STT 智能节油系统的设计-职业学院汽车制造与转配毕业设计

1 安徽汽车职业技术学院安徽汽车职业技术学院 毕业设计毕业设计 课题：课题：STT 智能节油系统的设计智能节油系统的设计 专业：汽车制造与转配技术专业：汽车制造与转配技术 班级：班级：10-08 姓名：许世伟姓名：许世伟 指导老师：黄波指导老师：黄波 2 摘要摘要 越来越多的人开始关注城市大气污染“PM2.5颗粒”这个新词。在北京这样机 动车数量超过500万辆的城市，PM2.5颗粒污染大多数来自汽车尾气排放。尤其 在怠速状态下，PM2.5污染物的排放是顺畅行驶时的五倍以上。针对怠速时的尾 气污染和燃油浪费， 一些欧洲汽车厂家如奔驰宝马开始研发采用“怠速停车”智能 节油系统，在消除怠速等待时的有害气体排放以及节油效果取得了不错的成效。 据统计，我国大城市一般道路的怠速停车时间比例达到10%，主干道甚至高达 50%以上。 运用“怠速启停智能节油系统”在一般路况条件下可节约8%的燃油， 而 在拥堵路段中最高可以节约15%左右的燃油，对消费者来说意义重大。 本文论述了智能节油系统的功能、 特性、 主要结构、 工作原理和日常的使用， 通过对智能节油系统部分部件的改进设计，使其更好的适应日常的使用，同时论 述了智能节油系统的系统化、模块化设计方法，以及智能节油系统的智能控制， 并举例做出简单介绍。 关键词：PM2.5 颗粒智能节油系统怠速启停智能节油系统的智能控制 ABSTRACT More and more people begin to pay close attention to urban atmospheric pollution “PM2.5 particles“ the new word. Such vehicles in Beijing more than 5 million cars city, PM2.5 particle pollution, most from automobile emission. Especially in the idle state, PM2.5 emissions of pollutants is smooth driving more than five times. In idling process of tail gas pollution and fuel waste, some European auto makers such as Benz BMW started developing the “idle stop“ intelligent fuel system, eliminate idle while waiting in the harmful gas emissions and oil saving effect achieved good results. According to statistics, in the big cities of China general road 3 idle speed stopping time ratio reached 10%, main road even as high as 50% above. Using the “idle start-stop intelligent oil saving system“ in general traffic conditions can save 8% of the fuel, but in the congestion in the section of the highest can save about 15% of fuel, is of great significance for consumers. This paper discusses the intelligent oil saving system functions, characteristics, main structure, working