Управление зарядкой аккумуляторной батареи
1. Описание системы
- В традиционных системах аккумуляторная батарея заряжается при постоянном напряжения вне зависимости от режима движения. Однако выработка генератором напряжения приводит к повышению нагрузки двигателя, что приводит к увеличению количества впрыскиваемого топлива и, следовательно, повышает расход топлива.
- В описываемой системе управления зарядкой имеется вспомогательная аккумуляторная батарея с датчиком силы тока. Данная система снижает нагрузку двигателя и, следовательно, расход топлива за счет уменьшения количества вырабатываемой генератором энергии при разгоне. При замедлении наблюдается противоположная ситуация: генератор вырабатывает больше энергии.
- Датчик силы тока измеряет входной/выходной ток АКБ, а ЭБУ двигателя по сигналу этого датчика определяет состояние зарядки. В режиме холостого хода или при движении с постоянной скоростью выработка напряжения регулируется таким образом, чтобы состояние зарядки приближалось к заданному значению.
2. Узлы и детали системы
[1] Интегральный регулятор
- Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем больше напряжения вырабатывает генератор. Таким образом, количество энергии, выработанной генератором, зависит от частоты вращения коленчатого вала или нагрузки двигателя, которые изменяются в зависимости от режима движения.
- Интегральный регулятор удерживает генерацию напряжения в определенном диапазоне не только в нормальном состоянии, но и при условии, что напряжение выходит за диапазоне, что может случаться при высокой частоте вращения или при малой нагрузке.
По сигналу управления генерацией напряжения от ЭБУ двигателя интегральный регулятор приводит выработку напряжения в соответствие с режимом движения
[2] Датчик тока аккумуляторной батареи
- Данный датчик измеряет ток, который поступает в АКБ или отдается ею. В датчике используется ИС Холла. При изменении плотности магнитного потока, который вырабатывается в сердечнике во время зарядки или разрядки АКБ датчик тока преобразует данное изменение в напряжение и подает его на ЭБУ двигателя. По данному сигналу ЭБУ двигателя рассчитывает состояние зарядки.
[3] Датчик температуры аккумуляторной батареи
- Данный датчик измеряет температуру окружающего воздуха рядом с АКБ (температура электролита).
- Если при смене циклов зарядки и разрядки температура жидкости чрезмерно повышается или понижается, АКБ может полностью разрядиться или перезарядиться.
Поэтому датчик температуры АКБ посылает в ЭБУ двигателя сигналы, по которым он задействует управление зарядкой при температуре 10 — 70°C/50 — 158°F.
3. Способ управления зарядкой
[1] Основной режим управления
- Управление зарядкой задействует, когда состояние зарядкой снижается до 90% или больше.
- Зарядка рассчитывается по входному/выходному току и определяется на уровне не менее 90%, если сила зарядного тока остается низкой (не более 5 А) в течение не менее 5 минут.
- При низкой зарядке или при задействовании вспомогательного режима зарядки, описанного на следующей странице, применяется традиционный метод зарядки постоянным напряжением 14,3 В.
<1> Пример управления (Далее представлен пример управления зарядкой. В действительности ЭБУ двигателя осуществляет управление зарядкой и отслеживает состояние зарядки.)
[2] Вспомогательный режим зарядки
<1> Во время запуска двигателя
- Аккумуляторная батарея заряжается методом постоянного напряжения.
- Защита АКБ достигается за счет предотвращения разряда в случае длительной стоянки автомобиля.
<2> В случае задействования системы управления зарядкой в течение 2–4 часов
- Аккумуляторная батарея заряжается методом постоянного напряжения.
- Иногда при длительной зарядке или разрядке ошибочно определяется сила тока АКБ. В результате этого напряжение АКБ может упасть. Для предотвращения подобной ситуации
периодически измеряется напряжение батареи.
[3] Режим обновления зарядки
- Данный режим задействуется, если прошло 20 часов с момента запуска двигателя.
- Как и во вспомогательном режиме, генерируется постоянное напряжение, однако для достижения необходимого уровня зарядки она длится дольше.
- Зарядка аккумуляторной батареи ведется периодически, что позволяет предотвратить сокращение срока службы АКБ в результате смены циклов зарядки-разрядки.
Примечание
Переход в режим генерации постоянного напряжения
- В дополнение к вспомогательному режиму зарядки и режиму обновления зарядки существуют и другие условия для перехода в режим генерации постоянного напряжения.
- Работа очистителей ветрового стекла и работа электродвигателя вентилятора при большой нагрузке.
- Если напряжение АКБ изменяется вследствие работы указанного электрооборудования, изменяется и напряжение, вырабатываемое генератором.
При изменении напряжения, вырабатываемого генератором, изменяется и нагрузка двигателя. В результате изменения нагрузки двигателя водитель может почувствовать дискомфорт во время движения. Поэтому управление зарядкой, которое задействуется при изменении нагрузки двигателя, прекращается.
В случае неисправности датчика
- В случае неисправности любого из следующих датчиков управление зарядкой также приостанавливается. Благодаря этому предотвращается снижение напряжения зарядки.
- Если управление зарядкой прекращается, поступает сигнал запроса.
- В случае чрезмерной зарядки или разрядки управление зарядкой приостанавливается, что позволяет защитить АКБ и предотвратить падение напряжения зарядки.
