长安马自达车i-ELOOP系统的组成及工作原理简介

2018-02-22南京交通职业技术学院唐志桥

汽车维护与修理 2018年15期

南京交通职业技术学院唐志桥

长安马自达CX-5、昂克赛拉等车型配备了智能能量回收（英文全拼为Intelligent Energy Loop，简写为i-ELOOP）系统，该系统在减速期间使用电容器快速充电以供电气设备使用，这样可减少用于提供电能的燃油量，提高了燃油效率。下面介绍长安马自达车i-ELOOP系统的组成及工作原理，希望对广大维修人员有所帮助。

1 i-ELOOP系统的组成

如图1所示，长安马自达车i-ELOOP系统主要由发电机、电容器、DC/DC转换器、电流传感器、蓄电池及发动机控制单元（PCM）等部件组成。

1.1 发电机

发电机安装在发动机室左前侧，根据车况产生12 V～24.3 V的电压，并对电容器充电。发电机的发电量由PCM控制。到达发电机转子的初始励磁电流由电容器提供，当发电机开始发电时，电容器提供的励磁电流会中断，此时发电机产生的电能用于产生励磁电流。

1.2 电容器

电容器（图2）位于左前照灯下部，它是一种可以瞬间充入和放出大量电流的蓄电设备，可在短时间内高效充入发电机发出的电能。电容器内部配有热敏电阻型温度传感器，用于检测电容器的温度，并将信号输入到DC/DC转换器，用于充放电控制。电容器上配有放电盒、熔丝和维修塞，放电盒用于确保电容器废弃时的安全性，通过使用电阻强制电容器放电，保证电容器即使在拆下后也不会有安全隐患；熔丝用于保证电容器的电流符合其安全标准；通过拉出维修塞可以中断24.3 V的电源。

图2 电容器

1.3 DC/DC转换器

DC/DC转换器安装在驾驶人侧座椅下方，其作用为降低电容器提供的电压，为电气设备提供稳定的电源。如果电容器提供的电能超出电气设备的额定电压，DC/DC转换器会将电压降低至12 V，然后再将电能提供给电气设备。另外，在i-stop（智能起停）系统重新起动发动机时，DC/DC转换器给用电设备提供稳定的供电。

1.4 电流传感器

电流传感器安装在蓄电池负极上，用于监控蓄电池状况。电流传感器通过LIN线将蓄电池状况（蓄电池的充电/放电电流、蓄电池电压、蓄电池端子温度等）信息发送给前车身控制模块（FBCM），再由FBCM将信号通过CAN线发送给PCM等控制单元。

2 i-ELOOP系统的工作原理

i-ELOOP系统的主要工作模式有再生制动模式、传统发电模式、电容器供电模式、蓄电池供电模式、i-stop模式、旁通模式、预充电模式等。

2.1 再生制动模式

如图3所示，释放加速踏板，在锁止离合器（TCC）接合时的停止供油期间，发电机满负荷运作，并将电能储存在电容器中，储存在电容器中的电压被DC/DC转换器降低，然后将电能供至电气设备和蓄电池。

图3 再生制动模式

2.2 传统发电模式

在匀速和加速行驶过程中，发电机开始工作，产生的12 V～24.3 V的电能会储存到电容器中，储存在电容器中的电压被DC/DC转换器降低，然后将电能供至电气设备和蓄电池。与再生制动模式相比，发电机产生的电量较低。

2.3 电容器供电模式

当电容器电压超过蓄电池电压时，储存在电容器中的电压被DC/DC转换器降低，然后将电能供至电气设备和蓄电池。

2.4 蓄电池供电模式

当电容器电压低于特定值或在发动机起动期间，电能从蓄电池提供给电气设备。

2.5 i-stop模式

如图4所示，在i-stop系统重新起动发动机期间，由蓄电池和电容器共同供电，从而确保有充足的电源提供给车辆电气设备。DC/DC转换器中的i-stop继电器关闭，蓄电池给起动机和电气设备2提供电源，电容器给电气设备1提供稳定的电压。

图4 i-stop模式

2.6 旁通模式

如图5所示，当车辆电流消耗超过50 A、DC/DC转换器中的降压电路发生故障或蓄电池充电量低于65%时，DC/DC转换器中的旁通继电器接通，发电机产生的电能直接提供给电气设备和蓄电池，不过此时发电机产生的电量会受到抑制。注意：如果连接了高容量音响或其他电气设备，由于增加了车辆电负荷，旁通模式可能频繁运作。