principle and daily use, through to the intelligence of the fuel system parts design improvement, make it better adapt to the day-to-day use, at the same time, this paper discusses the intelligent oil saving system of systematic, modular design method, and intelligent oil saving system of intelligent control, and an example is introduced to make simple. Keywords: PM2.5particlesintelligent oil saving systemidle start-stopintelligent oil saving system of intelligent control 4 目录目录 摘要摘要（3） ABSTRACT（3） 第一章第一章 智能节油系统的概述智能节油系统的概述（5） 第一节 智能节油系统的特点（5） 第二节 智能节油系统的发展（5） 第二章第二章 智能节油系统的工作原理智能节油系统的工作原理（6） 第一节 智能节油系统的控制图（6） 第二节 智能节油系统的工作原理（6） 第三节 智能节油系统的限制条件（7） 第三章第三章 传感器的设计传感器的设计（7） 第一节 车速传感器（7） 第二节 档位传感器（10） 第三节 加速度传感器（11） 第四节 离合器传感器（14） 第四章第四章 执行器的设计执行器的设计 第一节 专用发动机（15） 第二节 喷油器（15） 第三节 加强启动机（17） 第五章第五章 ECU 的设计的设计（18） 第六章第六章 动力电池组动力电池组（19） 总结总结（19） 参考文献参考文献（21） 5 第一章第一章 智能节油系统的概述智能节油系统的概述 第一节第一节智能节油系统的特点智能节油系统的特点 STT(start-stop)智能节油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。当绿灯亮起时，踩下离合发动机则自动启动。 另外， 装备 STT 的车辆发动机有适应性改动，发动机频繁启动不会对寿命产生影 响。该系统主要特点如下： 1、切换自如：当车辆怠速，挂空挡时发动机自动熄火，起步换挡后自动 点火，自动切换，灵敏快捷。 2、瞬时启动：起步换挡，同步点火。 3、静音设计：起步换挡后噪音小于传统启动方式。 4、超长寿命：耐久性为 25 万次 5、节油：城市工况下，最高可节省 15%油耗。 6、节能减排：减少二氧化碳和废气的排放，更绿色环保。 7、高可靠性：系统成熟稳定，集成度高，故障率小。 第二节第二节 智能节油系统的发展智能节油系统的发展 一、国外智能节油系统的发展一、国外智能节油系统的发展 智能节油系统这项技术早在上世纪七十年代中就已经出现。 当时丰田在皇冠 轿车上对这一技术进行过实用性测试，只要车辆停稳后 1.5 秒，发动机就会自动 断油熄火，而这也成为日后自动启停发展的理论及设计雏形。这台皇冠在东京的 城市交通中进行了长时间的测试，证明这一技术能带来 10%左右的节油效果。而 在此之后，大众、菲亚特、雪铁龙等众多品牌都开始涉足这一技术，但直到 2006 年自动启停功能才开始了普及之路。 一、国内智能节油系统的发展一、国内智能节油系统的发展 国内长安汽车率先与德国博世合作开发智能节油系统，并在旗下 CX30 车型 装备了此装置，且最近上市的长安重量级车型逸动，也搭载了这套“怠速启 停智能节油系统”。随后，一些自主品牌车型也开始纷纷搭载该系统，如吉利帝 豪 EC7、长城 C30 等。 