los tres eventos de PMS precedentes. Si consideramos la cantidad de combustible que se utilizaría con el motor al ralentí, basta con que el motor quede apagado más de 2,9 segundos para que se ahorre combustible, incluso con el arranque.

SISTEMA START - STOP Módulo de control del motor (ECM, Engine Control Module) Monitorea las siguientes señales de entrada: – Posición del embrague – Posición de la palanca de cambios (punto muerto) – Señal de velocidad del vehículo – Estado de los principales sistemas del vehículo (algunos de los cuales se comunican a través de la Caja de Fusibles Central (CJB)

CJB - Caja de Fusibles Central (Central Junction Box) Se encarga de lo siguiente: La lógica de control para la inhibición del sistema Stop/Start en función del estado de carga de la batería Comunicar a la red que está a punto de arrancar el motor, con objeto de que los módulos puedan ignorar las fluctuaciones de voltaje esporádicas y enmascarar los códigos de avería innecesarios Su papel actual como dispositivo intermediario de comunicación con el Módulo de gestión del motor (ECM) a través de las redes CAN de media y alta velocidad

SISTEMA START - STOP Posición de los principales componentes Sensor de vacío del circuito de frenos

Interruptor del sistema Stop/Start (ECO).

Sensor de embrague lineal, tipo PLCD

Bomba de refrigerante eléctrica auxiliar

Motor de arranque modificado para uso intensivo Sensor de punto muerto (fijado a la carcasa de la caja de cambios)

Módulo de calidad de voltaje (VQM, Voltage Quality Module)

Sistema de monitorización de la batería (BMS, Battery Monitoring System)

Batería con rejilla de fibra de vidrio (AGM, Absorption Glass Mat)

SISTEMA START - STOP Batería con fibra de vidrio (AGM, Absorption Glass Mat)

La utilización de la batería de electrolito absorbido en rejilla de fibra de vidrio (AGM, Absorption Glass Mat) ha sido necesaria debido al mayor número de ciclos de parada y arranque que desarrolla a lo largo de su vida útil. El término “absorción” hace referencia al hecho de que sólo se almacena la cantidad suficiente de electrolito entre las placas (absorbido en el interior de una rejilla de fibra de vidrio). La principal ventaja de la tecnología AGM es su mayor estabilidad cíclica, que permite a la batería funcionar con fiabilidad con patrones de carga y descarga profundas, es decir, con continuos ciclos de recarga y descarga totales. El amperaje de la batería no ha variado, para el mismo nivel de equipamiento, y la batería no necesita mantenimiento.

SISTEMA START - STOP Sistema de monitoreo de batería (BMS, Battery Monitoring System)

Se ha añadido un módulo de monitoreo de batería (BMS, Battery Monitoring System), que va montado sobre el terminal negativo de la batería. El módulo BMS tiene comunicación bidireccional con la Caja de fusibles central (CJB). El módulo BMS mide el voltaje y la corriente de la batería, además de informar sobre el estado de carga (SOC, State Of Charge) y el estado general (SOH, State Of Health) de la batería. La medida SOH da idea del estado de una batería usada en comparación con una batería nueva.

SISTEMA START - STOP Sistema de monitoreo de batería (BMS, Battery Monitoring System)

La información de la batería se comunica a la CJB a través de una conexión de bus LIN (Local Interconnect Network, red de interconexión local). La CJB transmite la información sobre la batería al cuadro de instrumentos a través del CAN bus de media velocidad. El cuadro de instrumentos muestra avisos de carga de la batería para indicar posibles averías en el generador o en el sistema de monitorización de batería. El módulo CJB transmite también la información sobre el estado de la batería al módulo de control del motor (ECM), a través del CAN bus de alta velocidad. A partir de la información recibida del CJB, el ECM controla la intervención del sistema Stop/Start, si fuera necesaria para preservar la alimentación eléctrica del vehículo.

