起动系统的说明和操作

起动电机的操作(不带 KL9)
起动电机不可维修。其极片布置在电枢周围。两个电磁阀线圈都通电。吸引线圈电路通过起动电机,在搭铁处终止。两个线圈共同工作,产生磁力,拉进并保持柱塞。柱塞推动换档杆。该动作使起动机驱动总成在与发动机飞轮齿圈接合的同时,由电枢轴花键带动旋转。在推动换档杆的同时,柱塞还会闭合起动机电磁线圈中电磁开关的触点。这样,蓄电池的全部电压就直接提供给起动电机,从而启动发动机。
电磁开关触点一旦闭合,由于蓄电池电压施加在线圈两端,电流不再流过吸拉线圈。保持线圈保持通电。其磁场足以将柱塞、换档杆、起动机驱动总成和电磁线圈开关触点保持在合适位置,以继续启动发动机。当发动机启动时,小齿轮超速以防止电枢转速过高,直至开关断开。
当起动信号移除时,起动机继电器断开,蓄电池电压从起动机电磁阀 S 端子移除。电流从电机触点通过两个线圈流至保持线圈末端的搭铁。但是,此时流经吸拉线圈的电流方向与线圈初次通电时的电流方向相反。
吸拉线圈和保持线圈的磁场互相抵消。线圈的这一操作再加上回位弹簧的帮助,使起动机驱动总成分离,同时使电磁开关触点断开。触点一断开,起动机电路就关闭。
增强型起动电机的工作 (KL9)
通用汽车公司车辆中的发动机停车/起步系统可在某些驾驶条件下停车时自动关闭发动机,并在指令后约 0.3 秒内快速重新启动发动机。
为尽快平稳重新启动发动机,同时保持对发动机多次启动的管理,停车/起步系统使用与传统起动电机工作方式不同的增强型启动电机。与传动起动机相比,其具有高性能电机和一个更强劲的小齿轮接合机构。其还可独立控制小齿轮和电机。
增强型起动电机继续采用典型的小齿轮接合机构,即起动机电磁阀驱动小齿轮接合或分离发动机的飞轮。接合时,起动电机可转动发动机飞轮,从而使曲轴转动。
在停车/起步系统的增强型起动机上,工作以电磁阀内两个独立的功能完成,起动电机和小齿轮执行器。各功能由发动机控制模块分别控制。有两个独立的继电器控制增强型电磁阀的两个独立部分。
两个分别控制的继电器可实现小齿轮与飞轮的平滑接合,将噪声和磨损降到最低程度。
在停车/起步工作期间,当车辆刚好在发动机停止转动前(约 50 RPM)停车时,发动机控制模块使起动机小齿轮执行器继电器通电,以便轻易地将小齿轮推动至飞轮内,而不会打齿。(图 8)当发动机在停车/起步工作期间停止转动时(自动停止模式),起动机小齿轮完全接合,准备好使起动电机通电,从而快速再次启动发动机。
起动机小齿轮在发动机停止转动前与飞轮啮合的第二需求是解决发动机快速变化的需求。例如,当驾驶员放慢车速至几乎停止 — 且停车/起步系统已准备好进入自动停止模式 — 但是突然决定松开制动器并加速
在这种情况下,发动机已停止,或几乎停止转动。传动起动机在发动机完全停止前无法重新启动发动机。然而,通过增强型起动机,起动机小齿轮完全接合,并准备好开始转动发动机,即使在发动机完全停止转动前。否则,发动机必须停止转动,小齿轮才可平滑接合以开始重新启动。
为避免发动机工作滞后,发动机控制模块使用飞轮转速和小齿轮转速相匹配的预测转速,在发动机完全停止前,将小齿轮接合至飞轮内不会打齿。通过使用算法预测起动电机加速旋转所需的时间,可使小齿轮转速与飞轮转速匹配。从而在极低发动机转速时实现几乎为瞬时的重新启动。
电路说明

无钥匙启动

当点火模式开关置于“CRANK(起动)”位置时,离散信号被提供至车身控制模块 (BCM),通知其点火开关已置于“crank(起动)”位置。然后,车身控制模块向发动机控制模块 (ECM) 发送已经请求启动的串行数据信息。发动机控制模块然后确认离合器已完全踩下或自动变速器挂驻车档/空档。若如此,则发动机控制模块向起动机继电器控制电路提供 12 V 电压。这时,蓄电池正极电压通过启动继电器的开关侧提供至起动机电磁线圈的 S 端子。

钥匙启动

当点火开关置于“Start(启动)”位置时,离散信号被提供至车身控制模块 (BCM),通知其点火开关已置于“Start(启动)”位置。然后,车身控制模块发送信息至发动机控制模块 (ECM),通知其已请求启动。发动机控制模块确认变速器置于驻车档或空档。若如此,则发动机控制模块向启动继电器控制电路提供 12 V 电压。这时,蓄电池正极电压通过启动继电器的开关侧提供至起动机电磁线圈的 S 端子。

启动系统框图

Graphic
HW
(HW) 硬线连接
HW
(HW) 硬线连接
HW
(HW) 硬线连接
HW
(HW) 硬线连接
DD
(DD) 串行数据 - GMLAN 高速
HW
(HW) 硬线连接
K20
(K20) K20 发动机控制模块
C1
(C1) C1 蓄电池
KR27
(KR27) KR27 起动机继电器
K9
(K9) K9 车身控制模块
T12
(T12) T12 自动变速器总成
M64
(M64) M64 起动电机
S39
(S39) S39 点火开关