6 第二章第二章 智能节油系统的控制图和工作原理智能节油系统的控制图和工作原理 第一节第一节 智能节油系统的结构智能节油系统的结构 该系统如图 2-1 所示，智能节油系统的关键部件包括：ECU、专用起动机、 发动机、动力电池组、车速传感器、离合器开关、档位传感器等。为了车辆更好 的适应城市拥堵路况，本设计在该系统中增加了加速度传感器。 图 2-1 智能节油系统的结构 第二节第二节 智能节油系统的工作原理智能节油系统的工作原理 智能节油系统的工作原理即电脑通过各传感器输送的信息判断车辆的状态， 以此控制发动机的启停运行。当遇到红灯停车，驾驶员将挡位推进空挡，ECU 接收到车速传感器和档位传感器的信号，判断车辆停止，并控制喷油器断油，发 动机即刻自动熄火；当绿灯亮起时踩下离合踏板，ECU 控制加强电机运转，发 动机则自动启动。整套系统的反应时间和平时驾驶习惯没有任何不同。其控制方 框图如图2-2. 在城市拥堵的道路上行驶时， 若加速度传感器测得汽车起步后10秒内加速度 未达到某一预设加速度数值，则 ECE 在下一次停车时不会控制喷油器断油。若 加速度传感器测得汽车起步后 5 秒内加速度大于该预设加速度数值，则 ECU 在 下一次停车时控制喷油器断油，是发动机自动熄火。该设计避免汽车在拥堵的道 路上造成频繁熄火和启动， 从而， 减少发动机的磨损， 延长了发动机的使用寿命。 7 第第三三节节 智能节油系统的限制条件智能节油系统的限制条件 启停系统进入工作状态是不能以牺牲车辆其他系统正常工作为代价的， 比如 在蓄电池电量低于限定值、车辆空调系统在进行除雾工作、刹车系统内压力下降 到某一点之下、车辆出现向前或者向后“溜车”等情况时，启停系统不会熄灭发 动机，如果发动机熄火后也会毫无延迟地重新启动。 第三章第三章 传感器的设计传感器的设计 第一节第一节 车速传感器车速传感器 现代汽车上，都装有发动机电控、自动驾驶、ABS、TRC、STT、自动锁车 门、导向系统、电子仪表等装置，这些装置都需要汽车车速信号，车速传感器就 可以产生所需的信号。带齿转子就设置在传感器的旋转体上，与齿形的凹凸相应 产生输出信号，由此可以测出回转体的转速、加减速状态等。 一、光电式车速传感器一、光电式车速传感器 8 光电式车速传感器的外观如图 3-1 所示。传感器上有遮光板 1、光耦合部件 2（发光二极管、光敏元件）以及速度表电缆。光电式车速的工作原理可用图 3-2 来加以说明。当遮光盘没有遮光时，发光二极管的光射到光敏晶体管上，光敏晶 体管的集电极中有电流通过，该管导通，这时晶体管 VT1 也导通，因此在 Si 端 子上就有 5V 的电压输出。脉冲频率取决于车速，在车速为 60km/h 时，仪表电 缆的转速为 637r/h，仪表电缆每转一圈，车速传感器就有与挡光板对应的 20 个 脉冲输出。当车速为 0km/h 时，仪表电缆的转速为 0r/h，此时无脉冲信号产生。 采用了车速传感器的数字式速度表主要是由荧光管、 微型计算机及集成电路构成 的。 荧光管根据车速传感器输出的脉冲信号显示车速，并把其他信息输入到里程 表、燃油表。 速度表的电路方框图如图 3-3 所示， 传感器产生的脉冲信号经整形后输入到 计数电路中，在记忆电路中被记下来。而定时电路输出信号决定计数电路的计测 时间和记忆电路的记忆时间。记忆电路的输出信号加到显示电路上，荧光管根据 速度传感器输出的脉冲数显示车速。 速度表的显示分解能力为 1km/h；当车辆停止时，仪表电缆的转速为 0r/h， 传感器无脉冲信号输入到计数电路中，速度表显示 0km/h，速度判断回路输出信 9 号，为智能节油系统提供控制喷油器断油熄火的依据。 电路中还有 1/5 分频电路部分，它产生相当于笛簧开关输出的车速信号（4 个脉冲/转） ，输入到自动驾驶计算机和恒速控制计算机中。 二、二、磁电式车速传感器磁电式车速传感器 如图 3-4 所示，为车速传感器的外观。图 3-5 所示，磁电式车速传感器安 装在车轮内侧靠近齿轮的支架上，车速传感器是由永磁铁、铁芯以及线圈所组成 的，传感器的磁头靠近齿圈的齿顶。 