测试视频:
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我在铅酸电瓶上并联了500F的电容,在如今气-17℃的气温下冻了一夜的车仍可以顺利冷启动。由此,对于自启停加速铅酸电瓶老化的问题我并不担心,因为此时发动机冷启动的电流几乎都由电容承担,铅酸电瓶一般认为寿命为充放500次,电容为百万次,即使我这个二手的,几万次也不是问题。
电容并没有直接与铅酸电瓶并联,而是经过一个并联在一起的电阻和理想二极管后,再并联到电瓶上,这么做可以将电容的充放电回路分开,汽车启动时,启动电流由理想二极管传送到启动电机,理想二极管的压降只有28mV;充电时,充电电流经过电阻向电容充电,这样可以减小充电电流,避免均衡电路过热。买的电容不带均衡电路,均衡电路自己做的,为了尽可能降低功耗,均衡电路用了继电器做开关,只有ACC有电时,均衡电路才接入电容。
在读了本车的维修手册后,发现一个以前没由想到的问题,那就是自启停过程中,48V磷酸铁锂电池会参与进去。
从上面的文字可以看到,20款的48V磷酸铁锂电池,参与汽车的自动启停功能。不带48V的车型,通过并联电容的方式可以解决北方地区冬季启动困难、自启停功能会加速铅酸电瓶老化的问题。而我这20款的,多了各个昂贵的48V电池,并且它还是带CAN通讯的,不能像铅酸电瓶那样想怎么换怎么改都行。为了省点以后更换48V电池的费用,接着折腾,做一个自启停的控制器。
原车设计是启车后,默认开启自起停功能。网上有卖屏蔽线的,其原理是断开电瓶电压检测功能,让ECU以为电瓶电压不足,从而关闭自起停功能。屏蔽线安装位置在发动机舱盖的锁钩位置,如果想恢复自启停,就要开舱重新接线。我不想彻底关闭自启停功能,仅仅是想让启车后,自启停处于关闭状态,当我想要开启自启停的时候,还能通过按钮再次开启,也就是把原车默认的启车开自启停,改成启车默认关自启停。
设计原理
1-YE,是为按钮背光提供照明电源的,不用考虑。其实我开始是打算用这根线来做供电的,后来发现,这根线不是一直都有电,就弃用它了。
2-BU和3-WH/RD,是自启停状态显示灯和开关按钮的共用线,针对这两个线做处理就好了。
以前的设想有误,这里不做无用的叙述,后来遇到麻烦,无奈用到示波器测量这两线之间的信号波形。
从波形上可以看到,启停状态指示灯的驱动信号为频率150Hz,占空比约80%,幅值12V的脉冲信号。如果该信号对地电阻降低到1,5K以下,系统认为按钮被按下。
基于这个原理,做一个眼睛+手指的模拟器,眼睛用来检测指示灯的状态,手指,用来按按钮。这里完全是模拟人的操作过程。通过检测2-BU信号,可以得知当前自启停是开启还是关闭状态;通过将2-BU线经过一个电阻连接到3-WH/RD线,可以模拟按按钮的动作。
我设计了2种工作模式,1.默认关闭模式 2.强制关闭模式
1.默认关闭模式
检测到发动机启动后,延时5秒,检测2-BU状态,如果当前状态为开启启停功能,控制一个微型继电器将2-BU信号经一个1.5K电阻接到3-WH/RD,该连接持续300mS后断开,并且不再执行其他动作。这相当于启车后,看见启停灯没亮,按一下按钮将它关闭。后续手动在开启或者关闭启停,不受影响。
2.强制关闭模式
检测到发动机启动后,延时5秒,检测2-BU状态,如果当前状态为开启启停功能,控制微型继电器将2-BU信号经一个1.5K电阻接到3-WH/RD,该连接持续300mS后断开,经过5秒延时,再次检测2-BU状态,如果为开启,再次控制继电器动作,反复循环,即每隔5秒,检测一次启停,如果它没关,就关上。这种模式下,强制关闭启停,即使手动打开启停,也会在数秒后再次自动关闭。
起初想做个简易的设备,只在启车后模拟一次按键就行了,后来想,反正是玩一次,不如做个正规点的,有完整的检测和控制功能,多一写冗余,以后还能改个尾灯闪烁控制玩。
历经大概一个月,昨晚下楼测试成功。我这里天气冷,一直懒得出门测试,耽搁了20多天。
也多亏设计时采用了MCU的方案,后期更改才能灵活一些。最开始没有测2-BU波形,也没有抄画开关内部的原理,以为它们是简单的稳定电平信号,后来测试总是不对,才用示波器测量,发现它是脉冲。改了MCU程序,可以用了。程序很简单,只是一些简单的判断语句……