SISTEMA START - STOP Motor de arranque para uso intensivo

Un nuevo motor de arranque, una corona dentada y una placa de fricción del volante de inercia de doble masa especialmente diseñado para un uso intensivo. La demanda a la que están sometidos esos componentes se ha triplicado debido a la mayor frecuencia de arranque del motor, por lo que la durabilidad de dichos componentes es condición indispensable para el correcto funcionamiento del sistema Stop/Start y la fiabilidad.

SISTEMA START - STOP Sensor de embrague lineal

El cilindro maestro del embrague lleva ahora un sensor de posición sin contacto. Se trata de un sensor de desplazamiento lineal sin contacto con imán permanente (PLCD, Permanent magnet Linear Contactless Displacement). Este tipo de sensor ofrece las siguientes ventajas: Evita completamente el desgaste mecánico Funciona sin necesidad de contacto incluso con grandes distancias de entrehierro Robustez y fiabilidad.

SISTEMA START - STOP Sensor de embrague lineal Se mantienen los dos interruptores mecánicos existentes, que van fijados al conjunto del pedal, los cuales se utilizan para comprobaciones de plausibilidad. A diferencia de estos interruptores (de lógica puramente binaria, es decir, abierto / cerrado), el sensor lineal proporciona una medida continua de la posición del pedal. Esta detección lineal informa al sistema Stop/Start de que el conductor está empezando a pisar el embrague, creando así una señal de “Comienzo del recorrido” que se utiliza para autorizar un arranque del motor, siempre y cuando se cumplan el resto de las condiciones necesarias. El sensor de embrague lineal también proporciona una señal de “Final de recorrido”.

SISTEMA START - STOP Sensor de punto muerto

Se trata de un sensor de tipo PLCD que va montado en la parte exterior de la transmisión. Está cableado directamente con el Módulo de control del motor (ECM) y tiene como principal función detectar que se ha seleccionado la posición de punto muerto, dentro de una ventana pre-calibrada (y no una marcha hacia delante o hacia atrás que disponen de sus correspondientes sensores).

SISTEMA START - STOP Sensor de vacío del freno

Al igual que en todos los sistemas de frenos servoasistidos, cuando el motor está parado no se aplica vacío al servomecanismo. El diseño del sistema de frenos suele incorporar una reserva de vacío, pero si se acciona el pedal de freno repetidamente durante una situación de parada automática del motor, esa reserva de vacío puede agotarse . Para evitarlo, se ha instalado un sensor de vacío del circuito de frenos. Si los niveles de vacío bajaran durante una parada automática, lo cual podría comprometer la servoasistencia al pedal de freno, el sistema Stop/Start intervendrá (siempre que sea seguro) y arrancará el motor. El sensor va montado cerca del servomecanismo, cableado físicamente al módulo de control del motor (ECM).

SISTEMA START - STOP Módulo de calidad de voltaje (VQM, Voltage Quality Module)

Puesto que la actividad del sistema Stop/Start se traduce en un mayor número de períodos de arranque y fluctuaciones de voltaje, se ha desarrollado un mecanismo de estabilización y apoyo de la alimentación de las distintas unidades de control, como el sistema de audio, el Bluetooth, la pantalla de información, etc. El Módulo de calidad de voltaje (VQM, Voltage Quality Module) es un estabilizador CC-CC. Recibe el voltaje en corriente continua (CC) del vehículo y emite otro voltaje de continua estabilizado. Sin embargo, el VQM sólo interviene durante la fase de arranque, que es cuando el voltaje de la batería suele caer a sus niveles más bajos. Una vez esté funcionando el motor, el ECM accionará un relé interno para volver a utilizar el voltaje de alimentación convencional del vehículo en lugar del voltaje proporcionado por la etapa estabilizadora interna del VQM.

SISTEMA START - STOP Diagrama de estabilización y derivación en el VQM .-

1

3 2

1.-Voltaje de entrada inestable (durante el arranque) 4 2.- Módulo VQM 3.- Voltaje estable a la salida del estabilizador 4.- Conexión sin pasar por el estabilizador (circuito utilizado fuera de la fase de arranque).