磁电式车速传感器的工作原理如图 3-6 所示，齿轮 1 与车轮同轴，具有与车 轮相同的转速，当汽车行驶带动齿轮旋转时，传感器磁头与齿轮之间的磁通量是 图 3-6 磁电式车速传感器的工作原理 1、齿轮2、线圈3、永磁铁 变化的，齿轮上的逐个齿将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信 图 3-4 传感器的外观 图 3-5 车速传感器的结构和安装位置 10 号的振幅与齿轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于齿轮的转速大小。 若智能节油系统装配该钟传感器，当车辆停止时，磁电式车速传感器脉冲信 号产生，ECU 接收到此信号后，向喷油器发出指令，为其断油熄火提供可靠依 据。 第二节第二节 档位传感器档位传感器 一、一、位置开关方式位置开关方式档位传感器档位传感器 位置开关方式采用与传统手动变速器相似的常开、 常闭传感器通过检测拨叉 杆的位置来判断变速器档位。 如图 3-7 中三、四档传感机构所示，现处于三、四档的空档位置。此时，常 闭传感器 1 处于自由状态，即给出空档信号；常开传感器 2、3 处于自由状态， 给出不在档及四档的信号，结合三个传感器的信号，判断此时处于空档位置。 当拨叉杆向左移动至直接档位置时，拨叉杆推动钢球 1 向上运动，常闭传 感器 1 处于压缩状态，其传出非空档信号；常开传感器 2 处于压缩状态，传出在 四档信号常开传感器 3 处于自由状态传出非档信号；结合三个传感器的信号， 判断此时处于直接档（即四档）位置。 当拨叉杆向右运动至档位置时，结合三个传感器的信号，可判断出变速器 处于档位置。 图 3-7 位置开关档位传感器方案 二、二、角位移传感角位移传感器器 由于位置开关传感器易损坏，考虑到 STT 智能节油系统的可靠性及耐久性， 设计了另一种档位检测机构，即角位移传感器方案。如图 3-8 中所示，角位移传 感器通过一套机构将将拨叉杆的轴向运动转化为可被传感器测量的旋转运动， 从而确定拨叉或拨叉杆的轴向位置，进而判断变速器档位。 整个角位移传感器机构主要由一个装在拨叉或拨叉杆上的拨杆、 固定连接于 角位移传感器的 U 型槽拨头以及一个可接收并检测旋转转角信号的角位移传感 11 器组成。 图 3-8 角位移传感器结构示意图 其中，U 型槽拨头与角位移传感器的旋转端子通过柱销连成一体，当拨头转 动时可将角度变化传递到传感器。拨杆与拨叉或拨叉杆连接在一起。如图中 3-9 所示， 三维图中可显示各机构及部件的具体装配方式，根据该图可判断出各部件 移动时其他部件的连锁运动及检测状态。 当进行换档动作时，拨叉杆带动拨叉轴向移动，拨杆也随之轴向运动，U 型槽拨头的内端面受拨杆作用力旋转，而拨杆沿拨头 U 型槽运动，从而将拨叉杆 轴 向运动转化为可测量的旋转运动，通过角位移传感器得到变速器档位信号。 图 3-9 角位移传感器 通过对档位传感器的设计， 使档位传感器为智能节油系统提供变速箱准确的 档位信息，保证发动机的正常启停。 第三节第三节 加速度传感器加速度传感器 加速度传感器是利用物体惯性系数在不同加速度下产生不同压力的原理， 运 用不同的电阻来区分不同的加速度。下面介绍钢球式加速度传感器。 在一般行车状态下，急加速时车身前后方向的加速度小于 0.5g。车辆前后 方向能够产生的最大加速度是 1.1g，横向最大加速度是 0.8g，上下方向最大加 速度是 2g，根据这些数据可以看出，加速度的检测范围达到-1.5g+1.5g。 拨叉 拨杆 拨叉杆 U 型槽拨头 角度位移传感器 12 钢球式加速度传感器由加速度检测部分和检测电路组成，它们被集中在 30.5mmx32mmx36mm 的外壳内。 （1）检测部分的结构。传感器的剖面 图如图 3-10 所示，作为惯性质量的精 密钢球置于兼起线圈骨架作用的耐热 树脂的球套中，为保证钢球的防锈及 润滑，球套中有硅油；线圈是分成两 部分绕制的，为测得钢球的位置与移 动方向，采用的是差动变压器工作方 式，在线圈的外侧、与球套轴垂直的 方向上，设置了一对圆盘形永磁铁， 在这一对永磁铁的外侧，还覆盖着轭 铁，通过轭铁，在有效地形成磁路的 同时可防止磁通的泄漏。