汽车电器设备的节能.doc

汽车电器设备的节能.doc汽车电器设备的节能随着国家第三阶段汽车油耗节能惠民政策的实施,汽车企业都在想尽各种办法降低油耗。发动机燃烧技术的应用是主流, 但要想提高发动机的燃烧效率, 达到好的节油效果需要付出很大努力和较高的成木。当前汽车电子设备较多,如何较好地控制这些电子设备,降低其功耗, 也是节能很重要的手段。木文以汽车中常见的电子设备(油泵、发电机、空调、大灯、风扇) 为例,从电子技术优化控制方而进行节能研究。 1 汽车燃油泵当前中国市场上的汽车燃油泵仍旧是回油式稳压燃油泵。 ECU 控制油泵继电器使油泵工作, 燃油通过泵油管到达油轨。由于燃油喷射控制对油轨供油压力要求很高,所以一旦油轨压力超过要求值,就通过泄压阀泄油,由回油管返回到油箱。为了保证油轨压力的稳定, 油泵不停地泵油( 油泵转速不可调), 泄压阀不停地泄油, 从而导致油泵效率较低。还有一种改进型结构, 省掉回油管路, 让回油在油泵直接泄压回油,但是这不仅影响车辆动态工况下的油轨压力的稳定性, 而目_ 同样有功耗损失。无论是回油式控制,还是回油改进式控制, 只要车辆运行, 油泵就以恒定的额定转速泵油。然后为了保持油轨压力的稳定,不停地泄油。这种不间断地泄油自然浪费了能耗。国外很多车辆使用 PWM 控制燃油泵,由 ECU 直接驱动油泵, 通过油压传感器信号获得油轨压力,来控制油泵的转速或者开/ 关。结构不仅简单可靠, 且控制精度高、油泵效率大大提升。当点火钥匙上电的时候, 为了快速建立油压, ECU 给出 PWM 占空比为 100% 信号给油泵, 油泵全速运转。油轨压力传感器作为输入信号给 ECU , 对当前油轨压力和目标压力进行比较,对油泵转速进行 PI 闭环控制。由此可见, PWM 控制燃油泵相对于回油稳压控制,在油轨压力控制精度上更加准确。同时, 回油稳压控制一直让油泵在额定转速下运转,而 PWM 控制式燃油泵基本上都在额定转速以下运转。显然, PWM 控制燃油泵能耗更低。通常油泵额定转速下的电流为 10A 左右, 蓄电池电压为 1214 V 之间,额定功率约为 120 W 。使用 PWM 控制式燃油泵功率不超过 60W ,可以节约 50% 的能耗。 2 汽车发电机汽车发电机有单功能调节器和多功能调节器之分。单功能电子调节器发电机, 输出电压的控制是其最基本的功能。多功能调节器发电机, 除了具备电压调节功能外, 还具有 DF( 软加载)和 FR( 负载反馈) 功能。其中 FR 负载反馈功能可由 ECU 利用发电机 PWM 负载信号自动调节发动机的运行状态。我们可以利用多功能发电机调节器的 FR 功能,对怠速转速进行控制来实现节能的目的。 ECU 利用发电机 PWM 负载信号进行怠速转速控制,这样的好处是:①在轻负载的情况下, 尽量降低怠速转速, 减少油耗;②在重负载的情况,提高目标怠速转速,避免整车亏电及熄火等危险。发电机 PWM 信号大于怠速转速干预 PWM 限值 Valuel , 表示发电机重负载,怠速转速目标值增加 Value3 。当电负载下降的时候, PWM 值小于怠速转速恢复门限值 Value2 的时候,怠速恢复到低怠速状态。利用迟滞环 Hysteresis ,可以避免发电机 PWM 信号在 Value l 附近导致频繁的怠速控制切换,有利于怠速的稳定控制。怠速是汽车上最常用的运行工况,由于怠速不