SISTEMA START - STOP Diagrama de estabilización y derivación en el VQM

Como muestra el diagrama, el módulo VQM modifica el voltaje de entrada durante la fase de arranque, haciéndolo pasar por una etapa estabilizadora CC/CC. Ese voltaje adaptado se hace llegar a los módulos de control necesarios, para apoyar su alimentación eléctrica. El circuito alternativo, que aparece representado con flechas que rodean la etapa estabilizadora, es el que se utiliza en condiciones normales una vez transcurrido el período de arranque del motor. Con una potencia nominal de 180W (lo que supone hasta 15 Amperios de carga a 12V), el VQM soporta picos instantáneos de 300W, lo cual resulta suficiente para mantener una alimentación ininterrumpida en todos los sistemas necesarios.

SISTEMA START - STOP Bomba de refrigerante eléctrica auxiliar

Durante un período de parada automática, la bomba de refrigerante convencional, accionada por el motor, permanece parada. Cuando hace frío, existe el riesgo de que baje la temperatura del habitáculo hasta niveles que comprometan el confort de sus ocupantes, si no se consigue alcanzar la temperatura fijada. Para resolver este problema, se ha integrado en el sistema de refrigeración una bomba de refrigerante eléctrica auxiliar cuya misión es hacer circular el calor latente almacenado en el sistema alrededor del radiador de la calefacción, para prolongar el período de confort durante las paradas del motor. Esta bomba va montada junto al mamparo del vano motor, y está cableada directamente con el módulo de control del motor ECM.

SISTEMA START - STOP Interruptor del sistema Stop/Start

Para ofrecer flexibilidad al cliente, se ha añadido instrumentasen la consola central un interruptor de activación o desactivación del sistema Stop/Start identificado "ECO". Por omisión, el sistema Stop/Start está siempre activo. Para desactivarlo, el cliente debe pulsar este botón cada vez que ponga el contacto. Para confirmar su desactivación, el LED se apaga.

SISTEMA START - STOP Testigo de aviso del sistema de Stop/Start

Cada vez que se produce una parada automática del motor, el testigo del sistema Stop/Start (ECO) se enciende, mientras que las luces de aviso del cuadro que se encienden cuando el motor está parado (batería, presión de aceite, etc.) no se encienden.

SISTEMA START - STOP Comportamiento del sistema Inteligente 1)

Sensor de vacío del circuito de frenos

2)

Módulo de control del motor (ECM )

3)

Sensor de punto muerto

4)

Caja de fusibles del vano motor (BJB )

5)

Bomba de refrigerante eléctrica auxiliar

SISTEMA START - STOP Comportamiento del sistema Inteligente 6)

Motor de arranque

7)

Hebilla del cinturón de seguridad del conductor

8)

Interruptor de la puerta del conductor

9)

Interruptor de embrague lineal

10) Interruptor de principio de recorrido del pedal de embrague. 11) Interruptor de fin de recorrido del pedal de embrague

SISTEMA START - STOP Comportamiento del sistema Inteligente 12.- Módulo de calidad de voltaje (VQM, Voltage Quality Module) 13.- Interruptor e indicador LED de estado del sistema Stop/Start ECO 14.- Caja de fusibles central (CJB ) 15.- Módulo de control del sistemas de retención suplementaria (RCM, Restraint Control Module) 16.- Módulo de control del sistema de frenos antibloqueo (ABS)

SISTEMA START - STOP Comportamiento del sistema Inteligente 17) Sensor de velocidad de la rueda 18) Interruptor del capó 19) Sistema de monitorización de batería (BMS, Battery Monitoring System) 20) Cuadro de instrumentos 21) Módulo de remolque (si se detecta la presencia de un remolque, el sistema Stop/Start se desactiva) 22) Calefactor a combustible (FFH )

23) Bomba de refrigerante eléctrica

SISTEMA START - STOP Comportamiento del sistema Inteligente El diagrama de control muestra la complejidad que supone la monitoreo de la función de parada y arranque automáticos del motor (Stop/Start). En ella intervienen de alguna manera la mayoría de los módulos de control del vehículo, así como las redes de comunicaciones.

SISTEMA START - STOP

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