传感器的检 测部分是由钢球、一对永磁铁、差动 变压器线圈及轭铁构成，利用一对永 磁铁支撑的钢球按照球套的轴向加速 度改变位置，利用线圈将钢球位置的 变化检测出来，并以此作为测得的加 速度。 图 3-10 传感器的剖面图 1、线束；2 垫圈；3、骨架；4 轭 铁；5、注塑件； 6 信号处理电路；7、 外壳；8 永磁铁；9、检测线圈；10 钢 球 （2）钢球的磁场力支撑。在磁场强度H中，作用在某一方向（如 y 轴方向） 上磁性材料球体的力Fy可用下式表示： )/(yHyKHyFy 式中，K 为由材料的导磁率及钢球直径决定的常数；Hy 为该方向上的磁场强度； yHy /为该方向的磁场梯度。 图 3-11 骨架的轴向磁场力 13 线圈骨架的轴向磁场力。假定骨架的轴为 y，则一对永久磁铁在骨架轴方向 上锁形成的磁场强度如图 3-11（a）所示，磁场梯度如图 3-11（b）所示。由此 可出轴向磁场力 Fy 如图 3-11（c）所示。在轴方向上，按距离轴中间偏差量的 大小，有轴向中央回复力作用在钢球上，如图 3-11（d）所示。 当加速度作用到传感器外壳上时，处于轴向中央位置的钢球，在加速度的方 向上， 会受到反向惯性力的作用，钢球将移动至惯性力与轴向磁场力平衡的位置 处， 钢球位置与加在传感器外壳上的加速度相应， 因此， 当掌握了钢球移动位置、 方向之后，就可以测出加速度的大小与方向。 假设有相当大的加速度加到轴向上，这是钢球移动到球套的两端处，冲击之 后，在永磁铁的作用下回到中间位置，不会出现不可逆变化。因此，形成了钢球 式加速度传感器耐冲击的特点。 （3）差动变压器，差动变压器的原理如图 3-12 所示。差动变压器是由激磁 方的初级线圈组与检测方的次级绕组组成的，因次级绕组的连接极性不同，所以 其两端形成了差动输出，与次级绕组交链的磁通随钢球位置而变化，由此可以检 测出钢球的位置与移动方向。 （4）检测电路。检测电路的方框图如图 3-13 所示。检测电路应用了可减小 传感器体积的表面封装技术，而且采用专用的集成电路片，其上包括了大部分的 电子元件。 1基准电压电路。该部分由调节器和运算放大器构成，其作用是产生基准 电压。 2振荡电路。振荡电路由振荡器与振荡振幅温度修正电路构成，其作用是 对初级绕组激磁。 3AC 放大电路。这部分电路是指用差动放大器对次级绕组的输出加以放 大， 与下一级的同步整流电路通过电容器实现交流耦合，消除因电路元件引起的 直流偏移。 4同步整流电路。利用初期激磁信号形成同步信号，对来自 AC 放大器的 信号进行同步整流。 5输出信号的滤波电路。滤波电路是由次级的低通滤波器构成，输出电压 14 的中间值为 2.5V。 图 3-13 检测电路的方框图 第四节第四节 离合器传感器离合器传感器 通常离合器开关是一个常闭开关， 向发动机控制单元提供 12 伏的电压,当踩 下离合器时开关断开，发动机控制单元没有离合器的信号。离合器开关位置如图 3-14 所示。 图 3-14 离合器位置图 3-15 离合器开关控制图 本设计对离合器开关进行改进，使之成为一种常开开关，如图 3-15 所示。 离合器一端接蓄电池，另一端通过 ECU 搭铁， 并在离合器下端与 ECU 并联一 个离合器灯，当踩下离合器带动离合器开关，使离合器开关由断开状态变为闭合 状态。离合器开关闭合使 ECU 通入 12V 的电压，ECU 便可通过此信号来判断离 合器分离，发动机动力输出中断，ECU 也将此信号作为使喷油器断油熄火的依 据。此时离合器灯也点亮，告知驾驶员离合器开关正常。 当松下离合器踏板，离合器开关在回位弹簧的作用下断开，ECU 中无电压 信号，判断离合器即将结合，发动机需要动力输出去，为加强电机的运转提供必 要信息。此刻离合器灯也随之熄灭。 