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剖析2014款捷豹F-TYPE新技术
来源:汽车维修技师  作者:佚名  2014-01-25 09:24:10

    新款捷豹F-TYPE车辆代表着回归公司的核心业务:两座、敞篷式运动型车辆,注重的是车辆的性能、灵敏度和驾驶员配合操作。F-TYPE是具有75年以上历史的运动系列车型的继续,包含有史以来最为美观、惊叹和最令人满意的运动型车辆。新款F-TYPE与XK敞篷车以及跑车为捷豹提供了更为广泛的运动和GT车型系列。作为一款真正的两座运动型车辆,全新捷豹F-TYPE结合了低车重、高动力和强大的空气动力的特点,从而实现纯正的运动型车辆体验,且同时兼备捷豹的优雅和奢华。主动式后扰流器使F-TYPE具有简洁的流线形尾部,该扰流器可在特定车速时展开以减少空气动力提升。结合隐藏式、自动展开车门把手,大大支持了设计的纯正性。

    一、电气系统
    (一)配电

    如果F-TYPE车辆配备了停止/启动系统,则提供两种类型的主蓄电池和辅助蓄电池
    主蓄电池
    ·不带停止/启动系统:H8 90Ah 8000CA(传统富液技术)
    ·带有停止/启动系统:H890Ah 85000A(吸液式玻璃纤维膜技术)
    辅助蓄电池的停止/启动:
    ·B19 14Ah 2000CA(吸液式玻璃纤维膜技术),使用的是AGM蓄电池,因为它们比传统的富液型蓄电池更有弹性,从而能够重复停止/启动操作。
      注意:所有指定蓄电池均使用铅/酸电池,可在充电情况下排出易燃性气体(氢气和氧气)和硫酸遗迹。因此,其将管路安装到车辆外部的通风口。确保这些管路始终连接到蓄电池上,并且未损坏和未阻塞。
      蓄电池和保险丝盒位置,如图1所示。

    (二)双蓄电池系统
      对于配备智能停止/启动技术的F-TYPE车辆,双蓄电池系统已成为操作策略的集成部分,如图2所示。

如果车辆要进行安全而可靠的ECO停止/启动,必须小心管理操作启动机以及维持车辆敏感电气负载所需的电源。确保异常的电压水平不会阻碍系统操作。这可通过使用两个蓄电池来实现。在ECO启动期间,通过将其电源切换至辅助蓄电池来将敏感电气负荷从主(起始)蓄电池隔离。一旦车辆运行,所有的电气负荷都会由主蓄电池/充电电路供电。

    将监测蓄电池的健康状态和荷电状态,如果无法维持支持成功的停止/启动流程所需的目标蓄电池端子电压,则双蓄电池系统将禁用ECO停止。在以上蓄电池状态下,智能电源管理系统(IPMS)可管理电气负荷,以确保需求不会超过蓄电池提供的电源。如果无法有效管理负载,则双蓄电池系统将再次禁用ECO停止。在ECO启动期间,由于启动机的电气负载,拖转启动时,主蓄电池蓄电池端子电压将大幅下降。这种情况将会对车辆上安装的所有敏感负荷的操作造成不利影响,并影响客户驾驶体验。出于此原因,车辆上的电气负载分为“电源”和“敏感”负荷。始终通过主蓄电池为电力负荷输送电流,感应负荷具有主、辅蓄电池电路之间的调制电源。
电源和敏感负荷:
    辅助蓄电池的功能是向敏感负荷提供持续供电,以保持在拖转启动阶段不受影响。辅助蓄电池的端子电压在负载的情况下不得降至低于11V。
    网关模块包含控制双蓄电池继电器、健康状况((SOH)估计、双蓄电池系统诊断系统所需的软件,是双蓄电池模块的主控制模块。其通过专用LIN数据网络,连接至中速和高速CAN网络,命令双蓄电池模块(从节点)直接控制双蓄电池继电器控制线圈,是双蓄电池系统和其他车辆电气架构之间的接口。
    双蓄电池继电器本身位于在双蓄电池保险丝盒内。双蓄电池模块提供电流,从而为辅助蓄电池充电。
    工作状态:
    双蓄电池保险丝盒工作状态:发动机运转,如图3所示。

    双蓄电池保险丝盒工作状态:发动机拖转启动,如图4所示。

    双蓄电池保险丝盒工作状态:IGNII触点切换,如图5所示。

      双蓄电池继电器控制和故障监测:
    双蓄电池保险丝盒的两个集成继电器直接由来自双蓄电池模块的硬接线连接控制,以控制线圈。请求ECO启动之后,例如,如果驾驶员将脚从制动踏板上移开,则未启动电机通电之前,继电器2必须关闭而继电器1则打开。此操作必须在105ms的目标期间内完成,以确保在敏感负荷之间未缺失任何功能。
    由于在105ms内切换触点所需的速度,两个触点必须操作一致。这就会产生一个问题:如果在触点2完全接合之前,触点1为断路,则敏感负荷将会瞬时失去电流源。为克服此问题,则为触点1平行放置了多场效晶体管(FET),以作为主要的二极管,如图6所示。使用了FET部件,因为其最高可处理250A的电流。这就可在切换期间或在触点1断路时,维持至敏感负荷的电流。

FET诊断线路:为部件贴上标签。
    双蓄电池继电器1诊断:
    为了监测双蓄电池保险丝盒内的继电器1的状态和完好性,FET诊断连接硬连接在FET(也在双蓄电池保险丝盒内)和网关模块之间。如果继电器存在故障,则网关模块将会存储相应的故障码。固态集成的pro-FET设备将会输出两个逻辑电压,具体取决于其是否导电。逻辑电压:不导电0.8~1V,导电蓄电池电压。
    双蓄电池继电器2诊断:
    继电器2的状态由网关模块通过辅助蓄电池端子电压监控线路直接监控。方法是:通过诊断线路(双蓄电池保险丝盒的保险丝5)比较其自身控制模块的电压与输出电压。
控制线圈诊断(如图7所示):