4. Сопутствующие параметры
[1] Таблица данных
Для справки
Значение параметра Alternator Output Duty.
- С помощью параметра Alternator Output Duty таблицы данных можно проверить, используется ли на холостом ходу или в другом режиме работы весь потенциал АКБ или нет.
[2] Режим активной диагностики
<1> Пример проверки в режиме активной диагностики
- Далее представлен график параметров таблицы данных, которые контролируются в режиме активной диагностики. (В таблице данных нет такого параметра, как сила тока генератора. Значение получено с помощью тестера.)
- По горизонтальной оси графика Control the Voltage of Alternator отложено напряжение, которое изменяется в режиме активной диагностики.
ПРИМЕЧАНИЕ
- В режиме активной диагностики можно проверить, вырабатывает ли генератор энергию по запросу ЭБУ двигателя. (= проверка работоспособности)
5. Особые случаи использования диагностического прибора
[1] Использование диагностического прибора для разрядки аккумуляторной
батареи (проверка баланса между зарядкой и разрядкой)
- Взаимосвязь между количеством энергии, подаваемой в АКБ для зарядки, и количеством энергии, выделяемой из нее, называется балансом между зарядкой и разрядкой. При нарушении данного баланса аккумуляторная батарея может полностью разрядиться.
- Если на станцию обращается клиент и заявляет о разрядке аккумуляторной батареи, говоря при этом, что «аккумуляторная батарея разрядилась» или что «двигатель не запускается», или если зарегистрирован код P1602 «Разрядка аккумуляторной батареи», необходимо определить условия, в которых эксплуатировался автомобиль, проверить, имеется ли паразитный ток и пр. Также следует убедиться в нормальном балансе
между зарядкой и разрядкой АКБ. Выполнить две проверки, описанные в следующей таблице.
<1> Порядок диагностики
Для справки
- Проверяя баланс между зарядкой и разрядкой, необходимо полностью зарядить аккумуляторную батарею, чтобы избежать ошибки, вызванной имеющимся в АКБ зарядом.
- Зарядку АКБ следует производить, поддерживая частоту вращения коленчатого вала, соответствующую максимальной мощности генератора. Если сила тока АКБ падает немного ниже 5 A, она является полностью заряженной.
(1) Проверка мощности генератора
- Запустить и прогреть двигатель. Поддерживая частоту вращения коленчатого вала на уровне примерно 2000 об/мин, постепенно включать электрооборудование, которое использовал клиент, и проверить параметры таблицы данных и силу тока генератора.
- С помощью данной процедуры можно проверить максимальную мощность генератора и определить, превышала ли электрическая нагрузка максимальную мощность генератора.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если потребление энергии превышает мощность генератора, а значение силы тока АКБ становится отрицательным (разрядка), можно сделать вывод, что электрическая нагрузка при эксплуатации автомобиля клиентом превышала мощность генератора.
DTC P1602 «Разрядка аккумуляторной батареи»
Условия регистрации кода DTC
- Как видно по условиям определения неисправности, код P1602 указывает на неисправность системы зарядки, а не на разрядку АКБ.
Пример №1 проверки данных
* Поочередно включать электрооборудование из перечня, начиная с самого левого.
* Сила тока генератора измеряется тестером, остальные значения можно считать в таблице данных.
(2) Проверка баланса между зарядкой и разрядкой с имитацией условий
- Выполнить дорожное испытание, создав условия возникновения неисправности со слов клиента, и оценить баланс между зарядкой и разрядкой.
ПРИМЕЧАНИЕ
Проверить, соблюдается ли баланс между зарядкой и разрядкой при выполнении условий, во время которых у клиента разрядилась АКБ (дорожные условия, режим движения, электрическая нагрузка и пр.).
Пример №2 проверки данных
Проверка паразитного тока
- Что такое паразитный ток?
- Паразитным называется ток, который протекает при выключенном электрооборудовании. Как автомобильный термин, он означает ток, протекающий при выключенном зажигании (OFF).
- Обычно сила паразитного тока не превышает диапазон от нескольких до 50 мА, что не влияет на работу АКБ. Однако если выключатели оставлены во включенном положении или в электрооборудовании имеется неисправность, сила паразитного тока увеличивается, что может привести к полному разряду АКБ.
Порядок проверки
- Перевести все выключатели в положение выключено и измерить ток разрядка АКБ.
- Паразитный ток измеряется подключением тестера между отрицательным выводом АКБ и его проводом.
Подсоединить один щуп тестера к отрицательному выводу 
АКБ, а другой к его проводу и подождать, пока паразитный ток стабилизируется. Считать показание прибора.
* Сразу же после выключения зажигания (OFF) сила
паразитного тока будет больше, так как шина CAN все еще продолжает работать. Следите за тем, чтобы не превысить выбранный на тестере диапазоне значений.
Пример паразитного тока
6. Практика
[1] Выполнить дорожное испытание и проверить параметры таблицы данных, относящиеся к системе управления зарядкой
- Выполнить дорожное испытание и проверить параметры таблицы данных диагностического прибора
Проверить следующие параметры.
|
| Категория: Система управления зарядкой | Добавил: admin (23.01.2017)
|
| Просмотров: 2688
| Рейтинг: 0.0/0 |
|