15 第四章第四章 执行器的设计执行器的设计 第一节第一节 专用发动机专用发动机 具有智能节油系统汽车的发动机与一般的发动机不同， 该发动机为避免因反 复启停带来的启动延迟，采用发动机直喷技术。由于直喷发动机可以直接通过喷 油器雾化汽油，原理上可以在一个工作循环内完成启动，而一般的进气管喷射发 动机，需要进气气流雾化气流再携带进气缸，启动时间比直喷慢不少。 一般发动机的磨损有一半以上来自于冷启动， 而启停系统的工作也是有一些 条件限制的。为了保护发动机和相应零部件，发动机启停系统在发动机温度 60 至 90 摄氏度的范围内工作，当温度传感器检测到发动机水温以及机油温度没有 达到正常值时，即使该功能被激活，发动机也是不会自动启停的。 而在热启动的时候， 由于发动机零件之间的配合间隙和机油润滑都进入了理 想状态，所以发动机的磨损是极小的，而此时机油所起到的作用就十分重要，对 于搭载智能节油系统车辆的发动机应该使用更高等级的机油。 对发动机的润滑系 统加以改进，在活塞处增加机油孔道或机油喷嘴等，以达到在启动的瞬间为发动 机充分润滑的目的，使发动机的使用寿命变得更长。同时，发动机本身允许进行 230,000 次节能自动启停式起步和 50,000 次常规起步 。 第二节第二节 喷油器喷油器 本设计所研究的喷油器是电磁式喷油器,如图 4-1 所示。其作用是在 ECU 的 控制下，把雾化好的汽油喷入气缸。根据喷油器电磁线圈阻值大小，可以分为低 阻喷油器和高阻喷油器两种类型。 一、低阻喷油器一、低阻喷油器 16 低阻喷油器电磁线圈的线径较粗、匝数较少、电阻值较小，一般为 0.63 。在端电压相同的情况下，由于线圈的电阻小，因此流过线圈的电流较大，能 产生较大的电磁吸引力，是喷油器具有很好的动态响应特性。在采用低阻喷油器 的电控汽油喷射系统中，低阻喷油器的驱动可采用电压驱动或电流驱动方式。 采用电压驱动方式时，由于线圈的电阻很小，长时间大电流流过线圈，可能 导致电磁线圈过热损坏。因此，当低阻喷油器电压驱动方式时，必须在驱动回路 中串入起限流作用的附加电阻，以减小流过线圈的电流，如图 4-2 所示。但这样 做会使电磁线圈产生的电磁力减小， 低阻喷油器动态响应特性好的优点不能得到 充分的发挥。 采用电流驱动方式时，为了防止电磁线圈过热，在控制电路中增加了对电流 进行检测的电路，ECU 根据检测回路输出的电压信号，对流过电磁线圈的电流进 行控制，如图 4-3 所示。 电路驱动方式回路中阻抗很小，功率晶体管 VT1 刚开始导通时，电磁线圈通 过电流在极短的时间内迅速增大，针阀以最快的速度升起，使开启延迟时间大大 缩短。当针阀上升至全开位置时，线圈中流过的电流达到最大峰值 Ip（一般为 4-8A） ，在线圈流过电流迅速增大的同时，电流检测电阻 A 点的电压也在迅速增 大。当 A 点的电压达到设定值时（此时针阀恰好全开） ，ECU 控制大功率晶体管 VT1 以 20MHz 的频率交替导通截止，使流过线圈的电流快速下降至维持针阀最大 开度所需要的保持电流 In，保持电流平均值一般为 12A。该电流不仅足以使针 阀保持在全开位置，同时具有防止线圈发热、减小电能无效损耗等优点。 二、高阻喷油器二、高阻喷油器 高电阻喷油器采用线径较细、 匝数较多的电磁线圈， 电阻值较大， 约为 12 17，高阻喷油器只能采用电压驱动方式，驱动电路与图 4-2 相似，由于本身的 电阻较大， 不需要在电路中串联附加电阻， 因此电路及控制简单是其突出的优点。 但高阻喷油器存在开启延迟时间较长，动态响应特性差的不足，所以在 STT 智能 节油系统中不采用该种喷油器。 17 三、低阻喷油器电流驱动电路的设计三、低阻喷油器电流驱动电路的设计 为了使电磁式喷油器能够更好地响应 STT 智能节油系统的断油控制，本设 计对低阻喷油器电流驱动电路进行了改进，设计电路图如图 4-4 所示。 