    网关模块也会通过蓄电池模块评估控制线圈电路和双蓄电池保险丝盒内继电器的完好性。
    网关模块通过LIN数据网络向双蓄电池模块请求操作继电器。双蓄电池模块收到命令,并通过LIN监控继电器控制线圈电路的电流并报告回至网关模块,从而确定其是否处于校准范围内。
    双蓄电池保险丝盒主动诊断:
    点火循环且发.动机成功启动之后,如果辅助蓄电池的荷电状态(SOC)足以支持停止一启动,且蓄电池温度处于停止一启动范围(5~50℃)内,则双蓄电池保险丝盒将进行自我测试和诊断,以检查继电器的完好性。如果测试失败,则将禁止智能停止/启动,直到下一个点火循环和后续主动诊断测试的结果。
    主动诊断由双蓄电池模块(DBM)通过LIN根据网关模块所给的指示直接控制。方法是:发动机成功启动后,强制继电器1和2工作。网关模块将通过FET评估返回的信号。辅助蓄电池电压和继电器控制线圈电流将被监控,以确保双蓄电池系统支持停止/启动系统。如果检测到故障,则网关模块会存储相应的故障码,并且停止/启动系统将被禁用。驾驶员可以看到所发生的过程,此过程的持续时间少于10s。
    触点的操作顺序如下:
    (1)命令继电器2关闭;
    (2)命令继电器1打开;
    (3)命令继电器1关闭;
    (4)命令继电器2打开。
    从继电器的操作顺序可知,至敏感电气负荷的供电从未中断。
    电池充电,
    主蓄电池通过车辆发电机进行充电,并由驻留在发动机控制模块内的智能电源管理((IPMS)软件控制。
    辅助蓄电池充电与主蓄电池无关。通过网关模块控制的设置点。这通过LIN(局域互联网络)数据网络传递到双蓄电池模块。双蓄电池模块内部的DC/DC转换器通过硬接线连接输出涓流充电,如图8所示。在发动机运转时,辅助蓄电池以其充电状态(SOC)估计情况所确定的电压持续充电。

    如果辅助蓄电池荷电状态电量过低,则双蓄电池系统无法支持停止/启动操作。因为辅助蓄电池未配备蓄电池监测系统(BMS),所以荷电状态由蓄电池端电压和估算温度决定。
    对于可靠指示荷电状态的电压,在测量之间,必须移除表面电荷以及断开任何电气负荷。这可通过以下两种方法之一实现:
    ·超过睡眠时间
    如果确定GWM已休眠一段足够长的时间让所有表面电荷均从辅助蓄电池中消失,则GWM唤醒时所测得的电压将用于确定辅助蓄电池的荷电状态。
    ·超过ECO-启动数量
    一旦因最后的荷电状态估计超过阀值(40~70)而拖转启动数次ECO后,GWM将会命令DBM停止为辅助蓄电池充电。随后,荷电状态估计功能将等待数次ECO拖转启动,以超过第二次阀值(45~75),从而允许在每次ECO-启动期间向辅助蓄电池应用负载,以拆除任何表面电荷。之后,停止/启动将被禁用一段时间(不会超过5min ),以在ECO-启动期间允许电压恢复负载。
    在以下情况下,辅助蓄电池的充电将被暂停:
    ·发动机未运转
    ·双蓄电池模块DC/DC故障
    ·蓄电池2低压故障
    ·蓄电池2无电压故障
    ·执行主动诊断系统时
    ·请求辅助蓄电池荷电状态估计功能
    ·蓄电池1持续负极电流
    ·诊断干预(OBD
    故障处理:
    作为双蓄电池系统的主控制模块,网关控制模块可处理与双蓄电池系统(除智能充电和电气负载管理之外)关联的所有故障并将设置以下CAN故障信息之一:
    ·已检测到双蓄电池系统的故障,导致车辆供电系统功能退化;充电警告灯将点亮且将禁用停止一启动功能
    ·已检测到双蓄电池系统的故障,导致无法支持停止一启动操作;将会为驾驶员显示警告信息,且将禁用停止-启动功能
    注意:点火循环且发动机成功启动之后,在进行主动诊断时也会禁用停止/启动。
    双蓄电池系统示意图,如图9所来自网关模块的输出:

·双蓄电池继电器控制(通过(LIN)
    ·辅助蓄电池充电设置点
    ·最小启动/停止电压
    ·停止/启动禁止
    ·故障码诊断
    维修点如图10所示。

    保养双蓄电池系统时应遵循以下几点:
    ·蓄电池断开
    如果在保养期间需要隔离车辆电气系统,则仅需要断开主蓄电池,除非怀疑双蓄电池保险丝盒内存在故障。
    ·电池充电
    没有与AGM蓄电池相关的特殊充电需求。
    ·更换蓄电池
    主蓄电池和辅助蓄电池单独工作,因此,需要单独维修。如果更换了主蓄电池,则应使用捷豹推荐的诊断系统重设蓄电池监测系统自适应,以便评估所更换的蓄电池的荷电状态和健康状态。如果更换了辅助蓄电池,则无须重设BMS自适应。
    ·诊断
    网关模块存储了与双蓄电池系统相关的所有故障,并且可使用捷豹认可的诊断设备以常规方式进行询问。

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关键词:捷豹F-TYPE 新技术

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