在原有低阻喷油器电流驱动电路的基础上增加了一个电磁继电器， 该继电器 在发动机正常工作时是接通的，并不影响大功率晶体管 VT1 的工作，当 ECU 综 合车速传感器、档位传感器、离合器传感器的信号判断车辆停止，而输出断油信 号给该继电器， 此时继电器通电产生电磁力把开关断开， 无论有无输入脉冲信号， 大功率晶体管 VT1 都无法导通，因此喷油器就停止工作，发动机则断油熄火。 第三节第三节 加强起动机加强起动机 汽车起动机是为发动机的发动提供动力支持，起动机如何为发动机提供动 力。首先要看汽车起动机的组成。汽车起动机是由直流电动机、传动机构、控制 装置三部分组成。 直流电动机引入来自蓄电池的电流并且使起动机的驱动齿轮产 生机械运动；传动机构将驱动齿轮啮合入飞轮齿圈，同时能够在发动机起动后自 动脱开；起动机电路的通断则由一个电磁开关来控制。 电动机是起动机内部的主要部件，它的工作原理就是以安培定律为基础的 能量的转化过程，即通电导体在磁场中受力的作用。电动机包括必要的电枢、换 向器、磁极、电刷、轴承和外壳等部件。而传动机构的作用是发动机起动时，使 起动机的驱动齿轮和发动机飞轮齿环啮合，将电动机的转矩传给飞轮；发动机起 动后，自动切断动力传递，防止电动机被发动机带动，超速旋转而破坏。起动机 驱动齿轮与曲轴飞轮齿环之间的传动比很大，在传动机构中设置了单向离合器。 对于装载了智能节油系统的车辆，启动电机应能承受大的电流脉冲，因为需 要频繁的启停，所以其性能需要加强，尤其是启动齿轮的金属强度，应能承载较 强的冲击。并且能够迅速响应 ECU 的启动指令，当 ECU 检测到离合器开关信号 和一档信号时，此时 ECU 向发动机启停电机输入启动信号使电磁继电器通电， 启动电机形成闭合回路，从而带动发动机启动。 18 第五章第五章 ECUECU 的设计的设计 ECU（electronic control unit，电子控制单元）由把来自传感器的信号加 以变化的输入接口、 根据所决定的步骤进行输入数据的算术运算或逻辑运算的计 算机和将其结果变换为驱动器动作信号的输出接口所构成，如图 5-1 所示。 图 5-1 ECU 的构成 1、输入接口 来自传感器的信息因传感器的种类而有各种各样的形状。输入接口就是 将其输出信号变换为计算机可以处理值的电路。 （1）A/D 转换器由于计算机只能处理数字， 所以输出模拟信号值的传 感器信号必须通过 A/D 转换器变换为数字值。例如，车速传感器所输出的正 弦电压即为模拟信号， 需要A/D转换器将其转换成计算机识别的二进制代码。 （2）数字输入缓冲器虽然说计算机处理数字值，但也不能直接输入 来自传感器的数字信号。汽车用的计算机室依靠置于 ECU 内部的稳定+5V 电 源操作的，必须图 5-1 的 B-E 的各种形状的输入信号进行整形，才能使计算 机可以处理。B 是超过计算机电源范围的信号；C 是电压正负振荡的信号；D 是因机械式电气接点的振动或噪声而产生不需要电压的信号；E 是包括高冲 击电压的信号。 2、计算机 计算机由 CPU、存储装置、输入端口、输出端口四部分所构成，是不通过人 手而进行算术运算和逻辑运算的数据处理装置。 CPU 是计算机的核心部分，它执行预先写入存储装置的程序；输入输出端口 具有接口的作用，它根据 CPU 的命令读入来自特定输入装置的数据，或将数据输 出到特定的输出装置。CPU、存储器、输入输出端口用地址总线、数据总线和控 制信号线连接起来，频繁进行数据的处理。在存储器中所有数据的容纳场所均设 定为地址，CPU 通过调用这一地址可以取得该数据。 19 3、输出接口 输出接口的作用是将来自计算机的输出信号放大，以使驱动器动作，计算机 的输出是一种微弱的电流，不能直接驱动很大的驱动器。输出接口是将计算机的 微弱信号经功率晶体管进行功率放大以向驱动器供给电力的电路。 第六章第六章 动力电池组动力电池组 对于安装了 STT 智能节油系统的汽车不能使用普通标准电池， 因为普通标准 电池不能承受充电时比一般电流强度大得多的电流， 特别是在减速和刹车时进行 的，此时电池承受的电流强度就更大了。在模仿城市驾驶的情况下，普通电池可 以充电 2 万至 2.5 万次